芯片行业向1万亿美元迈进

芯片行业有望在未来十年的某个时候达到1万亿美元，尽管具体时间取决于各种因素，但趋势线似乎是稳定的。数据的数字化、技术的数字化以及对新市场和现有市场的扩张，预计将共同推动芯片行业在未来几年的增长。

IC行业的营收何时突破1万亿美元，取决于从供应链故障到经济衰退等一系列因素。按照目前的趋势，芯片行业最早可能在2028年达到这一里程碑。多份报告显示，去年该公司的总收入约为6,000亿美元。但这一目标也可能会推迟几年，因为供应链限制和地缘政治因素给这一局面增添了一些暂时的不确定性。尽管如此，越来越多的芯片在世界各地被使用，而且预计增长还将继续——即使在这一过程中会出现一些问题。

麦肯锡公司(McKinsey & Co.)高级合伙人、半导体和商业技术业务负责人之一翁德雷·伯克基(Ondrej Burkackey)说:“以汽车为例，我们曾质疑2030年的汽车会是什么样子。“我们预计，到2030年，每辆汽车的硅含量将翻一番。任何新功能，比如驾驶辅助功能——不一定是完全自动驾驶——都需要更多的半导体。与传统的动力系统相比，汽车的任何电气化都需要更多的半导体。但是，谁来设计芯片，谁来制造芯片呢?我们看到了价值链的一些变化，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采购，跳过了一些曾经是价值链一部分的一级和二级供应商。”

汽车行业只是正在经历这种变化的众多领域之一。AI/ML几乎无处不在，以及AR/VR、5/6G、异构封装系统，以及用芯片取代soc，将在许多垂直市场创造新的机会，包括一些过去只少量使用芯片的市场。

Burkackey说:“市场上最大的一块仍然是计算和数据存储。”“如今，这一比例约占整个行业的40%。如果你只增长5%，这是我们的预测，这将为这额外的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%。这一数字增长了5%至6%，这并不是由于每部手机的内容增多，而是由于中端设备增多。所以当你观察智能手机的分布时，它分为高端、中端和低端。随着新兴国家在财富上的追赶，你将看到低端设备向更中端市场的转变。汽车目前只占整个行业的8%左右，但我们预计它将增长到15%左右。”

图1:全球芯片垂直市场，以美元为单位。(数字是近似值)。来源:麦肯锡公司

这种增长在很大程度上是由新的特性和功能推动的。但是，越来越多的传感器、越来越多的便利性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表示:“你必须提高效率，因为我们所有人都在处理完全过载的数据。”“如果你回到四五年前，数据是由应用程序生成的。它是由检索数据的人生成的。你在拍照。制造操作人员创建数据，通过业务交易输入数据。这是人类为具体分析而采集的数据。这就是过去数据生成的方式。但一切都变了。我们今天处理的大量数据都是自动生成的。到处都有摄像头，智能城市，在制造过程中收集的数据，设计过程。 It’s mass-generated. And at home, the Internet of Things has embedded smart devices everywhere in our lives.”

大流行的变化
2019冠状病毒病的封锁和在家工作推动了消费电子产品和计算机外围设备在2021年下半年的销售热潮。尽管分析师表示，随着员工重返办公室，部分细分市场正在走软，但整体芯片市场依然强劲。芯片短缺在许多行业继续存在，全球需求持续上升。

但在基础设施方面也有重大变化。如今，芯片制造商获得了更多关于终端客户如何使用他们的芯片的信息，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。

“新冠疫情改变了很多事情，”中国医疗服务公司执行副总裁赛莱什·奇蒂佩迪说瑞萨．“其中之一是，终端客户与odm之间的透明度水平已经改变，而且是永久性的改变。现在我们更清楚地知道我们能为他们做什么。在过去，我们所面对的是介于两者之间的人。现在我们面对的是一个更高的层次，仅仅是因为他们需要容量。他们不相信中间的人告诉他们的话。汽车行业也是如此。其次，这是一个让用户体验比过去更好的整体概念。第三，我们创建了一个‘云端实验室’，这样基本上我们的客户就可以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板块涨跌的敞口，增加了芯片使用方式和使用地点的灵活性。

“我们着眼于创造芯片解决方案，确保芯片具有可用于不同应用程序的功能，”ibm连接安全系统部总裁Thomas Rosteck说英飞凌．“所以你可以在软件的帮助下进行调整，例如，确保它以某种方式工作，或者将它与其他东西结合起来。例如，我们的微控制器提供了工业功率控制部门可以用于功率设备的功能。如果你把它想象成一台洗衣机，在过去它基本上是开关的。现在它能计算出你的负荷有多大，并根据这种感知调整自己的行为。我们正从芯片的角度转向子组件或系统的角度。”

简而言之，芯片制造商正在设法提供特定领域的解决方案，同时仍在开发可用于多个细分市场的芯片。因此，资产负债表可能会比过去更加稳定，即使一个行业疲软，整体需求仍将保持强劲。小芯片是如何部署这种技术的另一个例子。

但所有这些策略也会加剧材料、制造能力和人才的短缺，每一种短缺都可能产生瀑布效应。例如，由于设备制造商使用较少的芯片，他们通常不在代工优先级列表的顶端。然而，这些芯片在制造其他芯片的设备中是必需的，最终它们会对短缺产生巨大影响。

SEMI分析师Inna Skvortsova在最近的一次演讲中表示:“尽管之前提到过紧张和挑战，但我们看到过去一年的设备部门非常强劲，到2021年，设备规模超过1000亿美元，在过去五年中几乎翻了一番。”具有讽刺意味的是，全球半导体短缺目前正在冲击芯片制造商，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容量是至关重要的。分配给设备制造商的一个芯片可能会导致为其他市场生产10万个芯片。”

未来的增长
大多数市场分析师预计，产能短缺将在未来几年得到缓解，市场将从大流行相关的中断中稳定下来。这应该有助于推动潜在的数字化，而数字化将继续推动新的和现有细分市场的需求。

麦肯锡的Burkackey说:“从目前的芯片短缺来看，这种情况实际上并没有发生在前沿领域。”“它发生在45到65纳米。我们可能会看到90纳米以上的短缺。如果你看看5G，就最先进的处理节点而言，4G手机和5G手机之间的区别几乎为零。但它有更多的无线电频段来提供带宽，这大约是20%多的硅。但这些硅不是来自7纳米或5纳米。它来自90nm。整个行业的增长建立在一个更广泛的基础上，这表明增长是真实的，它有一个相当稳定的基础。”

假设产能可以迅速提高，地缘政治紧张局势仍然得到控制，那么增长随时都可能爆发，并轻松超过1万亿美元大关。但仍有很多未知因素，即使构成“为什么”的因素似乎很有根据，也不可能确定“何时”。

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