在近日的第一屆中國RISC-V論壇上,中國半導體行業(yè)協(xié)會副秘書長、賽迪智庫集成電路研究所所長王世江先生在其主題演講環(huán)節(jié)為我們分析了當前半導體產(chǎn)業(yè)行情以及開源硬件的機遇。一年多來,機構(gòu)數(shù)據(jù)、廠商財報都在表達著半導體產(chǎn)業(yè)低迷現(xiàn)狀,在即將步入2020年的今天,這一局勢是否扭轉(zhuǎn)?另一方面,隨著以RISC-V為主體的開源芯片生態(tài)的不斷完善,國內(nèi)外基于RSIC-V的芯片如雨后春筍般快速涌現(xiàn),推動了從指令集到系統(tǒng)軟件的整個芯片產(chǎn)業(yè)的變革。那么,面對全球半導體產(chǎn)業(yè)的新局勢,RSIC-V將會碰出怎樣的火花?在近日的第一屆中國RISC-V論壇上,中國半導體行業(yè)協(xié)會副秘書長、賽迪智庫集成電路研究所所長王世江先生在其主題演講環(huán)節(jié)對這些問題做出了解答。
2019年全球集成電路產(chǎn)業(yè)概述
從2019年Q3產(chǎn)值數(shù)據(jù)來看,全球集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢并不太樂觀。除光電器件和傳感器外,其余主要部分都呈現(xiàn)下降趨勢。其中存儲器下滑尤其明顯。對此王世江博士表示此次大幅下滑主要有以下幾點原因:
第一,全球貿(mào)易的糾紛,單邊主義的沖擊,影響了整體環(huán)境。具體表現(xiàn)在很多手機廠商會在下單時猶豫,導致企業(yè)庫存居高不下,價格下跌。
第二,存儲器價格的理性回歸。由于前兩年存儲器價格上漲過于迅猛,目前正回歸屬于正?,F(xiàn)象。
第三,手機、PC、服務器都是對半導體影響很大的應用領域,今年上半年這些應用領域同比去年總體呈現(xiàn)下滑的趨勢。
第四,加密貨幣市場低迷,先進處理器工藝進展緩慢,也影響了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
然而,半導體產(chǎn)業(yè)正在步入上行周期,由于5G、AIOT等對芯片拉動作用逐步顯現(xiàn);汽車、工業(yè)等對器件需求加大;貿(mào)易戰(zhàn)的影響逐步減小。NAND價格穩(wěn)步回升,整機產(chǎn)品出貨回暖,全球半導體產(chǎn)業(yè)開始步入上行周期。不過,DRAM的行情依舊讓人擔心。據(jù)機構(gòu)預測,DRAM價格下半年仍將持續(xù)走低,跌勢甚至會拖延至明年。
國內(nèi)集成電路發(fā)展形勢
將目光投向國內(nèi),我國集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模正呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢。2008年到2018年期間,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)規(guī)模年均復合增長率達16%,高于全球增速。雖然,受中美貿(mào)易關系和市場增長乏力的影響,2018年我國集成電路產(chǎn)業(yè)增速同比有所下降,但是產(chǎn)業(yè)規(guī)模依舊達到6532億元,同比增長20.7%。
2019年上半年,在全球半導體產(chǎn)業(yè)兩位數(shù)跌幅下,我國依然保持增長,上半年年營收超過3000億元,同比增長10%以上。
1-9月,我國大陸集成電路進口額為2210億美元,同比下跌6.7%,但是出口額達到736億美元,同比增長19.3%。
處理器新工藝推出將促進處理器市場的發(fā)展。Intel 10nm工藝持續(xù)推遲,一定程度上影響了換機需求。下半年10nm工藝的推出有望對服務器和PC市場帶來一定推動作用。
AMD開始借助臺積電7nm工藝,對PC和服務器處理器會帶來一定沖擊。人工智能的發(fā)展,將催生FPGA、GPU市場,預計這兩個領域的市場將達到百億美元以上。汽車、工業(yè)控制、AIoT等發(fā)展將推動MCU處理器的發(fā)展。RISC-V、MIPS、POWER架構(gòu)的開源將會催生一批新興處理器企業(yè)。
據(jù)資料顯示,中國大陸、中國臺灣設備投資位居全球前列。中國大陸新生產(chǎn)線建設,推動了設備市場增長。到2020年,中國大陸設備市場有望位居全球首位。
投資對象方面,設備投資下降主要集中在存儲器生產(chǎn)線,先進邏輯工藝的投資持續(xù)增加,Intel、TSMC等仍在加大先進工藝資本支出。特色工藝產(chǎn)線設備投資基本持平,未來隨著12英寸產(chǎn)線的使用,對特色工藝投資將會持續(xù)增大。
開源硬件的機遇
目前開源硬件的機遇主要體現(xiàn)在三維工藝集成、新業(yè)態(tài)加速崛起、整機/系統(tǒng)廠商發(fā)展壯大、工藝技術改變、企業(yè)生態(tài)、融資環(huán)境這幾個方面。
就三維工藝集成來說,小芯片異構(gòu)封裝集成。所謂Chiplet(小芯片、芯粒)技術是將一些預先生產(chǎn)好的,能實現(xiàn)特定功能的芯片裸片(die),通過先進的集成技術集成封裝在一起,形成系統(tǒng)芯片。這些基本的裸片就是Chiplet。Chiplet技術主要包括四方面的內(nèi)容:模塊組裝、芯片網(wǎng)絡、元件集成、異構(gòu)系統(tǒng)。
目前總體來看,社會數(shù)字化正在向智能化轉(zhuǎn)變。PC時代催生了Intel等一批企業(yè),進入移動互聯(lián)時代后,高通、聯(lián)發(fā)科、ARM等企業(yè)迅速發(fā)展,如今即將步入萬物互聯(lián)的時代,RISC-V、Mips、Power指令集開源將促進一批新企業(yè)崛起。
Intel的Tick-Tock策略一直引領著CPU及其生態(tài)的發(fā)展。不過,TSMC工藝迎頭趕上,將全球CPU開發(fā)者拉到同一起跑線。這是X86的機會,也是ARM的機會,更是RISC-V等的新計劃。
另一方面,目前,我國整機/系統(tǒng)廠商已經(jīng)擁有足夠的話語權(quán)。
2018年,我國生產(chǎn)手機18億部,生產(chǎn)計算機3億臺,生產(chǎn)彩電2億臺,分別占全球總量的90%、90%和70%以上。國內(nèi)涌現(xiàn)出華為、小米、聯(lián)想、浪潮、長虹、創(chuàng)維等一批全球領先整機企業(yè)。
2018年,我國生產(chǎn)汽車2800萬輛,約占全球汽車總產(chǎn)量30%,同時銷售量也達到全球30%左右。
2018年,我國有4家互聯(lián)網(wǎng)公司躋身全球前十。
從企業(yè)生態(tài)方面來看,2018年我國設計企業(yè)達到1700家左右,80%以上企業(yè)平均收入在3000萬左右,基本上以小微型企業(yè)為主。
對于融資環(huán)境,國家大基金及地方基金設立,形成了與產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律相適應的融資平臺,提振行業(yè)和社會投資信心。
科創(chuàng)板等解決了資本退出問題??苿?chuàng)板、主板等為IC企業(yè)融資極大拓展了通道;上市的造富效應將吸引更多資源投入半導體行業(yè);此外,上市也有助于企業(yè)規(guī)范化管理,擴大品牌效應。
另外,2019Q3企業(yè)營收增長顯著。設計環(huán)節(jié)、封測環(huán)節(jié)、設備環(huán)節(jié)里,多數(shù)企業(yè)銷售額保持兩位數(shù)增長。
然而,挑戰(zhàn)也是如影隨形。目前我們主要面臨的問題有:創(chuàng)新不足;基礎薄弱;投入不足,難以形成規(guī)模經(jīng)濟;企業(yè)弱小而分散,同質(zhì)化問題較明顯;人才匱乏,七國八制。
最后王世江表示,在主流指令集X86閉源,ARM授權(quán)費用昂貴的背景下,開源的RISC-V指令集,專攻物聯(lián)網(wǎng)等新興市場,且與X86、ARM等生態(tài)形成錯位競爭,是潛在的打破當前處理器壟斷局面,實現(xiàn)差異化發(fā)展的一股重要力量。
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