據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，未來(lái)十年，聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備數(shù)量會(huì)增長(zhǎng)20倍，這將帶來(lái)高達(dá)7萬(wàn)億美金的新增市場(chǎng)，隨之而來(lái)的是大量的芯片機(jī)會(huì)。市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IC Insights發(fā)布的報(bào)告中指出，受益于市場(chǎng)的強(qiáng)勁需求，今年整體芯片市場(chǎng)的收入預(yù)計(jì)將提高24%，并突破史上首個(gè)5000億美元大關(guān)。
他們進(jìn)一步指出，這種增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)預(yù)計(jì)將持續(xù)到2023年。預(yù)測(cè)期（2020-2025年）內(nèi)芯片市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到10.7%。到2023年，全球芯片市場(chǎng)收入將突破6000億美元。隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在全球的鋪開，這個(gè)比例會(huì)大幅提升，但是智能物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的芯片研發(fā)需求和過(guò)去相對(duì)不同，整個(gè)行業(yè)的發(fā)展也需要更多的人才投入。除此以外，物聯(lián)網(wǎng)也將給芯片產(chǎn)業(yè)帶來(lái)不同于以往的挑戰(zhàn)。
物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的芯片新需求
回看過(guò)去多年芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，無(wú)論是大型機(jī)時(shí)代、PC時(shí)代或者是手機(jī)時(shí)代，都呈現(xiàn)出一個(gè)特性，那就是他們都是單品種、大體量產(chǎn)品。尤其是到了手機(jī)時(shí)代，單品的出貨更是可以達(dá)到10億級(jí)別。那就意味著開發(fā)者可以針對(duì)這些單品市場(chǎng)，集中精力做芯片。也正是因?yàn)橛羞@樣龐大的出貨量支持，開發(fā)者才能擁有足夠的財(cái)力去投入下一代產(chǎn)品的研發(fā)中去。但來(lái)到物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，正如大家所熟知，物聯(lián)網(wǎng)是是由無(wú)數(shù)個(gè)細(xì)分的、碎片化的應(yīng)用疊加起來(lái)的市場(chǎng)，雖然規(guī)模巨大，但每一個(gè)細(xì)分市場(chǎng)的TAM卻相對(duì)較小（超過(guò)1億的很少），同時(shí)，因?yàn)榇蠖辔锫?lián)網(wǎng)產(chǎn)品本身的小型化特性，這就讓其又對(duì)芯片的成本提出了更敏感性的需求。對(duì)于芯片廠商而言，他們還需要面對(duì)的行業(yè)內(nèi)的客戶也從10大手機(jī)廠商、10大電腦廠商變成了成千上萬(wàn)的中小智能硬件物聯(lián)網(wǎng)硬件廠商。客戶的多元化又讓芯片廠商失去了和客戶一起定義未來(lái)產(chǎn)品規(guī)格的機(jī)會(huì)，研發(fā)需要讓聽得到炮火的人來(lái)做決策。多元化的客戶也希望通過(guò)差異化的芯片來(lái)提升自己產(chǎn)品的差異化和競(jìng)爭(zhēng)力，提出了多種多樣的定制需求。這樣的定制一方面加大了研發(fā)投入；另一方面也限制了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，進(jìn)一步切碎了市場(chǎng)，降低了每種定制芯片的出貨量。可是即使如此，終端客戶對(duì)芯片的處理能力需求并沒有減弱。在摩爾定律減速的當(dāng)下，這又給他們帶來(lái)了新的困擾。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2015年以后，需要10年才能夠翻倍提升芯片的性能，這跟過(guò)去50年里每18個(gè)月能用同樣的錢能夠買回雙倍的算力不盡相同。但因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)并不會(huì)減輕對(duì)性能的需求，且定制設(shè)計(jì)、先進(jìn)節(jié)點(diǎn)意味著更高的研發(fā)投入、IP和流片成本。如上面所說(shuō)，碎片化的市場(chǎng)降低了單款產(chǎn)品的出貨量和利潤(rùn)。投入越來(lái)越大，賺的錢越來(lái)越少，這個(gè)矛盾就成為制約物聯(lián)網(wǎng)芯片普及的瓶頸。最后，如何高效地抓住這種碎片化市場(chǎng)，是物聯(lián)網(wǎng)對(duì)傳統(tǒng)芯片的盈利模式提出的又一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。毫無(wú)疑問(wèn)，芯片產(chǎn)業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代遇到了前所未有的新挑戰(zhàn)。
面對(duì)當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)競(jìng)爭(zhēng)局面，芯片廠商也有了他們的新的應(yīng)對(duì)之策。如在追逐性能方面，大家不再是一味求快求新，而是需要自己尋找合適的優(yōu)化方向，最合適的工藝技術(shù)，這就成為了行業(yè)內(nèi)的普遍現(xiàn)在。因?yàn)殡m然芯片的研發(fā)變得越來(lái)越精細(xì)化，但是這些定制能在同樣工藝條件下提升百倍性能。
同時(shí)，為了擁抱未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)新增的市場(chǎng)需求，芯片公司又要同時(shí)做多款產(chǎn)品，多個(gè)應(yīng)用方向疊加起來(lái)的出貨量，銷售額和利潤(rùn)才能維持一個(gè)公司的正常發(fā)展。為了解決芯片的盈利問(wèn)題，定制化Chiplet又成為了廠商選擇的一個(gè)新路徑。在他們看來(lái)，這種全新的方法解決了芯片產(chǎn)業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)世界碰到的越來(lái)越高的芯片研發(fā)成本和低出貨量難以均攤成本的矛盾。據(jù)了解，通過(guò)把一顆SOC的模塊拆分成幾個(gè)關(guān)鍵的小芯片，讓每顆小芯片研發(fā)優(yōu)化到極致以后能夠同時(shí)出貨到10種甚至是100種的應(yīng)用當(dāng)中去平衡研發(fā)成本，把這些單顆1000萬(wàn)-1億的量加起來(lái)，10~100個(gè)應(yīng)用也能達(dá)到10億以上的出貨。此外，過(guò)去大公司按照摩爾定律的指引研發(fā)芯片，和核心大客戶驗(yàn)證產(chǎn)品研發(fā)規(guī)劃的方式變得不可行，大公司很難用大集團(tuán)軍的“頂層規(guī)劃+飽和投入”，來(lái)研發(fā)這些面向物聯(lián)網(wǎng)不到億級(jí)的出貨產(chǎn)品。這就需要讓聽得見炮火的人來(lái)做決定。因?yàn)橹挥新牭靡娕诨鸬膭?chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)才能對(duì)碎片化市場(chǎng)的認(rèn)知與把握優(yōu)勢(shì)，新的細(xì)分賽道不斷涌現(xiàn)，一個(gè)團(tuán)隊(duì)必須要有能力同時(shí)抓住10個(gè)以上的細(xì)分賽道，出貨量才能達(dá)到10億量級(jí)，同時(shí)要有高效的研發(fā)和供應(yīng)鏈能力，公司或者團(tuán)隊(duì)的利潤(rùn)才有機(jī)會(huì)做到億元以上。為此，公司內(nèi)部創(chuàng)立了很多阿米巴式的創(chuàng)新部門去探索新的方向。然而，這又引出了新問(wèn)題。那就是這些新的部門在內(nèi)部往往經(jīng)過(guò)多年的探索，認(rèn)為明確了方向以后，卻得不到公司層面的支持，畢竟他們的潛在營(yíng)收出貨和公司主流的產(chǎn)品相差1~2個(gè)數(shù)量級(jí)，大量的創(chuàng)新部門負(fù)責(zé)人在資本的支持下出來(lái)創(chuàng)業(yè)，這就誕生了大量的中小公司。以中國(guó)為例，截止2020年，中國(guó)已經(jīng)有超過(guò)2400家芯片公司，還在以很快的速度增長(zhǎng)。然而那些在大公司留下來(lái)的人卻還需要在大公司內(nèi)部爭(zhēng)取資源，但他們各方面也是困難重重，很難得到和主流產(chǎn)品一樣的資源支持。在這種情況下，就要求芯片供應(yīng)鏈自上而下完成一輪“升級(jí)”。
過(guò)去，不管是EDA，IP，晶元代工，封裝測(cè)試，半導(dǎo)體供應(yīng)商都是為大規(guī)模生產(chǎn)準(zhǔn)備的，單顆產(chǎn)品上億顆出貨甚至10億顆，出貨才是這個(gè)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的準(zhǔn)入門檻。然而隨著物聯(lián)網(wǎng)的到來(lái)，原來(lái)的體系已經(jīng)成為過(guò)去，大家都是“二八”原則，甚至“一九”原則，前10%-20%的供應(yīng)商可以占到整個(gè)收入的80%以上。
面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代大量涌現(xiàn)的阿米巴式的中小型組織和公司，需要高效柔性的產(chǎn)業(yè)鏈支持。在這種現(xiàn)狀下，芯片公司首先需要增強(qiáng)合作協(xié)同意識(shí)；進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，公司和團(tuán)隊(duì)也需要自己調(diào)整，不能再像以往那樣悶頭研發(fā)好幾年，期待產(chǎn)品一鳴驚人，而要學(xué)會(huì)在研發(fā)的過(guò)程中怎么和產(chǎn)業(yè)鏈的其他公司合作，盡量快速，低成本，高效的完成產(chǎn)品的研發(fā)和驗(yàn)證，和產(chǎn)業(yè)鏈的合作伙伴一起盡快的拿下盡可能多的細(xì)分品類。物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代不再有一代拳王的機(jī)會(huì)，芯片公司不可能憑一款研發(fā)多年的產(chǎn)品直接業(yè)績(jī)爆發(fā)。其次，EDA/IP也要意識(shí)到，產(chǎn)品后期的銷售分成是未來(lái)EDA/IP的變革方向。這主要與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方向成功與否的不確定性有關(guān)；現(xiàn)今，大家希望同時(shí)可以嘗試5-10個(gè)不同方向的應(yīng)用，而這些應(yīng)用需要的IP卻各不相同。在這種情況下，不管是大公司的部門還是中小創(chuàng)業(yè)公司，都沒有足夠的資金去同時(shí)購(gòu)買這些EDA和IP進(jìn)行嘗試。為此，他們希望能夠降低前期的首付，未來(lái)產(chǎn)品成功后再在產(chǎn)品的銷售額中進(jìn)行分成。這樣的銷售模式在今天EDA和IP廠商中是不存在的，大家更多還是以license授權(quán)收取了主要的費(fèi)用。但從物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)和芯片的特性看來(lái)，上述經(jīng)營(yíng)思路又是EDA/IP不得不思考的新方向。第三，晶圓廠內(nèi)部的技術(shù)支持與運(yùn)營(yíng)結(jié)構(gòu)也需要提高效率；過(guò)去晶圓廠的客戶結(jié)構(gòu)是20%的客戶占了80%以上的營(yíng)收和產(chǎn)能。但是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，晶圓廠越來(lái)越不能忽視后面80%的長(zhǎng)尾客戶所貢獻(xiàn)的收入和物聯(lián)網(wǎng)代表的創(chuàng)新方向。因?yàn)椴还苁谴蠊纠锩娴膭?chuàng)新部門還是中小公司，他們都需要多種多樣的工藝技術(shù)來(lái)嘗試更多的細(xì)分方向。雖然很多產(chǎn)品上量后，一年也就是不到1000張的晶圓流片需求，但是聚沙成塔，其整體貢獻(xiàn)的晶圓量也是客觀的。這也是我們認(rèn)為晶圓代工廠必須提升現(xiàn)在的技術(shù)支持和運(yùn)營(yíng)結(jié)構(gòu)效率，并支撐這些長(zhǎng)尾客戶的柔性需求原因。第四，封測(cè)廠也需要針對(duì)SiP和Chiplet形成高效的解決方案；封裝廠一方面有著和晶圓代工類似的問(wèn)題，即對(duì)長(zhǎng)尾客戶的柔性需求，如何提升運(yùn)營(yíng)效率去支撐大量的產(chǎn)品研發(fā)驗(yàn)證需求和長(zhǎng)尾的量產(chǎn)需求，另外一方面SiP和Chiplet小芯片的新需求，也讓他們需要不斷的去提升封裝設(shè)計(jì)的效率，甚至需要整合來(lái)自于不同客戶的產(chǎn)品，以打造具有競(jìng)爭(zhēng)力的SiP方案。測(cè)試廠同樣需要不斷提升效率，因?yàn)殡S著SiP的普及，芯片測(cè)試需要的精準(zhǔn)度和項(xiàng)目會(huì)越來(lái)越多，測(cè)試在成本結(jié)構(gòu)里面的比重也會(huì)越來(lái)越大，在這個(gè)時(shí)候低效的測(cè)試流程會(huì)成為產(chǎn)品成本中無(wú)法忍受的部分。
隨著5G R16的發(fā)布，以及5G Redcap的即將到來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展毫無(wú)疑問(wèn)已經(jīng)進(jìn)入了快車道。近日，工信部聯(lián)合國(guó)家網(wǎng)信辦、科技部等八部委印發(fā)《物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》（簡(jiǎn)稱《行動(dòng)計(jì)劃》）也印證了這個(gè)觀點(diǎn)。
行動(dòng)計(jì)劃提出，到2023年底，在國(guó)內(nèi)主要城市初步建成物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施。《行動(dòng)計(jì)劃》同時(shí)還講到，到2023年底的一系列量化目標(biāo)——推動(dòng)10家物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)成長(zhǎng)為產(chǎn)值過(guò)百億、能帶動(dòng)中小企業(yè)融通發(fā)展的龍頭企業(yè)；物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)突破20億；完善物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系，完成40項(xiàng)以上國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂。對(duì)于芯片供應(yīng)鏈來(lái)說(shuō)，這場(chǎng)新的戰(zhàn)斗即將進(jìn)入白熱化階段。至于誰(shuí)會(huì)成為最后勝利者？在筆者看來(lái)，那就要看誰(shuí)能夠率先完成新需求下的新“革命”。
