芯片市场，迈向10000亿美元

据多方机构预测，芯片行业有望在未来十年的某个时候达到 1 万亿美元，虽然确切的时间取决于多种因素，但趋势线似乎是稳定的。数据的数字化、技术的数字化以及向新市场和现有市场的扩张，预计将共同推动芯片行业未来几年的增长。

IC 世界的确切收入何时将超过 1 万亿美元取决于许多因素，从供应链故障到经济衰退。在目前的轨道上，芯片行业最早可能在 2028 年达到这一里程碑。据多份报告显示，去年的总收入约为 6000 亿美元。但该目标也可能会推迟几年，因为供应链的限制和地缘政治力量会增加一些暂时的不确定性。尽管如此，越来越多的芯片正在被广泛使用，而且预计还会继续增长——即使在此过程中会出现一些小问题。

“以汽车为例，我们都不敢想象 2030 年的汽车会是什么样子，”麦肯锡公司高级合伙人、该公司半导体和商业技术业务负责人之一 Ondrej Burkackey 说。“我们预计，到 2030 年，每辆汽车的芯片含量将翻一番。任何新功能，例如驾驶辅助功能——它不一定是完全自主的——都需要更多的半导体。与传统动力系统相比，汽车中的任何电气化都需要更多的半导体。但是，谁来设计芯片，谁来制造芯片？我们看到价值链发生了一些变化，汽车原始设备制造商正在设计自己的芯片。由于芯片短缺，我们看到一些原始设备制造商转向更直接的购买。

汽车只是经历这些变化的众多细分市场之一。AI/ML 几乎无处不在，以及 AR/VR、5G/6G、异构系统级封装，以及用小芯片取代 SoC，将为许多垂直市场创造新的机会，包括一些芯片过去只很少使用。

“市场的最大部分仍然是计算和数据存储，”Burkackey说。“今天，这大约占整个行业的 40%。如果您仅将其增长 5%（这是我们的预测），那将为这额外的 4000 亿美元提供最大的贡献。第二大领域是无线通信，约占整个行业的 30%。这一比例正在增长 5% 到 6%，这与其说是受每部手机更多内容的推动，不如说是受中端市场更多设备的推动。所以当你看智能手机的分布时，它是高端、中端和低端的。随着新兴国家追赶财富，您将看到从低端设备向更多中端市场设备的转变。如今，汽车仅占整个行业的 8% 左右，但我们预计它将增长到 15% 左右。”

图 1：按垂直方向划分的全球芯片市场，单位为 $B。（数字是近似值）。资料来源：麦肯锡公司。

这种增长在很大程度上是由新特性和功能推动的。但无处不在的更多传感器、更多便利以及对提高效率的推动，共同产生了大量需要处理的数据。

AMD 首席技术官 Mark Papermaster 在最近的一次演讲中说：“你必须提高效率，因为我们所有人都在处理完全的数据过载。” “如果你回到四五年前，数据是应用程序生成的。它是由检索数据的人生成的。你在拍照。您让制造操作员创建数据，并通过业务交易输入数据。这是人类为特定分析而获取的数据。这就是数据生成过去的方式。但这一切都变了。我们今天处理的大量数据是自动生成的。到处都有摄像头，智能城市，制造过程中收集的数据，设计过程。它是大量生成的。而在家里，物联网已将智能设备嵌入到我们生活中的每一个角落。”

大流行带来的变化

COVID 的封锁和在家工作推动了 2021 年下半年消费电子产品和计算机外围设备的销售热潮。尽管分析师表示，随着工人重返办公室，一些细分市场正在走软，但芯片的整体市场仍然强劲。许多行业的芯片短缺仍在继续，全球需求继续上升。

但在基础设施方面也有重大变化。如今，芯片制造商正在获得更多关于他们的芯片如何被最终客户使用的信息，并且他们正在为芯片架构构建更大的灵活性，以允许一种设计服务于多个终端市场。

“COVID 改变了很多事情，”瑞萨电子执行副总裁 Sailesh Chittipeddi 说。“一个是最终客户与 ODM 之间的透明度水平已经发生了变化，而且已经彻底改变了。现在，我们对可以为他们构建的东西有了更多的了解。过去，我们与介于两者之间的人打交道。现在我们正在处理一个更高的级别，只是因为他们需要容量。他们不相信中间人告诉他们的话。汽车也是如此。其次，整个概念就是让用户体验比过去好很多。第三，我们创建了一个‘云端实验室’，因此基本上我们的客户能够进入并在云端验证他们的设备。”

这种“沙盒”类型的方法只是众多变化之一。芯片制造商还通过专注于平台和解决方案而不是高度定制的一次性芯片来适应不断变化的需求和不断变化的市场动态。这限制了他们对单个市场部门起伏的敞口，增加了芯片使用方式和使用地点的灵活性。

“我们着眼于创建芯片解决方案，以确保芯片具有可用于不同应用的功能，”英飞凌事业部总裁 Thomas Rostock 表示。“因此，您可以借助软件对其进行调整，例如，确保它以某种方式工作，或者将其与其他事物结合起来。例如，我们的微控制器提供了我们的工业电源控制部门随后可用于电源设备的功能。因此，如果您从洗衣机的角度考虑这一点，过去它基本上是打开和关闭的。现在它会计算出您的负载有多大，并根据该感应调整其行为。我们正在从芯片视图转向子组件或系统视图。”

简而言之，芯片制造商正在寻找提供特定领域解决方案的方法，同时仍在开发可跨多个细分市场使用的芯片。因此，资产负债表可能会比过去更加一致，即使一个行业疲软，整体需求也将保持强劲。小芯片是如何部署它的另一个例子。

但所有这些策略也会加剧材料、制造能力和人才的短缺，而这些短缺中的每一个都可能产生瀑布效应。例如，由于设备制造商使用的芯片数量较少，它们通常不在代工厂优先级列表的首位。然而，这些芯片在用于制造其他芯片的设备中是必需的，最终它们对短缺产生了巨大的影响。

SEMI 分析师 Inna Skvortsova 表示：“尽管前面提到了紧张和挑战，但我们在过去一年中看到了非常强劲的设备部门，该设备在 2021 年超过 1000 亿美元大关，并且在过去五年中规模几乎翻了一番。” ，在最近的一次演讲中。“具有讽刺意味的是，全球半导体短缺现在正在打击芯片制造商，并导致制造芯片所需设备的交货时间延长。总的来说，为了解决这一全球短缺问题，确保分配制造芯片所需的芯片以增加产能至关重要。分配给设备制造商的一个芯片可能会导致为其他市场制造 100,000 个芯片。”

未来增长

大多数市场分析师预计未来几年产能短缺将缓解，市场将从与大流行相关的中断中稳定下来。这将有助于推动数字化和数字化的潜在推动力，这将继续推动新的和现有细分市场的需求。

“看看目前的芯片短缺，实际上并没有发生在前沿，”麦肯锡的Burkackey说。“它发生在 45 到 65 纳米。我们可能会看到 90 多纳米的短缺。如果你看 5G，4G 手机和 5G 手机在最先进的处理节点上几乎没有区别。但它有更多的无线电频段可以为您提供带宽，大约多出 20% 的硅。但这种硅不是来自 7 或 5nm。它来自90nm。整个行业的增长建立在更广泛的基础上，这表明增长是真实的，并且具有相当稳定的基础。”

假设产能可以迅速增加，并且地缘政治紧张局势得到控制，那么增长可能随时爆发并轻松超过 1 万亿美元大关。但仍有很多未知数，即使构成“为什么”的因素看起来有根据，也无法确定“何时”。

来源：内容由半导体芯闻（ID:MooreNEWS）编译自semiengineering

第四届全球半导体产业（重庆）博览会

时间：2022年6月29日-7月1日

地点：重庆国际博览中心

为进一步推动重庆及中西部地区半导体产业高质量创新发展，发挥成渝双城经济圈产业优势，挖掘西部半导体市场发展机遇，第四届全球半导体产业（重庆）博览会将以“集智创芯、共塑未来”为主题，规划展出面积25000 平方米, 预计吸引350家知名企业参与，18000名专业观众到场参观洽谈。

博览会聚焦半导体产业核心技术及发展趋势，拟设“IC设计、集成电路制造、封装测试、半导体材料、生产设备、电子元器件、AI+IOT+5G、智慧电源、微波毫米及射频技术、人才计划培训交流”等主题专区，专业呈现半导体产业最新技术成果，检索更多智能应用领域创新案例。