半导体

2020年“芯”趋势,看这篇文章就够了!

作者:李佳师来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2020-01-07 19:58我要评论

编者按:2019年以来,电子信息产业新技术新应用层出不穷,一些新突破让我们无比自豪。面向2020年,电子信息产业又有哪些热点值得期待?从本期开始,本报推出系列报道,展望半导体、人工智能、新型显示等电子信息产业热点领域发展新趋势。

2019年第一季度《中国电子报》记者采访了很多半导体业界人士,大家都说全球半导体在经历了几年的高增长后开始回落,而这样回落的“冷意”会在2020年消退转“暖”。时间总是过得很快,2020年转眼到来,那么半导体市场今年真的会“暖”起来吗?有哪些市场亮点会燃起“芯”火?企业又该如何来布局?如果说“明者因时而变,知者随事而制”,那么今年哪些是半导体产业的“时”和“事”?

转暖将是主基调?

“2020年半导体市场将会整体回暖,赛迪顾问预计将会有10%左右的增长。”赛迪顾问集成电路研究中心总经理韩晓敏在接受《中国电子报》记者采访时给出了半导体产业2020年的暖基调。中天弘宇集成电路公司董事长赵泾生在接受《中国电子报》记者采访时表达了同样的判断:市场将暖。

有人说去年的半导体市场之所以回落是因为“存储”与“矿机”,经过了几年的狂飙“疯长”之后的正常理性回落。赵泾生表示,其实去年的半导体市场也并没有怎么“冷”,市场的回落时间非常短暂,只有2019年的第一季度稍稍有回落,但第二季度就已经恢复过来,包括中芯国际、上海华宏等很快就满产。

2020年半导体市场之所以暖,韩晓敏认为有几个影响因素:首先当然是由于2019年市场的大幅度下滑,基数变小;其次,以存储器为代表的大宗半导体产品在经历了长时间的价格下跌之后,预计在2020年第二季度进入新一轮的涨价周期,带动整个市场上扬。最后,也是最根本的一点,是5G建设的进度比预期的更快,包括5G终端的铺货也比之前预计的量更大,成为2020年半导体市场回暖的最主要动力。

赵泾生认为这有两个原因。其一是应用驱动。中国主推的5G、人工智能、区块链等应用在2020年将会逐步推广落地,这些应用的逐步推广都会带来半导体行业需求量的增长。其二是产能的释放。经过两三年的研发、建厂、新厂开工,2020年、2021年产能将会逐步释放出来。根据了解到的情况目前各厂的产线基本上都处于满产状态。

5G、消费电子“牵引”市场

关于2020年的市场亮点,几乎所有的被采访者都提及了5G、汽车电子与消费电子市场。而5G是排在第一的关键词。

赛迪智库预测, 2020年,随着终端市场的进一步打开,5G基带芯片和射频芯片等关键元器的需求将大幅上升,细分环节方面,为降低终端体积、改善终端功耗,5G终端基带芯片将持续向高集成度的Soc芯片方向发展。同时,5G终端整机形态将逐渐丰富,全场景生态构建刺激市场规模大幅攀升。在5G大带宽、低时延及高可靠、海量连接等新特性加持以及新生态的逐步构建与完善中,5G终端形态及设备类型将继续保持增长趋势,终端设备市场规模在2020年将出现新一轮增长。

对于2020年的“大概率”热点市场,韩晓敏表示:“第一仍然是与5G产业相关,预计2020年会有超过预期的表现,尤其是在5G终端的创新方面。第二是汽车产业,总体上看汽车市场全面复苏的概率不大,更大的可能性是在电动车领域的增长与变化。随着有针对性的因城施策,加之特斯拉国产化的‘鲶鱼效应’,国内电动车企业将从过去‘占山为王’的To B生意为主转向真正的市场化竞争。第三是消费电子市场。从前年的蓝牙音箱到去年的TWS耳机,消费电子市场在‘爆款产品’的带动下发展迅猛。我们预计2020年消费电子市场不大可能再出现类似TWS耳机这样的国民爆款产品,目前看来智能手表、AR/VR产品都还不具备这样的能力,更大概率是消费电子市场一个相对平衡的百花齐放的局面。”

赵泾生认为,除了5G、人工智能与区块链等应用亮点之外,自主研发将和基础材料以及新工艺的突破一起成为亮点。“原来很多用户使用国外产品,现在逐步采用国内的同类产品。与此同时,基础材料、技术工艺研发会层出不穷。整个产业开始往下沉,原来产业只关注于应用,就像在沙滩上建高楼,现在大家开始沉下来关注基础研发、基础材料,这个趋势在今后的几年都会成为亮点。”

兆易创新是韩晓敏提及的2019年“爆款”产品TWS的产业链获益企业之一,TWS需要用到NOR Flash。当《中国电子报》记者采访兆易创新Flash BU市场总监孟靖华,请他判断今年还有哪些领域可能出现爆款产品时,孟靖华没有给出确定答案,但表示5G的推广和发展,将会打破应用场景的限制,催生出更多的应用和产品。另外AI的普及需要用到更多的传感器,由传感器采集数据后一定要做本地运算,这个算法就需要存储在Flash中。未来对Flash的总体需求将会持续增长,但不一定是爆发式的。举例来看,穿戴类的产品在未来都会持续增加。在采访中,孟靖华还提及未来汽车电子将是一个很重要的市场。

企业如何因“时”“事”而变?

关于2020年的技术趋势以及企业发力的重点,复旦大学微电子学院副院长周鹏对《中国电子报》记者表示,简而言之是专用多样化芯片将更受关注,而“存算一体”芯片将异军突起,材料、设备科技仍需努力,先进工艺要继续加强研发。

巨大的数据存储与计算需求让“存算一体”成为2020年开年热词,在阿里达摩院刚刚发布的2020年十大科技趋势中,把“存算一体化将突破算力的瓶颈”排在了趋势的第二位。

清华大学长聘教授尹首一表示,回顾集成电路发展历程,存储器芯片的发展速度远低于处理器芯片的发展速度,两者之间的缺口仍在不断拉大,存储墙成为制约处理器性能进一步提升的主要瓶颈之一。这一问题尤其对访存密集型任务影响最为明显,以深度神经网络为代表的AI算法恰好具有访存密集的特点。从物理本质角度来讲,拉近计算部件与存储部件的距离,减少单位数据搬运的成本,是解决存储墙问题的根本手段。近存计算、存内计算和存算融合都是解决存储墙问题的有益尝试。近年来,相关技术百花齐放、百家争鸣,尚属于竞争前技术。在新器件、新机理、新电路、新架构方面的突破,将有望带来颠覆性变革。

达摩院认为,模块化将能够进一步降低设计的门槛,同样是2020年的“芯”趋势。

中科院计算所研究员包云岗表示,纵观处理器设计方法发展历程,正是一个不断将处理器芯片设计模块化、解耦化的过程。每一次设计方法的变革都大幅提升设计效率,不仅降低芯片设计门槛,同时也孕育出新的世界级领军企业。例如,1980年的无晶圆厂(Fabless)模式是将设计与制造解耦,降低了设计门槛,从而孕育出nVidia、Xilinx等企业;“IP核+SoC集成”模式是对芯片设计阶段的进一步解耦,孕育出ARM、高通等一批世界级企业。

如今开源芯片、敏捷设计、Chiplet等一系列新的芯片设计方法与模式开始快速发展并相互融合形成化学反应,有望在未来进一步对芯片设计进行解耦,提高芯片模块的复用度,从而缩短芯片设计周期、降低芯片设计成本。未来当芯片设计的门槛实现数量级的降低,将有可能颠覆IT开发模式——一旦软件工程师通过几个月开发出新的软件功能,芯片设计工程师很快便能实现出相应的加速芯片,从而形成更高效的软硬件协同的解决方案。芯片设计门槛的降低,也将有助于人才的培养,有助于释放芯片产业的创新活跃度,吸引更多资本投入,从而繁荣整个产业。

对于半导体企业而言,技术的创新与变革永远是主旋律。就像孟靖华谈及TWS的需求变化时所言,TWS用户关注更好的舒适感和更长的待机时间,这对NOR Flash而言则需要更小的尺寸和更低的功耗,要在芯片上实现这两点,必须迈向更先进的工艺制程和实现更多的技术突破。

除了技术创新与变革,构建软件生态和着力需求同样是关键词。韩晓敏表示:“在2020年,对于参与5G核心市场的头部企业而言,面对的是最大的研发投入、最强的竞争对手以及最复杂的贸易环境,在加强研发投入、持续提升自身的技术产品能力的同时,更要重视与国际伙伴的合作。对于参与更广泛的其他应用市场的企业而言,对终端用户更强的支持以及周边软件生态的建设则是需要更加重视的维度。”

赵泾生认为,第一是要补课。加强基础理论、基础材料、基础工艺、基础设备的研发投入。国内半导体行业在全球范围内的落后还是蛮多的,短时间内实现全面超越不太可能,但在某些点、某些领域上突破,还是有可能的,可以以点带面,逐步加强。第二要紧紧围绕市场和客户需求,展开应用的推广工作。研发不是为了研发而研发,研发最终得由市场来买单,由应用来买单,基础器件做出来,最后还是要结合市场的应用才能够卖出去。

市场究竟是需求拉动的还是技术创新创造的,这是一个“鸡生蛋”和“蛋生鸡”的问题。我们置身在一个巨大的数据经济洪流中,一定会有市场的起起伏伏,但这个市场足够大,并且充满了变量,而善于逐浪者,总会立在不同的“潮头”上。据IDC预测,2020年全球数据总量预计达到4.5万EB,50%的服务贸易和12%的货物贸易已经实现数字化,在这样的一个大背景下,孕育着无数的市场机会和无数的“爆款”,因为数字经济时代的每一个角落都离不开“芯”,都必须有“芯”。仅仅以5G为例,据赛迪智库预测,从2020—2025年间,中国5G发展将直接带动经济总产出10.6万亿元,直接创造经济增加值3.3万亿元,这里到处是“芯”的机会。所以半导体企业,勇敢地走出自己的舒适区,张开双臂,拥抱2020年新一轮的数字经济大潮吧。


责任编辑:马利亚
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