2022年的電(diàn)子産業：五大(dà)趨勢預測

走過飽經波折的2021年之後，整個(gè)電(diàn)子産業正式邁進了2022年。

雖然很(hěn)多(duō)分析人(rén)士表示，電(diàn)子産業過去兩年正在遭受的芯片缺貨在今年上(shàng)半年還(hái)将持續，但(dàn)在産業鏈的同心協力下，這個(gè)态勢會(huì)在下半年得(de)到緩解。同時(shí)，因為(wèi)終端和(hé)上(shàng)遊正在全力推動科技(jì)産業的新變革，這就使得(de)整個(gè)電(diàn)子産業自上(shàng)而下正在醞釀一波又一波的新機遇。

在筆者看來(lái)，這個(gè)百花(huā)争豔的時(shí)代擁有(yǒu)下述幾個(gè)明(míng)顯的特點。它們将在2022年持續影(yǐng)響電(diàn)子産業，并将繼續在未來(lái)的電(diàn)子世界中扮演關鍵角色。

趨勢一：第三代半導體(tǐ)持續發力

因為(wèi)擁有(yǒu)高(gāo)遷移率、高(gāo)帶隙等優勢，以氮化镓和(hé)碳化矽為(wèi)代表的第三代半導體(tǐ)在過去幾年裏迸發出了強大(dà)的動能。

據集邦咨詢統計(jì)，因疫情趨緩所帶動5G基站(zhàn)射頻前端、手機充電(diàn)器(qì)及車(chē)用能源傳輸等需求逐步提升，預期2021年通(tōng)訊及功率器(qì)件營收分别為(wèi)6.8億和(hé)6,100萬美元，年增30.8%及90.6%。來(lái)到SiC器(qì)件部分，集邦咨詢進一步指出，由于通(tōng)訊及功率領域皆需使用該襯底，因而6英寸晶圓的供應量顯得(de)吃(chī)緊，預估2021年SiC器(qì)件于功率領域營收可(kě)達6.8億美元，年增32%。

從産業發展的動力看來(lái)，這僅僅是第三代半導體(tǐ)的一個(gè)開(kāi)始。以PD快充為(wèi)例，因為(wèi)氮化镓的獨特優勢，從智能手機開(kāi)始，越來(lái)越多(duō)的電(diàn)子設備開(kāi)始轉向氮化镓器(qì)件以打造适用的PD快充解決方案。此外。包括5G基站(zhàn)和(hé)服務器(qì)電(diàn)源等在內(nèi)的應用場(chǎng)景為(wèi)了更節能，也都開(kāi)始在電(diàn)源部分選用氮化镓器(qì)件。這也是全球電(diàn)子産業的又一個(gè)風口，由此帶來(lái)的機遇也可(kě)想而知。

為(wèi)此，集邦咨詢表示，全球GaN功率市場(chǎng)規模将從2020年的4800萬美元增長到2025年的13.2億美元，年增長率高(gāo)達94%。除了消費電(diàn)子外，很(hěn)大(dà)應用的産品主要在新能源汽車(chē)、電(diàn)信以及數(shù)據中心。預計(jì)近兩年GaN将小(xiǎo)批量滲透到低(dī)功率OBC、DC-DC中。

至于SiC，則機會(huì)更是明(míng)顯。從特斯拉在model 3上(shàng)采用SiC器(qì)件并取得(de)了巨大(dà)成功後，幾乎整個(gè)電(diàn)動汽車(chē)産業都把目光投向了這類新産品。考慮到全球發展電(diàn)動汽車(chē)成為(wèi)必然趨勢，這也讓SiC成為(wèi)了兵家(jiā)必争之地。

集邦咨詢預測，全球SiC功率器(qì)件市場(chǎng)規模将從2020年的6.8億美元增長至2025年的33.9億美元，年複合增長率将達38%，其中新能源汽車(chē)的主逆變器(qì)、OBC（車(chē)載充電(diàn)器(qì)）、DC-DC（電(diàn)源模塊）将成為(wèi)主要驅動力。他們甚至指出，2025年全球電(diàn)動車(chē)市場(chǎng)對6英寸SiC晶圓需求可(kě)達169萬片，其中絕大(dà)部分将用于主逆變器(qì)。

趨勢二：汽車(chē)芯片再接再厲

過去一年多(duō)裏，沒有(yǒu)任何一個(gè)芯片類型有(yǒu)汽車(chē)芯片那(nà)麽“火(huǒ)”。這一方面與汽車(chē)芯片供應鏈本身的特色有(yǒu)關——突如其來(lái)的疫情、汽車(chē)芯片的零備貨加上(shàng)車(chē)廠的誤判，讓整個(gè)汽車(chē)産業度過了“痛苦”的一年；另一方面，現在汽車(chē)正在往電(diàn)動化、網聯化和(hé)智能化發展，這又帶來(lái)更多(duō)的汽車(chē)芯片需求。

在這雙重因素影(yǐng)響下，汽車(chē)芯片的緊張供應局面顯而易見。

但(dàn)自去年下半年以來(lái)，汽車(chē)芯片各個(gè)環節都在做(zuò)出了相應改變。尤其是晶圓廠産能的傾斜，就讓汽車(chē)半導體(tǐ)看到了一縷曙光。為(wèi)此很(hěn)多(duō)廠商預測，進入2022年下半年，汽車(chē)芯片短(duǎn)缺現象會(huì)緩解。

然而，在經曆了這次可(kě)怕的“芯慌”，疊加現在汽車(chē)産業正在發生(shēng)的新趨勢，我們認為(wèi)2020年的汽車(chē)電(diàn)子會(huì)發生(shēng)幾點明(míng)顯的轉變:

首先，大(dà)算(suàn)力芯片逐漸成為(wèi)汽車(chē)電(diàn)子的關注點，其中座艙電(diàn)子和(hé)自動駕駛芯片是典型範例。

在過去的傳統汽車(chē)裏，無論是功能還(hái)是性能都是相對保守，這一方面是除了大(dà)家(jiā)保守，為(wèi)了穩定 不出錯；另一方面是過去的汽車(chē)系統并不能讓這些(xiē)新功能能夠如願以償。但(dàn)随着汽車(chē)新勢力的殺入，新能源汽車(chē)的興起，娛樂化成為(wèi)了汽車(chē)的一大(dà)賣點，自動駕駛也成為(wèi)全球的目标，于是以這兩條賽道(dào)為(wèi)代表的汽車(chē)“大(dà)芯片”正在迅速崛起。此外，汽車(chē)控制(zhì)架構正在從過往的分布式，到域處理(lǐ)器(qì)，再到中央處理(lǐ)的方向演進，這帶來(lái)的汽車(chē)電(diàn)子機會(huì)可(kě)想而知。

其次，汽車(chē)廠商自研芯片成定局。

為(wèi)了個(gè)性化和(hé)差異性目标，自研芯片的這股東風正在由消費電(diàn)子吹向汽車(chē)産業，其中國內(nèi)的比亞迪以及國外的特斯拉已經在這方面走得(de)比較前，而吉利、東風和(hé)廣汽等企業也通(tōng)過投資和(hé)合資等方式進入了這個(gè)賽道(dào)，包括福特、通(tōng)用和(hé)現代等廠商也宣布了相關決定。而這也是一個(gè)值得(de)持續關注的點。

第三，功率器(qì)件、激光雷達以及各種傳感器(qì)産品在汽車(chē)中的重要性與日俱增。這是新能源汽車(chē)和(hé)智能化汽車(chē)發展的必然結果。

趨勢三：SiP等先進封裝漸成主流

為(wèi)了迎接5G、可(kě)穿戴等應用帶來(lái)的挑戰，應對摩爾定律放緩和(hé)電(diàn)子設備小(xiǎo)型化的趨勢，SiP等先進封裝正在逐漸成為(wèi)産業界的主流，這在2022年會(huì)繼續加速。

據知名分析機構Yole的數(shù)據顯示，在2020年到2026年年間(jiān)，基于覆晶(FC)和(hé)打線接合(WB)的系統級封裝(System-in-Package；SiP)市場(chǎng)将以5%的CAGR成長至170 億美元的規模。同期，嵌入式芯片(Embedded Die，ED) SiP市場(chǎng)則将以25%的CAGR 增加到1.89億美元；扇出型(FO) SiP市場(chǎng)價值預計(jì)以6%的CAGR20-26成長至16億美元。

Yole進一步指出，可(kě)穿戴設備成為(wèi) SiP 的一大(dà)推動力。Yole 的報告則指出，頭戴式/耳戴式産品是可(kě)穿戴設備市場(chǎng)中最大(dà)的細分市場(chǎng)，其次是腕戴式産品、身體(tǐ)佩戴式産品和(hé)智能服裝；扇出SiP的關鍵應用将仍然是移動和(hé)消費類。數(shù)據中心，5G和(hé)自動駕駛汽車(chē)的趨勢将推動在電(diàn)信，基礎設施和(hé)汽車(chē)應用中采用扇出SiP；至于ED技(jì)術(shù)，正在從單個(gè)嵌入式芯片轉變為(wèi)多(duō)個(gè)嵌入式芯片。IC基闆和(hé)電(diàn)路闆的複雜性和(hé)尺寸将增加，因此某些(xiē)市場(chǎng)中某些(xiē)應用的ASP将受到歡迎。

在這個(gè)機會(huì)面前，除了傳統封裝廠OSAT持續投資外，包括IDM和(hé)晶圓代工廠都加大(dà)了在這方面的投入，這一個(gè)會(huì)給相應廠商帶來(lái)了巨大(dà)的機遇。

趨勢四：“5G+”帶來(lái)的“芯”機會(huì)

如果要挑選2021年的電(diàn)子行(xíng)業關鍵字，“5G”必須依然值得(de)擁有(yǒu)一席之地。

根據國際電(diàn)信聯盟（ITU）的定義，5G擁有(yǒu)三大(dà)類應用場(chǎng)景，即增強移動寬帶（eMBB）、超高(gāo)可(kě)靠低(dī)時(shí)延通(tōng)信(uRLLC)和(hé)海量機器(qì)類通(tōng)信(mMTC)。在早些(xiē)年，5G已經在增強移動寬帶（eMBB）市場(chǎng)展現了其魅力。

但(dàn)在rel 16定稿了以後，5G将從2020年開(kāi)始加速從智能設備走向千行(xíng)百業的新裏程，給工業、物聯網和(hé)汽車(chē)帶來(lái)了無限可(kě)能。如過去一年火(huǒ)爆的“元宇宙”，就是5G一展所長的新舞台。

所謂元宇宙，并不是一種技(jì)術(shù)，而是一個(gè)理(lǐ)念和(hé)概念，它需要整合不同的新技(jì)術(shù)，如5G、6G、人(rén)工智能、大(dà)數(shù)據等，強調虛實相融。而從相關分析可(kě)以看到，元宇宙的到來(lái)，将推動AR/VR、無線和(hé)傳感的需求，這必然會(huì)給相關參與者帶來(lái)前所未有(yǒu)的新機遇。

除了元宇宙，8K也是5G熱潮下的另一個(gè)“熱點”。因為(wèi)有(yǒu)了如此高(gāo)的帶寬，才能使得(de)傳輸這麽高(gāo)比特率的數(shù)據成為(wèi)可(kě)能。而作(zuò)為(wèi)5G下一階段的主要內(nèi)容，海量機器(qì)類通(tōng)信(mMTC)也必将從今年開(kāi)始發力，随之而來(lái)的無線模組，傳感器(qì)需求也是顯而易見。廠商需要為(wèi)此做(zuò)好準備。

趨勢五：供應鏈國産化成為(wèi)必然趨勢

站(zhàn)在2022年年初，我們談供應鏈國産化，并不僅僅局限于中國大(dà)陸。因為(wèi)這是一個(gè)全球正在發生(shēng)的事情。無論是美國、歐洲、日本還(hái)是韓國，都在探索這個(gè)可(kě)能。但(dàn)具體(tǐ)到我國來(lái)說，則有(yǒu)更重大(dà)的意義。因為(wèi)我們不但(dàn)擁有(yǒu)全球最大(dà)的終端市場(chǎng)，我們還(hái)生(shēng)産了全球大(dà)多(duō)數(shù)的電(diàn)子産品。這個(gè)轉變給國內(nèi)企業帶來(lái)的機遇是其他地方所不能比拟的。

随着國際上(shàng)地緣政治的發展和(hé)我國的發展需求，這也是今年的又一個(gè)關注點。而為(wèi)了實現這個(gè)目标，我們勢必會(huì)加大(dà)在如RISC-V架構、GPU、EDA和(hé)高(gāo)性能芯片甚至制(zhì)造等多(duō)個(gè)領域的投入。

首先看RISC-V，作(zuò)為(wèi)一個(gè)面世超過十年，以開(kāi)源著稱的架構，RISC-V在過去兩年裏高(gāo)速發展，尤其是在國內(nèi)，無論是IP、芯片還(hái)是應用，RISC-V在國內(nèi)都火(huǒ)得(de)一塌糊塗。

從目前來(lái)看，MCU等領域已經成為(wèi)了RISC-V率先的發力點。

以國內(nèi)通(tōng)訊接口芯片和(hé)全棧MCU芯片公司沁恒微電(diàn)子為(wèi)例，據介紹，該公司的RISC-V全系列全棧MCU已經實現了內(nèi)核和(hé)收發器(qì)完全自研且內(nèi)置，無需額外支付第三方內(nèi)核和(hé)USB PHY、以太網PHY等IP授權費，可(kě)以給客戶帶來(lái)實質的超高(gāo)性價比産品。如提供集成USB、以太網、藍(lán)牙接口的全棧MCU+系列産品，在過去的一年中基于沁恒自研RISC-V架構微處理(lǐ)器(qì)青稞V4的系列MCU得(de)到了衆多(duō)客戶的大(dà)批量應用和(hé)好評，如CH32V103、CH32V307等。同時(shí)沁恒也持續提供ARM架構系列MCU，如CH32F103、CH32F203/F205/F207/F208等。

除了MCU外，RISC-V正在往更多(duō)的領域擴張。據RISC-V International的相關人(rén)士表示，全球的RISC-V從業者（尤其是中國大(dà)陸）正在推動RISC-V走向包括高(gāo)性能計(jì)算(suàn)在內(nèi)的多(duō)個(gè)領域。這也就是Semico Research預計(jì)到2025年，市場(chǎng)将總共消費624億個(gè)RISC-V CPU內(nèi)核，其中預計(jì)工業領域将是最大(dà)的細分市場(chǎng)，擁有(yǒu)167億個(gè)內(nèi)核的原因。Semico Research進一步指出，在包括計(jì)算(suàn)機，消費者，通(tōng)訊，運輸和(hé)工業市場(chǎng)在內(nèi)的細分市場(chǎng) ，RISC-V CPU內(nèi)核的複合年增長率（CAGR）在2018年至2025年之間(jiān)的平均複合年增長率将高(gāo)達146.2％。

進入2022年，考慮到國內(nèi)的發展現狀，我們認為(wèi)本土的RISC-V産業會(huì)迎來(lái)新一輪增長。

其次，再看GPU方面，因為(wèi)人(rén)工智能和(hé)元宇宙的火(huǒ)熱，這個(gè)高(gāo)性能運算(suàn)的核心正在全球掀起熱潮。其中，GPU龍頭英偉達的股價逼近萬億美元，就是其中的一個(gè)最好佐證。來(lái)到國內(nèi)，因為(wèi)其本身的産業供給和(hé)需求原因，本土包括璧仭、沐曦、摩爾線程、天數(shù)智芯和(hé)登臨在內(nèi)的一水(shuǐ)GPU廠商正在這個(gè)市場(chǎng)發力，從他們多(duō)家(jiā)企業的公布看來(lái)，當中不少(shǎo)企業會(huì)在今年交出第一份成績單。

寫在最後

對于國內(nèi)乃至全球的電(diàn)子産業來(lái)說，上(shàng)述趨勢隻是面向未來(lái)的冰山(shān)一角。因為(wèi)我們正處于一個(gè)前所未有(yǒu)的技(jì)術(shù)大(dà)變革風口。然而，對于從業者來(lái)說，主要從這些(xiē)基本面出發，順勢而變，必然能在将來(lái)占領一席之地。

讓我們從2022年開(kāi)始，重新憧憬電(diàn)子産業的新未來(lái)。

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