2022年的電子產業:五大趨勢預測
走過飽經(jing)波(bo)折的2021年(nian)之(zhi)后,整(zheng)個電子產業(ye)正式邁進了2022年(nian)。
雖(sui)然很多(duo)分(fen)析人士表示(shi),電子產業(ye)過去兩年正在遭受的芯片缺(que)貨在今年上半年還將持續(xu),但在產業(ye)鏈的同心(xin)協力下,
這個態勢會在下半年得到緩解。同(tong)時,因(yin)為終端和(he)上(shang)游正(zheng)在全力推(tui)動科技產業(ye)的新變(bian)革,
這(zhe)就使(shi)得整個電子產業自上(shang)而(er)下(xia)正(zheng)在醞釀一(yi)波又一(yi)波的(de)新機(ji)遇。
在筆者看(kan)來,這個百(bai)花爭艷的時代擁有下述幾(ji)個明顯的特點。
它們將(jiang)在(zai)(zai)2022年持續影(ying)響電(dian)子(zi)產業,并(bing)將(jiang)繼續在(zai)(zai)未來的電(dian)子(zi)世界中扮演(yan)關(guan)鍵角(jiao)色。
趨勢一:第三代半導體持續發力
因為擁有高(gao)遷移率、高(gao)帶隙(xi)等優(you)勢,以氮化(hua)鎵和碳化(hua)硅為代表的第三(san)代半導體在過去幾年里迸發(fa)出了強大的動能。
據集邦咨(zi)詢統計,因疫情趨緩(huan)所帶動5G基站射頻前(qian)端、手機充電(dian)器及車(che)用能源傳(chuan)輸(shu)等需(xu)求逐(zhu)步提升,
預期2021年(nian)訊及(ji)(ji)功率器件營(ying)收分別為6.8億和6,100萬美元(yuan),年(nian)增30.8%及(ji)(ji)90.6%。
來(lai)到SiC器(qi)件部分(fen),集邦咨詢進一步指出,于通訊及功(gong)率(lv)領域皆(jie)需使用該襯底(di),因而6英寸晶圓的供應量顯得(de)吃緊,
預估(gu)2021年SiC器件于功(gong)率領域(yu)營收可達6.8億美元,年增32%。
從產業發展的(de)動力(li)看來,這(zhe)僅(jin)僅(jin)是第三代半導體的(de)一(yi)個開(kai)始。以PD快充(chong)為(wei)例,因為(wei)氮化鎵的(de)獨特優勢,
從(cong)智能手機開(kai)始,越(yue)來越(yue)多(duo)的電(dian)子設(she)備(bei)開(kai)始轉(zhuan)向氮化鎵器件以(yi)打(da)造(zao)適用的PD快充(chong)解決(jue)方案(an)。
此外,包括5G基站和服(fu)務器(qi)電(dian)源等在(zai)內的應(ying)用場景(jing)為了更節(jie)能,也都開始在(zai)電(dian)源部分(fen)選(xuan)用氮化鎵器(qi)件。
這也是全球(qiu)電子(zi)產業的(de)又一個風口,由此帶(dai)來的(de)機遇也可想而知。
為(wei)此,集邦(bang)咨(zi)詢表示(shi),全球GaN功率市(shi)場規模將(jiang)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(zi)外,很(hen)大一部分應用的產(chan)品主要在(zai)新(xin)能源(yuan)汽車、電信以(yi)及(ji)數據(ju)中心(xin)。
預計近兩年(nian)GaN將小批量滲透到低(di)功率OBC、DC-DC中。
至于(yu)SiC,則機會更是明顯。從特斯拉在model 3上采用SiC器件(jian)并取得了巨(ju)大(da)成功(gong)后(hou),
幾乎整(zheng)個電動(dong)汽(qi)車產(chan)業都(dou)把目光投向(xiang)了這類新產(chan)品。考慮到全球發展電動(dong)汽(qi)車成為必然趨勢(shi),這也讓SiC成為了兵家(jia)
必爭之地。
集邦咨詢預測,全球SiC功率(lv)器(qi)件市(shi)場規模(mo)將從2020年的(de)6.8億美(mei)元增(zeng)長至2025年的(de)33.9億美(mei)元,
年復合增長率將達38%,其(qi)中新能(neng)源汽(qi)車(che)的主逆變器、OBC(車(che)載充電器)、DC-DC(電源模塊(kuai))將成為主要驅動
力。他(ta)們(men)甚至指出,2025年全球電動車市場對6英寸SiC晶圓需(xu)求可達169萬(wan)片,其中絕大部(bu)分將用于主逆變器(qi)。
趨勢二:汽車芯片再接再厲
過去(qu)一年(nian)多里,沒有(you)任何(he)一個芯(xin)(xin)片(pian)類型有(you)汽車芯(xin)(xin)片(pian)那么“火(huo)”。這一方面與汽車芯(xin)(xin)片(pian)供應鏈本(ben)身的(de)特色有(you)關——突如
其來的疫情、汽(qi)車芯片的零備貨加上車廠(chang)的誤判,讓(rang)整個汽(qi)車產業度過了(le)“痛苦”的一年(nian);
另一方面,現在汽車(che)(che)正在往電動化、網聯化和(he)智能化發展,這又帶來更多的(de)汽車(che)(che)芯片(pian)需求。
在這(zhe)雙重因素影(ying)響(xiang)下,汽車芯(xin)片的緊(jin)張供應局(ju)面(mian)顯而易見(jian)。
但自去年下半年以來,汽車(che)芯片各(ge)個(ge)環節都(dou)在做出了相(xiang)應改(gai)變。尤其是(shi)晶圓廠產能的(de)傾斜,讓汽車(che)半導體看(kan)到了一縷
曙光。為此很(hen)多(duo)廠商預測,進入(ru)2022年(nian)下半(ban)年(nian),汽車芯片短缺現(xian)象會緩(huan)解。
然而,在經(jing)歷了這次(ci)可怕的“芯慌”,疊加現在汽車產業(ye)正在發生的新趨勢,
我們認為2022年(nian)的汽車電(dian)子會發(fa)生幾點明顯的轉變:
首先,大算(suan)力芯片逐漸成為(wei)汽車(che)電子的關注點,其中座艙(cang)電子和自動駕駛芯片是典(dian)型范例。
在過去的傳統(tong)汽車里(li),無論是功(gong)能還是性能都是相對保守,這(zhe)一方(fang)面是除(chu)了大家(jia)保守,為(wei)了穩定 不出(chu)錯(cuo);
另一方面是過(guo)去的汽(qi)車(che)系(xi)統并不能(neng)讓這些新功能(neng)能(neng)夠如愿以償。但隨著汽(qi)車(che)新勢(shi)力的殺入,新能(neng)源汽(qi)車(che)的興(xing)起,
娛樂化成(cheng)為(wei)了(le)汽車的(de)一(yi)大賣點(dian),自動駕駛也成(cheng)為(wei)全(quan)球的(de)目標,于是(shi)以這兩條賽道(dao)為(wei)代表的(de)汽車“大芯片”
正(zheng)在迅速(su)崛起。此外(wai),汽車控制架構正(zheng)在從過往的(de)分布式,到域處理器(qi),再到中央處理的(de)方向演進,
這帶來的汽車(che)電(dian)子機會(hui)可想而知。
其次,汽車廠商自研芯片成定(ding)局。
為了(le)個(ge)性(xing)化和(he)差異性(xing)目(mu)標(biao),自研芯片(pian)的這(zhe)股東風正在由消費電子吹向(xiang)汽(qi)車產(chan)業(ye),其中國內的比亞迪以及國外的特斯拉
已經在這方面走(zou)得比較前,而吉利、東風和廣汽等企(qi)業也通過投資(zi)和合資(zi)等方式進(jin)入了這個賽道,包括福(fu)特、
通(tong)用和現代等廠商也(ye)宣布了(le)相(xiang)關決定(ding)。而(er)這也(ye)是一(yi)個值得持(chi)續關注的點。
第(di)三(san),功率器(qi)件(jian)、激光雷達以及各(ge)種傳感(gan)器(qi)產(chan)品在汽(qi)車(che)中的(de)重要性與(yu)日俱增。
這是新能源汽車和智(zhi)能化汽車發展的必(bi)然結果。
趨勢三:SiP等先進封裝漸成主流
為了迎接5G、可穿戴等應用帶來的挑(tiao)戰,應對摩爾(er)定律放緩和電子設備小型化的趨(qu)勢,SiP等先進(jin)封(feng)裝(zhuang)正在逐(zhu)漸成為
產業界的(de)主流(liu),這在2022年(nian)會繼續加速(su)。
據知名(ming)分(fen)析機(ji)構Yole的數據顯示,在2020年到2026年年間,基(ji)于覆晶(FC)和打線接合(he)(WB)的系統級封裝
(System-in-Package;SiP)市場將以5%的(de)CAGR成長至(zhi)170 億美元的(de)規模(mo)。
同期,嵌入式芯片(Embedded Die,ED) SiP市場(chang)則將(jiang)以25%的CAGR 增加到1.89億美(mei)元;扇出型(FO) SiP市場(chang)價
值預計以6%的CAGR20-26成長至(zhi)16億美元。
Yole進一步指(zhi)出,可(ke)(ke)穿(chuan)戴(dai)設備(bei)成為(wei) SiP 的一大推動力。Yole 的報(bao)告則指(zhi)出,頭(tou)戴(dai)式/耳戴(dai)式產品是可(ke)(ke)穿(chuan)戴(dai)設備(bei)市場
中最大的細分市(shi)場,其(qi)次(ci)是腕戴式產(chan)品(pin)、身(shen)體佩戴式產(chan)品(pin)和智能服(fu)裝;扇出SiP的關鍵(jian)應用將仍然是移動(dong)和消費類。
數(shu)據中心(xin),5G和自(zi)動駕駛(shi)汽車(che)的趨勢將推(tui)動在電信,基礎設施和汽車(che)應用(yong)中采用(yong)扇出(chu)SiP;至于ED技術,
正在(zai)從單個(ge)(ge)嵌入式芯片轉(zhuan)變(bian)為(wei)多個(ge)(ge)嵌入式芯片。
IC基板(ban)和電路(lu)板(ban)的復雜性和尺寸(cun)將(jiang)增加,因(yin)此某些市場中(zhong)某些應用的ASP將(jiang)受到歡(huan)迎(ying)。
在這(zhe)個機(ji)會面前,除(chu)了(le)傳統封裝廠OSAT持(chi)續(xu)投資外,包括IDM和(he)晶(jing)圓代工廠都加大了(le)在這(zhe)方面的投入,
這一個會(hui)給相(xiang)應廠商帶來(lai)了巨(ju)大的機遇(yu)。
趨勢四:“5G+”帶來的“芯”機會
如果(guo)要挑選2021年的(de)電子行業(ye)關鍵字,“5G”必須依然值得擁有(you)一(yi)席之(zhi)地(di)。
根據國際電信聯(lian)盟(ITU)的定義(yi),5G擁有三大類應用場景,即增強移動(dong)寬帶(eMBB)、超高(gao)可靠低時(shi)延通信
(uRLLC)和海量(liang)機器(qi)類通信(mMTC)。在(zai)早些年,5G已經在(zai)增(zeng)強(qiang)移動寬帶(eMBB)市(shi)場展現(xian)了(le)其魅力(li)。
但在rel 16定稿了以后(hou),5G將從2020年開始(shi)加速從智能設(she)備走向千行(xing)百業(ye)的新里程,給工業(ye)、物聯網和汽車
帶來了無限可能。如過(guo)去一(yi)年(nian)火爆的“元宇宙”,就是5G一(yi)展所長的新舞(wu)臺。
所謂元宇宙,并不是(shi)一種技(ji)(ji)術,而(er)是(shi)一個理念(nian)和概念(nian),它需要整合(he)不同的(de)新技(ji)(ji)術,如5G、6G、人(ren)工(gong)智能(neng)、大數據
等,強調虛實相(xiang)融。而從相(xiang)關(guan)分析可以看到,元宇宙的到來,將(jiang)推動AR/VR、無線和傳(chuan)感的需(xu)求(qiu),
這必然會給相關(guan)參與者帶來前所未有的新(xin)機遇。
除了(le)元宇(yu)宙(zhou),8K也(ye)是5G熱潮下的另一個“熱點”。因為有了(le)如(ru)此高的帶寬(kuan),才能使得傳輸這么(me)高比特率(lv)的數據成為
可能。而(er)作為(wei)5G下一(yi)階段的主要(yao)內容,海量(liang)機器類(lei)通信(mMTC)也(ye)必將從今年開始發力,隨之(zhi)而(er)來的無線模組(zu),傳(chuan)感
器(qi)需求也是顯而易見。廠商需要為此做(zuo)好準備(bei)。
趨勢五:供應鏈國產化成為必然趨勢
站在2022年(nian)年(nian)初(chu),我們談供應鏈國(guo)產(chan)化,并不(bu)僅(jin)僅(jin)局限于中國(guo)大陸。因(yin)為(wei)這是一個全(quan)球正在發生的事情。
無論是美(mei)國(guo)(guo)、歐洲、日本還是韓(han)國(guo)(guo),都在(zai)探(tan)索這個可能。但具體到我國(guo)(guo)來說,則有更重大的意義(yi)。
因為(wei)我們(men)不但(dan)擁有全(quan)(quan)球(qiu)最大的終端市場,我們(men)還生(sheng)產了(le)全(quan)(quan)球(qiu)大多數(shu)的電(dian)子產品。
這個轉變給國內企(qi)業帶來(lai)的(de)機(ji)遇是(shi)其(qi)他地方所不能比(bi)擬(ni)的(de)。
隨著(zhu)國際(ji)上地緣政治的(de)發(fa)展和(he)我國的(de)發(fa)展需求,這也是今年的(de)又一個(ge)關注點。
而為了實現這(zhe)個目標,我(wo)們勢(shi)必會加(jia)大在(zai)如RISC-V架構、GPU、EDA和高性能芯片甚至制造等多個領(ling)域的投(tou)入(ru)。
首先看(kan)RISC-V,作為一(yi)個面世超過(guo)十年(nian),以開(kai)源著稱(cheng)的架構,RISC-V在過(guo)去兩(liang)年(nian)里高速(su)發展(zhan),尤(you)其(qi)是在國內(nei),
無(wu)論(lun)是IP、芯(xin)片還是應用(yong),RISC-V在國內(nei)都火得一塌糊涂(tu)。
從(cong)目前來看,MCU等領域已經成為(wei)了RISC-V率先的發力(li)點。
以(yi)國內通訊接口芯片和全棧MCU芯片公(gong)司(si)沁(qin)恒(heng)微電子為例,據(ju)介紹(shao),該公(gong)司(si)的RISC-V全系列全棧MCU已經實現了內
核(he)和收發器完(wan)全自(zi)研(yan)且內(nei)置(zhi),無需額外(wai)支付第三方內(nei)核(he)和USB PHY、以太(tai)網PHY等IP授權費(fei),可以給客戶帶來
實質的超高性價比產品。如提供(gong)集成USB、以太(tai)網、藍牙接(jie)口的全(quan)棧MCU+系(xi)列產品,在過去的一年中(zhong)基于(yu)沁恒自(zi)研
RISC-V架構微處(chu)理器青稞V4的系列MCU得到了眾多客戶的大批(pi)量應用(yong)和好評(ping),如CH32V103、CH32V307等(deng)。
同(tong)時沁恒也持(chi)續(xu)提供ARM架構系列(lie)MCU,如(ru)CH32F103、CH32F203/F205/F207/F208等。
除(chu)了MCU外,RISC-V正在往更多的(de)領(ling)域擴(kuo)張。據RISC-V International的(de)相關人士(shi)表示,全(quan)球的(de)RISC-V從業者
(尤(you)其(qi)是中國大(da)陸)正在推動RISC-V走向包(bao)括高性(xing)能計算在內(nei)的多個領域。
這也就是Semico Research預(yu)計到(dao)2025年,市場將總共消費624億個RISC-V CPU內核,其(qi)中預(yu)計工業(ye)領域將是最
大的細分市場,擁有(you)167億個內核的原因。Semico Research進一步指出,在包括計算機,消費者,通訊(xun),
運(yun)輸和工業(ye)市場在(zai)內(nei)的(de)細分市場 ,RISC-V CPU內(nei)核(he)的(de)復合(he)年(nian)增長率(CAGR)在(zai)2018年(nian)至2025年(nian)之(zhi)間(jian)的(de)平均復合(he)
年增長率(lv)將高(gao)達146.2%。
進(jin)入(ru)2022年,考慮到(dao)國內的(de)發展現狀,我們(men)認為本土的(de)RISC-V產業會迎(ying)來新一輪增長。
其(qi)次,再(zai)看GPU方面,因為人工智能(neng)和元宇宙的火熱(re)(re),這個高性能(neng)運算的核(he)心正在全球掀起熱(re)(re)潮。
其中(zhong),GPU龍頭(tou)英偉達的股價逼(bi)近萬億(yi)美元,就是其中(zhong)的一個最好佐證(zheng)。來到國(guo)內,因(yin)為其本(ben)身的產業供(gong)給和需求原
因(yin),本土包括(kuo)璧仞(ren)科(ke)技、沐(mu)曦、摩爾線程、天數(shu)智(zhi)芯和登(deng)臨(lin)在內的一水GPU廠商正在這個市(shi)場(chang)發(fa)力,從(cong)他(ta)們多家企業
的公布看來,當(dang)中不少企(qi)業會在今年交出第一(yi)份成績單(dan)。
寫在最后
對于國內乃至(zhi)全(quan)球的(de)電子產業來(lai)說,上述趨勢(shi)只是面向未來(lai)的(de)冰山一角。
因(yin)為我們正(zheng)處(chu)于一個前所(suo)未(wei)有的(de)技術大變革(ge)風口(kou)。然(ran)而,對于從業者來說,主要(yao)從這(zhe)些基本面出發(fa),順勢(shi)而變,必(bi)然(ran)
能在(zai)將來占領(ling)一席之(zhi)地。
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