“元宇宙”等概念对半导体产业而言只是虚火

文︱王树一

图︱网络

火出圈的半导体产业，对经济发展影响力越来越大，关注的人越来越多，也开始有很多原圈外人对芯片产业进行解读评点，部分解读确实高屋建瓴、鞭辟入里，给予传统半导体从业者不同的看问题视角，但也有相当多解读评论东抄西凑，逻辑混乱，三观堪忧，偏偏又很有流量，颇能误导一些刚接触芯片产业的读者。早几年看到不靠谱的言论，总会不平则鸣与之论战，近来日趋佛系，而且各种奇谈怪论太多，若一一批判过去也就没有做其他工作的时间了。又到一年总结展望时，本想再度蒙混过关，但总有朋友说我不应如此懒怠，把阵地拱手让给不负责任的流量收割机更不符合“为产业做服务”的理念。

的确如此，对产业多一分了解，内心就多一分敬畏，公开言论就更谨慎，但小心谨慎并不是只看不说，一言不发也不是小心谨慎，而是逃避与不负责任。虽然产业日趋复杂，对其解读研判越来越难，但还是要向先进学习，保持对产业发展的关注与热情，多思考勤记录多输出，观点对错不重要，只要把握输出内容的质量，就是参与到了产业发展过程中，并践行我们团队为产业做好服务的理念。本文的解读研判，或是个人观点，或是参考他人高见，都是我当前的认可的判断，但这些判断与解读个人色彩极浓，功课做得又不到位，因此仅供探讨，不可作为投资参考依据。是为引言。

01

美国执意硬脱钩，中国供应链安全风险加大

疫情打乱了美国硬脱钩计划，其将中国赶出电子信息产业生态链的动作因美国及其盟友地区疫情凶猛而大受影响。但美国并未因此而放弃对中国电子信息产业的限制，不断增加“实体名单”，继续用美国司法体系来干预别国企业的正常经营，并辅以其他手段来遏制中国科技产业，其中对半导体行业的举措尤其严厉。

继2020年彻底掐断华为海思生产途径之后，在2021年美国又有多项直指中国芯片产业的动作：

1

威逼利诱台积电和三星赴美设厂，以期降低亚太晶圆制造区域优势，从而增加中国厂商使用先进工艺的难度；

2

胁迫台积电和三星交出核心客户生产相关数据，以判断全球特别是中国芯片设计厂商的产能需求量及技术发展进度；

3

炮制“涉疆法案”，威逼利诱美欧企业站队，并以此来离间美国厂商与中国客户的关系。英特尔公开信已经明确表态将拒用新疆产品，若其他有市场垄断地位的美国厂商跟进，无疑将让中国市场极难应对。

2022年，预计美国对中国半导体产业的限制将继续加码，这已经是明牌。中国企业要提高觉悟，不是符合了美国规范就能逃得掉美方限制——因为规范随时可以改，对中芯国际等晶圆制造厂的口子随时可以收紧，而一旦台积电和三星在美国本土的产线开始量产，后续持续骚扰中国产业的动作想必源源不断。

躲既不能躲，打也要讲究策略。对于中国产业决策者而言，最佳应对策略仍将是建立尽可能广泛的统一战线。包括美国芯片公司在内的多数从业者，并不乐于见到中美之间在半导体市场上剑拔弩张，用当前这种极端的政治意志改变之前半导体产业的全球化发展模式。因此，我们要争取获得半导体生态链上更多企业与关键人物的支持，并在维持整机制造能力强的前提下，快速补短板。不要怕对方的过火举动，也不要因对方的过火举动而乱了手脚，时间在中国这一方，只要我们保持整机制造能力的强大，尽力争取之前全球芯片产业发展模式中支持中国市场的生态力量，维持住当前的发展速度，并无须惧怕美国半导体产业“去中”动作。恰如一位业内高管谈到这个问题所说，只要国内从业者齐心协力为全球产业链做贡献，那么全球产业链想脱离中国就不可能。

02

中国半导体公司将开始真正挑战高难度领域市场

对于国内企业，必须要有人来真正站出来挑战CPU、GPU、FPGA和高性能模拟器件等高难度市场了。英特尔敢于公开站队美国“涉疆”政策，除了政治投机想获取美政府更多资金和资源支持，以应对和台积电的竞争之外，更主要的是桌面与服务器市场的垄断地位给了英特尔公司高管错觉：中国市场离不开英特尔。

这可能不是错觉。从多位业内资深人士表态来看，三五年内中国信息技术体系无法完成英特尔处理器替换工作。英特尔的肆无忌惮，无疑让我们反思过去20多年以科研院所为主力的自主处理器开发路线，以做科研的方式进行产业化落地，除了产出一批又一批杰出论文和“口号”之外，是否给中国信息技术产业供应链的改善做出了实质贡献？虽然英特尔也是争取政府资源的好手，但英特尔绝不是动不动就哭喊政府支持不够的妈宝式企业，英特尔有足够的实力去将技术路线图上的规划落地，将其转换为真正为商业客户乐于接受的大规模量产产品。

那英特尔就这样“无忧”过关？个人不这么看，我依然认为“中国离不开英特尔”是其高管的错觉，是严重的战略误判。沿袭传统思路，哪怕借助AMD的力量，中国桌面处理器也无法实现真正对英特尔的替代。但英特尔在桌面市场的地位，在苹果推出自研处理器之后，将面临更严峻的市场冲击，待苹果自研桌面处理器生态成熟，与之有相似软件生态的安卓市场将极容易借鉴其经验，在安卓应用处理器领域，中国人才积累及商用经验足够，只是欠缺燃爆点与技术突破口，现在苹果桌面处理器已经大规模商用，技术突破口已现，而如果英特尔一意孤行坚持挑战中国政府底线的话，那么燃爆点也将出现。而一旦英特尔守不住桌面市场，在服务器市场其云边一致性的优势也将失去。

但对中国半导体产业而言，自主桌面处理器要想成功，一个需要迈过的坎儿是如何绕开不成功路线的干扰，中国处理器厂商数量全球最多，从x86、MIPS、Arm到PowerPC，以及新晋网红RISC－V，只要历史上叫得出的处理器架构，在中国都有人在做。但过去主流，并不以市场化生存为目标，总想着向“两弹一星”看齐，这种科研独行侠式方式并不适合桌面处理器这样一个高度商业化的细分产业。我对自主处理器产业有信心，但我判断，十年后自主处理器占据市场优势地位的那一天，龙头企业一定不是口号喊得最响的那几家。

GPU等其他产品的困境与机遇，与CPU颇接近。当然GPU和CPU市场生态有差异，当前在资本推动下的打法也和之前CPU打法有明显不同，是否能趟出一条路来，还要待时间来检验。但中国必须做出困难预计，尤其是自己还没有发展好的时候，这些产品因政治影响而断供的风险非常高，真正等自主产品成熟可用上规模，外部籍此来威胁中国的筹码也就将失去价值。因此接下来两三年，几个关键领域的本土公司发展节奏至关重要。

03

供应紧张是结构性紧张，

但2022年供需关系仍将极其复杂

芯片供应紧张几乎贯穿2021全年，汽车行业受影响尤其大，2021年众多车企频繁因为芯片供应不上的原因而临时停产或限产，引发公众关注，成为社会事件，美国和德国等汽车大国甚至通过政府出面向台积电施压，要求提升汽车芯片生产优先级，以满足整车厂生产计划要求。产能错配、渠道存货、厂商惜售，再加上部分领域需求增长，使得2020至2021年这一轮供应紧张程度创出历史记录，多家市场研究机构与英飞凌等企业均预判供应紧张将至少持续到2022年底，甚至有人提出在2027年之前供应紧张都不会缓解。

但经过与多位一线产业资深人士交流，及对市场数据进行分析之后，探索科技（techsugar）首席分析师王树一认为，围绕2021全年的供应紧张本就是结构性供需失衡，主要由汽车芯片等“小众”市场引发，继而由于渠道炒作蔓延至其他行业，总体上来看，需求增长对产能考验并不如市场反应那么强烈，而近两三年开始投入的产能建设很多并不是单纯为了应对市场需求增长，更主要是为防范区域政治风险升级，因而供需逆转可能并不需要等到2022年底。

然而，疫情和国际政治风险并非半导体从业者可以把控，而这两个因素将极大干扰半导体生态链的正常运转，例如，美欧疫情失控虽然可能导致芯片产出再度受影响，但同样也会因疫情肆虐而抑制消费需求，因而预测分析极其困难，但排除其他因素单纯从市场供需来看，目前并不存在大面积供不应求的情况。

但为什么还会有多数机构包括部分厂商预测供应紧张难以缓解？我的理由如下：

1

半导体全产业链乐于见到市场上塑造出来的供应吃紧局面。半导体产业大趋势是伴随摩尔定律不断降低单晶体管的价格，即同样性能产品长期走势是降价。传统芯片产业大周期的出现，是在摩尔定律驱动下，把某类终端性能不断提升，价格不断打下来，从而让其从小众产品变为大众产品，以集成度提高导致的单晶体管成本下降，和用户规模大幅度扩张，来对抗芯片价格下降，个人电脑和智能手机两个大周期无不如是。

但伴随摩尔定律放缓，工艺演进难以像过去一样有效降低芯片价格，再加上新的过亿出货量的规模应用相对较少，那么通过疫情和产能错配引发的机会来制造供应紧张，并因之提升芯片售价，除了终端用户，半导体整个生态链上的从业者都喜闻乐见，只有终端芯片价格上涨，晶圆代工、封测和原材料才有机会涨价，全行业才有可能迎接十年未见的高增长，而短期利益尤其明显的渠道商更是施展浑身解数来放大缺货状况——历史级行情可遇不可求，不把握住这次机会，等到行业下行周期又要过苦日子了。

2

汽车芯片短缺对供应链正常秩序产生了影响，但不足以影响整个芯片供应格局。从多家市场机构的统计数据来看，车载芯片虽然过去数年增长速度快，但占全球半导体市场总销售额比例基本不超过10％，以全球最大晶圆代工厂台积电为例，车载芯片业务占其业务总比例基本不超过5％。

2021年汽车行业芯片短缺的根本原因在于车厂及一级供应商对于疫情做了过于悲观的预判，而传统汽车供应链强调低库存生产，当发现市场需求不是像预期那样悲观需要调整生产计划时，由于车载芯片厂商在晶圆代工厂权重太低，又要不到产能，因而导致停产限产等极端情况出现。但是仔细研究数据可以得知，即便新能源汽车销量涨势凶猛，但根据中国汽车工业协会的预测，2021年全国新能源汽车销量可达340万辆，中国新能源汽车占全球比例超过50％，因而2021年全球新能源汽车不超过700万辆，不管年销300多万还是700多万，这个量级对于芯片代工厂而言吸引力都不大。

以车载MCU为例，典型Cortex M内核的MCU芯片面积一般是2mm＊2mm，8英寸晶圆可产出约7600颗裸芯片，考虑到车载的良率及冗余设计导致的损失，一个8寸晶圆产出3000颗裸芯片还是可以期待的，如果这三百万辆车因为某一颗MCU而不能生产，也只要协调1000片产能即可。仅苏州和舰芯片8寸月产能约为7．7万片（2019年数据），抽调1000片晶圆并不难，台积电等其他厂商的产能加起来满足车载需求很容易，只是车载芯片的临时产能需求难以撬动晶圆厂大客户常规需求，主流晶圆代工厂不会为了这些短期单去得罪大客户，而由于车载应用特殊性，其他晶圆厂即便看到机会，也需要走通车载审核流程才能为整车厂生产车规级产品，这就导致转单可能性大幅降低，以上种种原因，导致车载芯片临时产能增加速度上不去，再辅以渠道炒作，到了终端客户这边，看到的消息就都是一芯难求了。

在轻制造潮流下，车载芯片越发依赖台积电等代工厂

3

供需错配发生在不同环节，每个环节都有错配。除了渠道囤货以期卖高价，还须考虑这两种情况：一种是原厂预判后续供应紧张，为了增加利润主动囤货待涨；一种是整机厂为出货准备库存，但因为缺一两颗关键元器件“甲”或“乙”无法生产，那么其为该产品备货的部分元器件将成为流通环节的“死料”，而另一个厂商为整机备料里面有“甲、乙”料，但因为缺少“丙、丁”而无法生产，而“丙、丁”可能就在上一家库房里躺着。据某业内资深人士表示，业内后一种错配造成的库存压力估计不足。

4

疫情引发的远程办公和远程教育等突发性需求，对市场的冲击已经充分体现。根据和舰芯片林伟胜在2021ICCAD演讲中给出的数字，2020年笔记本电脑出货量创出历史记录，达到2．3亿台，而2019年为1．55亿台，新增数量约为7500万台，但笔记本或平板电脑更换周期长，这一波突发需求满足之后，后续很难维系2亿台以上的出货量级。而比电脑市场大数倍的智能手机出货量艰难恢复，仅达到疫情前水准96％，机构预计13．1亿部计算，大约减少了5000万部出货量，虽然笔记本和智能手机物料不通用，但整体上来看，疫情冲击过后，个人电脑和手机市场销量增长都不容乐观，这是当前芯片用量最大的两个领域，全球半导体市场的“压舱石”，这两个市场稳定，供应方面就不会有大问题。

04

向系统要性能成为延续摩尔定律的主要方向

传统上，主要依靠晶圆制造工艺升级换代以缩小晶体管尺寸，就能指数型提高集成度、提升芯片性能、降低芯片的功耗与成本。历经数十年发展，晶体管工艺尺寸已接近10埃米级，超大芯片单颗也可集成超百亿个晶体管。在片上系统（SoC）开发理念主导下，开发人员将电子产品电路板上的功能不断集成到芯片内部，芯片越来越复杂，带来的好处是终端产品功能更丰富，同时板级系统构成更简单。简而言之，过去几十年中，在摩尔定律指引下，电子信息产业发展的主线就是提升芯片集成度和系统规模，让人们用同样的价格（甚至更低的价格）享用更多的功能，这就是摩尔定律的经济与社会效益。

但随着晶圆制造工艺接近物理极限，单靠微缩晶体管工艺尺寸，已经难以满足芯片集成度和系统规模两年翻一倍的目标，而由于先进工艺芯片产线投资及开发成本上升剧烈，晶体管工艺尺寸微缩带来的电子产品成本下降的红利也开始削弱。数十年来，电子信息产业发展预测的基础就是摩尔定律，摩尔定律放缓无疑将影响到电子信息产业发展速度，甚至会整体改变电子信息产业发展模式。

换个角度看，芯片向工艺制程要的红利可以分解为三个：降低功耗、增强性能和降低成本，即业内术语PPA（Power、Performance、Area）。当提升单芯片晶体管数量难以满足电子产品升级换代对PPA的要求时，从系统层面找出路成为业界为延续摩尔定律而努力的主要方向。从硅晶圆、晶体管、芯片、系统硬件到软件，审视芯片研发制造涉及的每一个环节可能存在的提升空间，虽然每个环节本身在限定开发时间内的PPA提升幅度有限，但不同环节衔接处的PPA提升空间巨大，将不同环节的技术红利与环节衔接处的技术红利组合起来，可以打破当前摩尔定律遇到的瓶颈，这种方法，也被称之为系统摩尔定律（SysMoore）。

从单纯提升晶体管数量的层面延伸开，站在系统的高度去优化，半导体从业者就能走出工艺接近物理极限时难以维系摩尔定律要求的困境，在系统层面重拾提升性能、功耗与成本表现的速度，甚至会有更优异的表现。以Chiplet（芯粒）为代表的异质集成、立体封装是系统摩尔定律的重要支撑，提升板级性能与根据硬件来深度优化软件也是系统摩尔定律的重要方向。

05

“元宇宙”等概念对半导体产业而言只是虚火

不管是新瓶装旧酒，把AR、VR、MR、数字孪生等技术拿出来换个名字重新包装，还是业界巨头纷纷杀入，改名的改名，誓言再次全力押注（All in）的则表现出全力杀入的姿态，都不代表两三年内“元宇宙”概念能对半导体产业产生真正的拉动作用。

回顾历史，半导体只有两个主驱动浪，即个人电脑与智能手机，其余均是旁逸斜出的支流，对半导体产业有贡献，但不足以影响整个产业格局的走向。这两个主驱动浪的特点是既惠及个人，又提升社会效率，还具有符合摩尔定律要求的足够大需求规模，其发展历史轨迹也很像，都是产品先行，而不是先概念满天飞，然后再考虑怎么把产品落地。

概念太大的技术方向，常常沦落为空谈，或者后人不得不去打补丁，把概念范围缩小，以方便产业化。“元宇宙”的前辈之一大概是物联网，虽然现在大家都还在用物联网这个名词，但真正将其产业化的那一批人，往往要做出区分，要明辨厂商是主要做智能家居的物联网，还是做工业的物联网，还是做车联网，还是做智慧城市，“元宇宙”将来能得到这样的结果，也算是发展得不错了。

当然也许我心态老旧难以跟上时代发展，那就只能等十年以后“元宇宙”产品成为半导体主驱动力的时候接受市场的批判。但现在我还坚持认为，元宇宙在三五年以内，都难以对半导体市场产生真正的拉动作用。

06

低端芯片国产替代创业窗口期已经关闭

自2014年《国家集成电路产业发展推进纲要》发布以来，在国家政策引导下，经过几轮发展，在芯片的各个细分领域中国公司都已经有布局，尤其是这两年大量资金涌入硬科技领域，导致各个细分赛道非常拥挤，这带来两个明显变化：人力成本快速上涨，此前低端芯片国产替代的基本逻辑之一人力成本低的优势，已经不存在，人力成本上升导致企业要良性生存必须提升自己的技术水平和市场竞争力，提升毛利率水平，而不再以简单靠价格战来获取市场份额；企业已经开始分化，资源和人才在向细分领域头部公司集中，增加了创业公司获取人才和资源的难度，芯片公司创业不能再看简单的低端国产替代机会。

07

结构性缺货拉开了工控与车载应用国产芯片替代潮

如前所述，贯穿2021年整年的供应紧张是结构性缺货，晶圆代工厂在产能紧张时优先考虑保证足够出货量的大客户供应，这对汽车与工业应用等传统高附加值“小众（指芯片出货量）”产品带来的冲击就更大，从晶圆代工厂角度难以优先考虑这些“小众”产品的生产排序，而汽车与工业整机厂商对芯片价格不如消费级产品那么敏感，在供应链出现紧张的时候，渠道囤货获利空间更大，因而嗅到商机的渠道商纷纷杀入该市场，囤货待涨，这就进一步加剧了供需不平衡。

在过去，工业和汽车整机厂商对芯片国产替代的兴趣不大，这两个行业对芯片可靠性和性能要求高，而整机设备价值高，对芯片成本不敏感，因而国产芯片单纯靠价格难以打动整机厂商，而考虑到整机产品后续的维护支持以及潜在的赔偿作用，具体负责开发的工程师不敢在选型中选用国内厂商产品——这一点与消费电子差异巨大。汽车与工控产品的芯片更换，往往要整机厂商研发最高负责人或供应链总负责人拍板才有机会。

而这次历史性的缺货，让整车厂商和工业设备厂商调整了过去的思路，为防范类似风险再现，对国内技术能力与产品质量过关的芯片公司的产品开了绿灯。这给国内车载与工控芯片公司带来历史性机遇，这个机遇将在今后两三年重点兑现。

08

今明两年大量半导体公司上市以后，

行业整合大幕即将开启

随着上市潮到来，半导体产业将开始整合，特别是在芯片设计业。在文章《百家半导体企业冲刺IPO，能观察到什么？》中，统计截止7月13日申报IPO的半导体企业有96家，其中设计公司有60家。上规模的芯片公司批量上市，一方面将会给未上市的中小规模企业带来更大的市场竞争压力，另一方面也可能会提升上市门槛。而过去三五年内创立的公司，如果短期内无法满足上市条件，又面临资金压力，那么寻求被上市公司并购的机会，不失为一条出路，而并购也将成为这几年新上市公司快速拓展新市场的手段之一。

09

优秀人才涌入行业，带来产业新生力量

芯片公司人力成本上涨也不全是坏事，至少对于年轻人择业的吸引力加强了，这几年各企业校招薪资水平水涨船高，虽然平均水平可能还赶不上顶级互联网企业的校招薪资，但相比其他行业已经具备明显优势，也吸引了一些本不是电子行业的毕业生转行加入到行业中，这是好事，只有源源不断的新生力量加入，产业发展才有源源不断的动力。

总结

综上，今后两三年，产能紧张只是结构性失衡，而各地为防范政治风险升级投入的产能建设一旦进入量产阶段，如何消化这些产能会考验行业决策者智慧——当然如果半导体行业真从全球化配置变为区域小循环则会带来产能不足问题；美国对中国半导体产业的限制可能持续加码，在高端领域的国产替代速度必须在符合产业规律的前提下加快；政策引导加上资本推动，半导体从业者薪资水涨船高，一方面这关上了国内中低端市场创业机会窗口，一方面也吸引到大量年轻人投身芯片行业，对产业长期发展是利好；随着上市公司数量增加，非上市公司资源也想巨头集中，国内半导体产业将揭开整合大幕。

以上就是探索科技（techsugar）首席分析师王树一对今后两三年内半导体产业的整体判断，充满了个人臆测与偏见，仅供一哂，请勿作为行业分析与投资决策的依据。不过，无论外部条件如何恶劣，中国半导体产业无疑处在百家争鸣的美好时代，如北京半导体行业协会副秘书长朱晶所言，只要从业者遵照行业规律，苦练内功，夯实基础，就能行稳致远。