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半導體的未來指望這些產業了,你更看好哪個?
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半導體產業被認為是技術進步的一個驅動者,推動者和指引者。這個行業的發展則直接決定了我們的工作、出行、溝通、娛樂、安防和與自然環境相處的方式。如健康監測設備和智慧家居裝置,以及製造業、汽車和其他地方出現的智慧裝置,給半導體行業增加了一個全新的層面。對環境問題問題的關切和合理有效使用資源的需求也提出了一些基於晶片優化方面的新機遇,如降低晶片功耗,減少散熱,充分利用太陽能,更高效的照明方案等。

下面我們對半導體行業的15個子行業(包括4個半導體設備子行業)的未來發展狀況就行一個評估。

半導體目前的主要推動力
就當前的驅動來說,最重要的就是雲計算、大資料和人工智慧對伺服器和資料中心的需求呈指數增長。英特爾和Nvidia是最強大的兩個行業領頭羊,在這裡,英特爾的優勢主要在企業級應用,而NVIDIA則在高性能計算(HPC)方面具有明顯優勢。英特爾試圖挑戰NVIDIA,但也並非易事。

高性能計算(HPC)領域聚集了大量的創新,Nvidia也正因為其領先的機器學習技術,正享受這份投資收益。但當然這個領域並非Nvidia一家。 英特爾正利用通過收購Nervana System而獲得技術進入這一領域。因為Nvidia的GPU技術可以利用大資料處理去更好的訓練神經網路,而英特爾的的CPU技術可以更好的將大資料應用於一個特定的場景,所以兩家公司正在齊心協力研究一種混合的HPC技術。另外,賽靈思是另一個採用基於ARM架構FPGA的高性能計算(HPC)參與者。

一些顛覆性技術也正在發生,比如由Facebook創辦的開放計算專案(OCP)正在不斷成長。因為社交網路公司產生海量資料需要快速和高性價比地去存儲、管理和處理。

具有同類性質的公司如蘋果、微軟和穀歌,和具有不同性質的英特爾、惠普、思科和瞻博網路也都參與到開放計算項目(OCP)。Facebook設計的晶片,後來開放計算專案(OCP)對其進行了優化,逐漸成了一項標準產品。這個產品到目前為止表現還算不錯,但是如果開放計算項目(OCP)可以設計出媲美英特爾的晶片,那英特爾的雲計算市場將會受到衝擊,這也是英特爾參與開放計算項目(OCP)的原因。

當然,英特爾所遇到的挑戰並非僅此而已。谷歌正在測試IBM 全新晶片。據報導,作為唯一的頂級晶片買家穀歌並不出售伺服器,而是通過購買IBM晶片建造可供自己使用的伺服器。因此,穀歌的決定將對晶片需求產生巨大的影響。

穀歌的做法可以被視為開闢了第二採購管道,也可認為是利用利用管道杠杆來敦促英特爾降低晶片價格。穀歌已經宣佈該公司的所有系統均支援IBM的Power 架構,同事他們也在 積極同高通溝通協商採用其ARM架構的晶片。

亞馬遜是雲基礎設施的領頭羊,其次是微軟,IBM和穀歌。雲基礎設施也是一個對晶片有長期需求的一個行業。這也是不久前,亞馬遜開始涉足低端ARM架構晶片的原因。亞馬遜一直 渴望製造自己的晶片,但是目前來說評論其成敗為時尚早。與此同時,穀歌正在測試IBM和ARM技術,而微軟正與高通合作,在其內部伺服器中使用ARM架構晶片。英特爾看到真正威脅的到來可能只是時間問題。

當然,英特爾在此種境況下需要做的就是不斷創新去提升晶片性能和降低功耗。畢竟,很難讓人們相信你在這方面確實存在較大的優勢。另一個重要的決定就是英特爾取得ARM架構授權,也許是為了支持其晶圓代工業務,或幫助自己加快物聯網方面的佈局,甚至可能用在一些雲計算的細分市場。

半導體的另一個重要的細分市場就是不太令人關注的工業領域。半導體公司,相對低調的另一個重要部分是 工業。由於半導體有利於工廠自動化程度的提高,因此這些技術越來越多地用於提升效率和降低成本。據報導,普華永道(PwC)預計,工業半導體市場 在2014和2019之間將保持9.7%的年複合增長率。

GIA報導,由於亞太地區目前是世界製造中心,儘管其工業半導體技術發展速度最快但卻擁有最大的工業半導體市場。到2020年,全球工業半導體市場估值將達到600億美金。

IC Insights估計,全球 醫療 半導體銷售額將保持12.3%的複合年增長率,預計在2018達到到82億美金。目前還不清楚這一估計是否包括可穿戴電子及其他消費性物聯網電子產品。可穿戴電子越來越多地具有收集醫療健康資料功能,其對半導體也保持較高的需求量。

Databeans指出醫療半導體行業將三個方面貢獻自己的力量:一是降低醫療成本(在未來幾年中,醫療成本將從目前的2.5萬億美金加倍);二是將醫療保健延伸至偏遠地區和提升便利性;三是提升居家醫療保健的整體舒適性。

新興半導體市場中增長最快的是汽車電子,其中對行車安全、車內娛樂、導航和低油耗的需求越來越大。最近,來自MarketsandMarkets的一份報告說,汽車半導體市場從2016年到2022年將保持5.8%的複合年增長率。

功率半導體器件如MOSFET和IGBT器件也是增長速度較快的市場,主要受電動汽車的逐漸增多趨勢的影響。一些亞洲市場如中國、印度、泰國、印尼和馬來西亞,不斷壯大的中產階級對電動汽車的需求是汽車半導體市場增長的主要原因。

根據Reportlinker的報導,汽車半導體市場在2015年的市值在70億美元左右,主要的驅動力在於混合動力、汽車通訊和ADAS,其5年年複合增長率分別為20%、19%和18%。

英飛淩、意法半導體、瑞薩(收購Intersil)、德儀、亞德諾和飛索半導體(歸屬賽普拉斯)是汽車半導體市場最主要的參與者。高通,通過收購恩智浦(收購飛思卡爾)後,同樣成為汽車半導體的主要參與者。

類似於醫療設備,汽車市場也有一個新興的自動駕駛汽車市場,同樣對半導體有含量的市場需求,尤其是感測器、處理器和其他自動駕駛相關技術。

由於不斷增加的資料量和目前存在的網路連接問題(網路擁堵、供電可靠性、隱私和安全),無線基礎設施建設需求大增。這些建設將需要增加半導體投資從而推動銷售。據ABI Research,高功率射頻半導體將會越來越多的使用諸如氮化鎵的新材料。

根據Strategy Analytics的報導,這些化合物半導體成長的最大驅動力主要來自於基於無線網路的語音、視頻和數位網路指數性增長,例如自動駕駛輔助系統、網路戰爭、固態照明和大功率電子器件。該公司預計化合物半導體收入保持13%的複合年均增長率增長,到2020年將達到110億美金。

PC市場對半導體晶片的需求依然強勁,但是他的驅動力逐漸下降。這主要是因為PC市場本身正在逐漸萎縮。(Gartner估計,PC市場在第三季度將下降5.7%,而IDC估計,它將下降3.9%)。IDC認為,北美PC市場連續兩個季度保持增長,而Gartner認為,北美市場PC銷售與去年同期一致。但雙方均認為亞太PC市場正在逐漸萎縮。

由於智慧手機和平板電腦的便利性,消費者並不願意升級已有的PC設備。但遊戲愛好者則對PC的性能和相應速度要求越來越高,這是目前PC銷售和晶片需求的主要驅動力所在。

不論什麼情況,去年PC市場的穩定增長已然成為歷史。IDC預測PC市場將在2017萎縮2.1%。根據IDC和Gartner報導,PC市場的半導體企業至能通過依靠聯想、惠普、戴爾、華碩和蘋果這樣的PC供應商的市占率、BYOD辦公方案等獲得利潤增長。

蘋果公司擁有自己的PC品牌、軟體和自己的處理器,主要依靠英特爾、高通和三星的供應其他半導體晶片。微軟主要開發軟體產品和極少數量的硬體產品,主要依靠協力廠商設備製造商去開發晶片、PC和移動終端等。另外,微軟也是雲計算的主要參與者,這使得它成為英特爾、高通或Nvidia等半導體公司的重要盟友。穀歌的Chromebooks主要採用英特爾X86架構和ARM架構技術,由協力廠商硬體製作商製造。

傳統的 消費電子市場包括智慧手機、平板電腦、液晶電視和藍光播放機等。但消費者技術協會(CTA)認為這種情形正在潛移默化,在物聯網的發展驅動下,今年美國的消費電子銷售額將會達到2866億美金。

此外,這些傳統的消費電子銷售預計今年將會呈現下降趨勢,而明年將會使整體消費電子銷售額下降不高於50%。 智慧手機、平板電腦和電視等傳統消費電子出貨量增長預期分別為4%、-2%和-1%。筆記型電腦將下降6%(混合型筆記型電腦、convertible筆記本、detachable筆記本的增長率暫時並未更新,所以假設它仍然保持在48%。)

新興消費電子市場中, 4K超高清電視將增長105%; 可穿戴電子 將增長39%(健康追蹤器60%、智慧手錶15%); 智慧家居產品如恒溫器、智慧煙霧系統和二氧化碳探測器,IP / Wi-Fi攝像頭、智慧門鎖、智慧家居系統、智慧開關、智慧調光器、智慧插座,將整體增長29%;無人機將增長112%,VR 增長296%、類似亞馬遜Echo的人機對話智慧裝置增長32%、3D列印增長56%。

大多數新興消費電子技術一般會被統稱為 物聯網(IoT)。麥肯錫最近的一份報告稱,在2015年底已安裝的物聯網裝置在70-100億台,預計將保持約15-20%的年增長率,到2020年,已安裝的物聯網裝置將會達到260-300億台。

IC Insights估計,2016物聯網半導體銷售額將增加19%達到184億美元,在2014年至2020年之間,將保持19.9%的年複合增長率。2016年,該公司預計智慧城市物聯網的半導體收入增長15%達到114億美元,車聯網將增長66%至7億8700萬美元,可穿戴電子增長22%至22億美元,智慧家居增長26%至 5億4500萬美元,工業互聯網增長22%至35億美元。

然而,儘管這些新興的物聯網半導體市場具有豐厚的獲利前景,但這畢竟是一個全新的市場,必然面臨一些巨大的挑戰。比如海量資料產生和收集所帶來的資訊安全及隱私問題、有限的相互協作的統一標準、晶片製造廠家整合附加技術的相對較低的投資回報率、小眾利基產品數量的可增長性等。

一些公司正在努力應對這些挑戰。例如,是作為EEMBC一員的飛思卡爾(NXP收購)正在研究這些安全性問題,並為IoT相關企業制定標準,以説明其製造更加安全的產品。

此外,英特爾和ARM增加了對物聯網安全問題的關注。英特爾正在努力構建晶片級的安全體系,同時準備通過McAfee Data Exchange Layer提升雲安全性。ARM通過收購以色列的初創公司Sansa,將會為物聯網市場提供硬體安全技術和高級SoC軟體。ARM很有可能將在自身的設計中增加一些安全特性。

在標準化方面,英特爾、IBM、思科、GE和AT&T等公司已經形成了工業互聯網聯盟,以制定通用標準。這個過程可能需要時間,但一旦制定完畢,標準可以為半導體企業產生更高的邊際收益。然而,將有更多的隱私審查的考慮。

元器件的發展預測
半導體工業協會(SIA) 估計2016半導體銷售額從2015水準上升1.1%(比增長預期高0.1%)。邏輯,記憶體和微晶片是前三名,感測器和執行器是增長最快的部分(達到22.7%),NAND快閃記憶體(最多11%),DSP(12.5%),二極體8.7%,小信號電晶體7.3%和類比5.8%。

區域上,中國是增長速度最快的(9.2%),緊隨其後的是日本(增長3.8%),而亞太其他地區下降1.7%,歐洲下降4.5%,美洲 下降了4.7%。WSTS資料預測2017年將增加6.5%(最初預測3.3%),主要由感測器、類比IC和存儲IC三大塊驅動,隨後的2018年將會保持2.3%的增長。

IC Insights將2017年最初5%的增長預期提高一倍至11%,主要基於DRAM(39%)和NAND快閃記憶體(25%)顯著增長的銷售趨勢。這將使DRAM和NAND的價格推得更高(37% DRAM和NAND的22%)。

Gartner估計,2017的半導體資本投資將增長2.9%,低於2016年5.1%的增長率。但封裝和組裝設備投資將增長10.7%,晶圓級製造設備投資將增長6%和晶圓廠設備投資將增長5.7%。
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