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從技術(shù)到市場(chǎng)，超越摩爾對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的影響

2019-11-07 17:36:26 Momo Zhong

早在幾年前，半導(dǎo)體行業(yè)已進(jìn)入了全新的時(shí)代。但凡是人們能觸及到的硬件產(chǎn)品，包括但不僅限于PC、NB、手機(jī)、汽車(chē)、可穿戴等，它們都被賦予了“智能化”的新需求。為了順應(yīng)這一市場(chǎng)趨勢(shì)，終端廠商的解決方案多數(shù)是把內(nèi)存處理器和AI、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)結(jié)合在一起，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)讓物與物之間、物與人之間實(shí)現(xiàn)互通互聯(lián)，并不斷提升數(shù)據(jù)的處理速度，把所需的能耗變得越來(lái)越低。然而，這還不夠……

在今日開(kāi)幕的2019 ASPENCORE全球CEO峰會(huì)上（更多精彩演講內(nèi)容可觀看現(xiàn)場(chǎng)直播），來(lái)自全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)研究機(jī)構(gòu)Yole Développement公司的總裁兼首席執(zhí)行官Jean-Christophe Eloy，帶來(lái)了題為《超越摩爾是如何成為半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)力量》的主題報(bào)道。他從全球技術(shù)路線圖、電子發(fā)展大趨勢(shì)、具體的案例研究、新的傳感能力、半導(dǎo)體材料的發(fā)展與未來(lái)等多個(gè)方面，詳細(xì)闡述了超摩爾定律的發(fā)展與影響，并預(yù)測(cè)了今后全球半導(dǎo)體的市場(chǎng)趨勢(shì)，與業(yè)界同仁一起探索面對(duì)市場(chǎng)新需求的應(yīng)對(duì)之策。Rg7esmc

據(jù)介紹，Yole Développement是一家1998年創(chuàng)立的產(chǎn)業(yè)研究機(jī)構(gòu)，專(zhuān)注于半導(dǎo)體&軟件、生活科學(xué)&醫(yī)療保健、光電&傳感&顯示、電力&無(wú)線四大行業(yè)領(lǐng)域。Rg7esmc

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技術(shù)：五大行業(yè)的新變化

1. 智能手機(jī)

首先是智能手機(jī)的趨勢(shì)變化，過(guò)去20年手機(jī)技術(shù)的發(fā)展非常迅猛。單從傳感器來(lái)看，從2007年手機(jī)內(nèi)部搭載5個(gè)傳感器，發(fā)展至2014年的12個(gè)傳感器，可能到2021年將會(huì)有19-20個(gè)傳感器都被“藏”在一部小小的移動(dòng)手機(jī)之中，這是一個(gè)令業(yè)界興奮的數(shù)據(jù)。Rg7esmc

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Jean-Christophe Eloy指出，手機(jī)內(nèi)在的元器件體積越來(lái)越小，被集成的功能越來(lái)越多，這要求各個(gè)組件之間的適配度更高。無(wú)論是射頻前端的架構(gòu)、還是5G時(shí)代中的天線架構(gòu)、甚至是未來(lái)出現(xiàn)的新架構(gòu)，都需要協(xié)同發(fā)展下去。這是由巨大市場(chǎng)需求引導(dǎo)出來(lái)的現(xiàn)代集成架構(gòu)能力。Rg7esmc

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2. 汽車(chē)

汽車(chē)行業(yè)在安全、自動(dòng)駕駛等方面也產(chǎn)生了許多新需求。為了實(shí)現(xiàn)更高的安全性，電動(dòng)車(chē)的馬達(dá)就非常關(guān)鍵，要考慮到充電模組等器件，整個(gè)系統(tǒng)要穩(wěn)定發(fā)揮性能，讓系統(tǒng)更高效的運(yùn)轉(zhuǎn)，因此“一個(gè)模塊化的系統(tǒng)”這一需求應(yīng)運(yùn)而生。這個(gè)“系統(tǒng)”被要求具備抵抗高溫的性能，無(wú)論是什么充電器、充電場(chǎng)景都能安全地工作。Jean-Christophe Eloy認(rèn)為，在這一方面，中國(guó)的比亞迪做得非常優(yōu)秀。Rg7esmc

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3. 可穿戴

在可穿戴領(lǐng)域中，醫(yī)療佩戴裝置的需求是很大的。醫(yī)生和護(hù)士可以通過(guò)智能可穿戴設(shè)備，輕松檢測(cè)血壓、心跳等身體關(guān)鍵數(shù)據(jù)，讓醫(yī)院的效率變得更高，患者的體驗(yàn)更好。此外，個(gè)人健康領(lǐng)域的可穿戴市場(chǎng)也同樣值得關(guān)注。如果可以在第一時(shí)間，通過(guò)可穿戴設(shè)備了解自己的身體狀況，這是非常必要的。Rg7esmc

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同時(shí)Jean-Christophe Eloy認(rèn)為，可穿戴的市場(chǎng)還可以延展至增強(qiáng)智能（Augmented Intelligence）的區(qū)域之中，比如說(shuō)健康的場(chǎng)景、汽車(chē)的場(chǎng)景等等。這里說(shuō)的“增強(qiáng)智能”并非是傳統(tǒng)的人工智能（AI），不是用人工智能取代人的智力，而是用機(jī)器來(lái)增強(qiáng)人的智力。“我相信，在未來(lái)幾年內(nèi)，增強(qiáng)智能會(huì)應(yīng)用到各行各業(yè)，并衍生出更多的新技術(shù)。”Jean-Christophe Eloy說(shuō)道。Rg7esmc

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4. 傳感器

眾所周知，人類(lèi)的感官是有限的，但MEMS和傳感器將有所幫助。“MEMS和傳感器將幫助我們超越可視范圍，可以帶來(lái)增強(qiáng)感知的新功能，如情感/同理心感知。這就是傳感器的用武之地。”Jean-Christophe Eloy表示。Rg7esmc

然而，傳感器更大的功能不僅在于感知，而是預(yù)測(cè)。當(dāng)通過(guò)傳感器得到信息、得知運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)之后，系統(tǒng)就有能力去預(yù)測(cè)下一步的動(dòng)作；這樣一種感應(yīng)能力會(huì)把整個(gè)半導(dǎo)體技術(shù)推向到下一個(gè)階段。例如亞馬遜公司(Amazon Inc.)正在開(kāi)發(fā)一款語(yǔ)音激活的可穿戴設(shè)備，可以識(shí)別人類(lèi)的情緒，這會(huì)相當(dāng)有趣。Rg7esmc

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至于MEMS，新一輪的創(chuàng)新浪潮即將到來(lái)。從機(jī)械波感知到聲學(xué)/聲音感知，再到電磁波感知，又一個(gè)10年的研發(fā)周期來(lái)臨。Rg7esmc

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5. 半導(dǎo)體材料

硅是很重要的，但是硅不是唯一的材料。隨著電子行業(yè)、照明行業(yè)等眾多行業(yè)的技術(shù)演進(jìn)，越來(lái)越多的新材料應(yīng)用誕生，具體分類(lèi)請(qǐng)見(jiàn)下圖。Rg7esmc

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這些新材料都能進(jìn)行很好的融合。業(yè)者可以根據(jù)某種特定的產(chǎn)品和性能不同的目標(biāo)，把各種元素和材料融合在一起，產(chǎn)生不同的效果。Rg7esmc

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電力電子是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中關(guān)鍵的一環(huán)，它推動(dòng)著應(yīng)用不斷的深入發(fā)展和滲透，也促進(jìn)了大趨勢(shì)的發(fā)展和融合。對(duì)此，Jean-Christophe Eloy分析了2019年“SiC在電力行業(yè)的商業(yè)模式”，并對(duì)“2018-2024年動(dòng)力SiC設(shè)備市場(chǎng)收入”的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分享。Rg7esmc

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Jean-Christophe Eloy指出，現(xiàn)在越來(lái)越多的公司從原來(lái)只使用硅基，到現(xiàn)在使用復(fù)合材料開(kāi)發(fā)新應(yīng)用，這是有目共睹的進(jìn)程。硅基未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是目前的5倍，發(fā)展?jié)摿Ψ浅＞薮?。預(yù)計(jì)到2024年硅基市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到19.3億美元，自動(dòng)駕駛將會(huì)占到49%的份額。Rg7esmc

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通過(guò)以上五大行業(yè)的觀察，Jean-Christophe Eloy指出，技術(shù)的創(chuàng)新升級(jí)固然是趨勢(shì)之一，但后續(xù)的制造生產(chǎn)、應(yīng)用落地也至關(guān)重要，因此供應(yīng)鏈方面也有新的變化趨勢(shì)。在供應(yīng)鏈中，一般由OEM、系統(tǒng)公司去主導(dǎo)，近年來(lái)也有一些新的公司、新的組織加入，讓制造廠商在生產(chǎn)的領(lǐng)域走得越來(lái)越順。在中國(guó)已經(jīng)有深入挖掘供應(yīng)鏈的企業(yè)，利用數(shù)據(jù)中心改變供應(yīng)鏈形態(tài)，取得了很好的成效。Rg7esmc

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趨勢(shì)：市場(chǎng)的爆發(fā)，從晶圓開(kāi)始

至于未來(lái)半導(dǎo)體的市場(chǎng)趨勢(shì)，Jean-Christophe Eloy認(rèn)為，要從晶圓的成長(zhǎng)講起。“首先要看晶圓的尺寸，分析尺寸、性能。通過(guò)這些了解，我們能夠知道晶圓應(yīng)用到具體的材料和效果。2017年生產(chǎn)出來(lái)的晶圓是達(dá)到1.1億；2023年將達(dá)到1.87億。這些數(shù)目涵蓋了大數(shù)據(jù)芯片、4寸和12寸的晶圓。我們需要了解它的發(fā)展趨勢(shì)，并且了解晶圓的尺寸，然后相應(yīng)作出一些調(diào)整。”Rg7esmc

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“此外，我們還需要更多了解尺寸和性能之間的關(guān)系，并把它應(yīng)用在不同的領(lǐng)域當(dāng)中，這些都是至關(guān)重要的。無(wú)論是自動(dòng)駕駛還是健康領(lǐng)域、感應(yīng)器、通訊、物聯(lián)網(wǎng)等，都會(huì)產(chǎn)生更多的新應(yīng)用。通過(guò)這些分析會(huì)非常有趣，能夠知道未來(lái)的晶圓和相關(guān)的半導(dǎo)體市場(chǎng)趨勢(shì)。”Jean-Christophe Eloy最后補(bǔ)充道。Rg7esmc

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Momo Zhong
國(guó)際電子商情（Electronics Supply and Manufacturing-China）助理產(chǎn)業(yè)分析師，專(zhuān)注于PCB、電子工程、移動(dòng)終端、智能家居等上下游垂直領(lǐng)域。

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