走過飽經(jīng)波折的2021年之后，整個電子產(chǎn)業(yè)正式邁進了2022年。
雖然很多分析人士表示，電子產(chǎn)業(yè)過去兩年正在遭受的芯片缺貨在今年上半年還將持續(xù)，但在產(chǎn)業(yè)鏈的同心協(xié)力下，這個態(tài)勢會在下半年得到緩解。同時，因為終端和上游正在全力推動科技產(chǎn)業(yè)的新變革，這就使得整個電子產(chǎn)業(yè)自上而下正在醞釀一波又一波的新機遇。
在筆者看來，這個百花爭艷的時代擁有下述幾個明顯的特點。它們將在2022年持續(xù)影響電子產(chǎn)業(yè)，并將繼續(xù)在未來的電子世界中扮演關(guān)鍵角色。
趨勢一：第三代半導(dǎo)體持續(xù)發(fā)力
因為擁有高遷移率、高帶隙等優(yōu)勢，以氮化鎵和碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體在過去幾年里迸發(fā)出了強大的動能。
據(jù)集邦咨詢統(tǒng)計，因疫情趨緩所帶動5G基站射頻前端、手機充電器及車用能源傳輸?shù)刃枨笾鸩教嵘?，預(yù)期2021年通訊及功率器件營收分別為6.8億和6,100萬美元，年增30.8%及90.6%。來到SiC器件部分，集邦咨詢進一步指出，由于通訊及功率領(lǐng)域皆需使用該襯底，因而6英寸晶圓的供應(yīng)量顯得吃緊，預(yù)估2021年SiC器件于功率領(lǐng)域營收可達6.8億美元，年增32%。
從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動力看來，這僅僅是第三代半導(dǎo)體的一個開始。以PD快充為例，因為氮化鎵的獨特優(yōu)勢，從智能手機開始，越來越多的電子設(shè)備開始轉(zhuǎn)向氮化鎵器件以打造適用的PD快充解決方案。此外。包括5G基站和服務(wù)器電源等在內(nèi)的應(yīng)用場景為了更節(jié)能，也都開始在電源部分選用氮化鎵器件。這也是全球電子產(chǎn)業(yè)的又一個風(fēng)口，由此帶來的機遇也可想而知。
為此，集邦咨詢表示，全球GaN功率市場規(guī)模將從2020年的4800萬美元增長到2025年的13.2億美元，年增長率高達94%。除了消費電子外，很大一部分應(yīng)用的產(chǎn)品主要在新能源汽車、電信以及數(shù)據(jù)中心。預(yù)計近兩年GaN將小批量滲透到低功率OBC、DC-DC中。
至于SiC，則機會更是明顯。從特斯拉在model 3上采用SiC器件并取得了巨大成功后，幾乎整個電動汽車產(chǎn)業(yè)都把目光投向了這類新產(chǎn)品?？紤]到全球發(fā)展電動汽車成為必然趨勢，這也讓SiC成為了兵家必爭之地。
集邦咨詢預(yù)測，全球SiC功率器件市場規(guī)模將從2020年的6.8億美元增長至2025年的33.9億美元，年復(fù)合增長率將達38%，其中新能源汽車的主逆變器、OBC（車載充電器）、DC-DC（電源模塊）將成為主要驅(qū)動力。他們甚至指出，2025年全球電動車市場對6英寸SiC晶圓需求可達169萬片，其中絕大部分將用于主逆變器。
趨勢二：汽車芯片再接再厲
過去一年多里，沒有任何一個芯片類型有汽車芯片那么“火”。這一方面與汽車芯片供應(yīng)鏈本身的特色有關(guān)——突如其來的疫情、汽車芯片的零備貨加上車廠的誤判，讓整個汽車產(chǎn)業(yè)度過了“痛苦”的一年；另一方面，現(xiàn)在汽車正在往電動化、網(wǎng)聯(lián)化和智能化發(fā)展，這又帶來更多的汽車芯片需求。
在這雙重因素影響下，汽車芯片的緊張供應(yīng)局面顯而易見。
但自去年下半年以來，汽車芯片各個環(huán)節(jié)都在做出了相應(yīng)改變。尤其是晶圓廠產(chǎn)能的傾斜，讓汽車半導(dǎo)體看到了一縷曙光。為此很多廠商預(yù)測，進入2022年下半年，汽車芯片短缺現(xiàn)象會緩解。
然而，在經(jīng)歷了這次可怕的“芯慌”，疊加現(xiàn)在汽車產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生的新趨勢，我們認為2022年的汽車電子會發(fā)生幾點明顯的轉(zhuǎn)變:
首先，大算力芯片逐漸成為汽車電子的關(guān)注點，其中座艙電子和自動駕駛芯片是典型范例。
在過去的傳統(tǒng)汽車里，無論是功能還是性能都是相對保守，這一方面是除了大家保守，為了穩(wěn)定 不出錯；另一方面是過去的汽車系統(tǒng)并不能讓這些新功能能夠如愿以償。但隨著汽車新勢力的殺入，新能源汽車的興起，娛樂化成為了汽車的一大賣點，自動駕駛也成為全球的目標(biāo)，于是以這兩條賽道為代表的汽車“大芯片”正在迅速崛起。此外，汽車控制架構(gòu)正在從過往的分布式，到域處理器，再到中央處理的方向演進，這帶來的汽車電子機會可想而知。
其次，汽車廠商自研芯片成定局。
為了個性化和差異性目標(biāo)，自研芯片的這股東風(fēng)正在由消費電子吹向汽車產(chǎn)業(yè)，其中國內(nèi)的比亞迪以及國外的特斯拉已經(jīng)在這方面走得比較前，而吉利、東風(fēng)和廣汽等企業(yè)也通過投資和合資等方式進入了這個賽道，包括福特、通用和現(xiàn)代等廠商也宣布了相關(guān)決定。而這也是一個值得持續(xù)關(guān)注的點。
第三，功率器件、激光雷達以及各種傳感器產(chǎn)品在汽車中的重要性與日俱增。這是新能源汽車和智能化汽車發(fā)展的必然結(jié)果。
趨勢三：SiP等先進封裝漸成主流
為了迎接5G、可穿戴等應(yīng)用帶來的挑戰(zhàn)，應(yīng)對摩爾定律放緩和電子設(shè)備小型化的趨勢，SiP等先進封裝正在逐漸成為產(chǎn)業(yè)界的主流，這在2022年會繼續(xù)加速。
據(jù)知名分析機構(gòu)Yole的數(shù)據(jù)顯示，在2020年到2026年年間，基于覆晶(FC)和打線接合(WB)的系統(tǒng)級封裝(System-in-Package；SiP)市場將以5%的CAGR成長至170 億美元的規(guī)模。同期，嵌入式芯片(Embedded Die，ED) SiP市場則將以25%的CAGR 增加到1.89億美元；扇出型(FO) SiP市場價值預(yù)計以6%的CAGR20-26成長至16億美元。
Yole進一步指出，可穿戴設(shè)備成為 SiP 的一大推動力。Yole 的報告則指出，頭戴式/耳戴式產(chǎn)品是可穿戴設(shè)備市場中最大的細分市場，其次是腕戴式產(chǎn)品、身體佩戴式產(chǎn)品和智能服裝；扇出SiP的關(guān)鍵應(yīng)用將仍然是移動和消費類。數(shù)據(jù)中心，5G和自動駕駛汽車的趨勢將推動在電信，基礎(chǔ)設(shè)施和汽車應(yīng)用中采用扇出SiP；至于ED技術(shù)，正在從單個嵌入式芯片轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄠€嵌入式芯片。IC基板和電路板的復(fù)雜性和尺寸將增加，因此某些市場中某些應(yīng)用的ASP將受到歡迎。
在這個機會面前，除了傳統(tǒng)封裝廠OSAT持續(xù)投資外，包括IDM和晶圓代工廠都加大了在這方面的投入，這一個會給相應(yīng)廠商帶來了巨大的機遇。
趨勢四：“5G+”帶來的“芯”機會
如果要挑選2021年的電子行業(yè)關(guān)鍵字，“5G”必須依然值得擁有一席之地。
根據(jù)國際電信聯(lián)盟（ITU）的定義，5G擁有三大類應(yīng)用場景，即增強移動寬帶（eMBB）、超高可靠低時延通信(uRLLC)和海量機器類通信(mMTC)。在早些年，5G已經(jīng)在增強移動寬帶（eMBB）市場展現(xiàn)了其魅力。
但在rel 16定稿了以后，5G將從2020年開始加速從智能設(shè)備走向千行百業(yè)的新里程，給工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)和汽車帶來了無限可能。如過去一年火爆的“元宇宙”，就是5G一展所長的新舞臺。
所謂元宇宙，并不是一種技術(shù)，而是一個理念和概念，它需要整合不同的新技術(shù)，如5G、6G、人工智能、大數(shù)據(jù)等，強調(diào)虛實相融。而從相關(guān)分析可以看到，元宇宙的到來，將推動AR/VR、無線和傳感的需求，這必然會給相關(guān)參與者帶來前所未有的新機遇。
除了元宇宙，8K也是5G熱潮下的另一個“熱點”。因為有了如此高的帶寬，才能使得傳輸這么高比特率的數(shù)據(jù)成為可能。而作為5G下一階段的主要內(nèi)容，海量機器類通信(mMTC)也必將從今年開始發(fā)力，隨之而來的無線模組，傳感器需求也是顯而易見。廠商需要為此做好準(zhǔn)備。
趨勢五：供應(yīng)鏈國產(chǎn)化成為必然趨勢
站在2022年年初，我們談供應(yīng)鏈國產(chǎn)化，并不僅僅局限于中國大陸。因為這是一個全球正在發(fā)生的事情。無論是美國、歐洲、日本還是韓國，都在探索這個可能。但具體到我國來說，則有更重大的意義。因為我們不但擁有全球最大的終端市場，我們還生產(chǎn)了全球大多數(shù)的電子產(chǎn)品。這個轉(zhuǎn)變給國內(nèi)企業(yè)帶來的機遇是其他地方所不能比擬的。
隨著國際上地緣政治的發(fā)展和我國的發(fā)展需求，這也是今年的又一個關(guān)注點。而為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，我們勢必會加大在如RISC-V架構(gòu)、GPU、EDA和高性能芯片甚至制造等多個領(lǐng)域的投入。
首先看RISC-V，作為一個面世超過十年，以開源著稱的架構(gòu)，RISC-V在過去兩年里高速發(fā)展，尤其是在國內(nèi)，無論是IP、芯片還是應(yīng)用，RISC-V在國內(nèi)都火得一塌糊涂。
從目前來看，MCU等領(lǐng)域已經(jīng)成為了RISC-V率先的發(fā)力點。
以國內(nèi)通訊接口芯片和全棧MCU芯片公司沁恒微電子為例，據(jù)介紹，該公司的RISC-V全系列全棧MCU已經(jīng)實現(xiàn)了內(nèi)核和收發(fā)器完全自研且內(nèi)置，無需額外支付第三方內(nèi)核和USB PHY、以太網(wǎng)PHY等IP授權(quán)費，可以給客戶帶來實質(zhì)的超高性價比產(chǎn)品。如提供集成USB、以太網(wǎng)、藍牙接口的全棧MCU+系列產(chǎn)品，在過去的一年中基于沁恒自研RISC-V架構(gòu)微處理器青稞V4的系列MCU得到了眾多客戶的大批量應(yīng)用和好評，如CH32V103、CH32V307等。同時沁恒也持續(xù)提供ARM架構(gòu)系列MCU，如CH32F103、CH32F203/F205/F207/F208等。
除了MCU外，RISC-V正在往更多的領(lǐng)域擴張。據(jù)RISC-V International的相關(guān)人士表示，全球的RISC-V從業(yè)者（尤其是中國大陸）正在推動RISC-V走向包括高性能計算在內(nèi)的多個領(lǐng)域。這也就是Semico Research預(yù)計到2025年，市場將總共消費624億個RISC-V CPU內(nèi)核，其中預(yù)計工業(yè)領(lǐng)域?qū)⑹亲畲蟮募毞质袌?，擁?67億個內(nèi)核的原因。Semico Research進一步指出，在包括計算機，消費者，通訊，運輸和工業(yè)市場在內(nèi)的細分市場 ，RISC-V CPU內(nèi)核的復(fù)合年增長率（CAGR）在2018年至2025年之間的平均復(fù)合年增長率將高達146.2％。
進入2022年，考慮到國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀，我們認為本土的RISC-V產(chǎn)業(yè)會迎來新一輪增長。
其次，再看GPU方面，因為人工智能和元宇宙的火熱，這個高性能運算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，就是其中的一個最好佐證。來到國內(nèi)，因為其本身的產(chǎn)業(yè)供給和需求原因，本土包括璧仞科技、沐曦、摩爾線程、天數(shù)智芯和登臨在內(nèi)的一水GPU廠商正在這個市場發(fā)力，從他們多家企業(yè)的公布看來，當(dāng)中不少企業(yè)會在今年交出第一份成績單。
寫在最后
對于國內(nèi)乃至全球的電子產(chǎn)業(yè)來說，上述趨勢只是面向未來的冰山一角。因為我們正處于一個前所未有的技術(shù)大變革風(fēng)口。然而，對于從業(yè)者來說，主要從這些基本面出發(fā)，順勢而變，必然能在將來占領(lǐng)一席之地。
讓我們從2022年開始，重新憧憬電子產(chǎn)業(yè)的新未來。
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