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區(qū)塊鏈是500年來(lái)金融領域最偉大(dà)的發明(míng)
——華爾街(jiē)日報 2015.1.24-25
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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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