在過去幾年,全球半導(dǎo)體行業(yè)增長(zhǎng)主要依賴智能手機(jī)等電子設(shè)備的需求,以及物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)應(yīng)用的擴(kuò)增。預(yù)計(jì)全球半導(dǎo)體行業(yè)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)有望持續(xù)至下一個(gè)十年,主要市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力量包括現(xiàn)有產(chǎn)品的持續(xù)強(qiáng)化、人工智能產(chǎn)品和5G網(wǎng)絡(luò)等新興技術(shù)的融合、汽車和工業(yè)電子行業(yè)的迅速增長(zhǎng)。半導(dǎo)體行業(yè)的大部分收入將來自于數(shù)據(jù)處理類電子(如存儲(chǔ)和云計(jì)算)以及通訊電子(如無線通訊)。
汽車電子和工業(yè)電子將成為半導(dǎo)體行業(yè)增長(zhǎng)最迅速的兩大領(lǐng)域,來自消費(fèi)電子、數(shù)據(jù)處理和通訊電子的收入將穩(wěn)定增長(zhǎng)。
安全、信息娛樂、導(dǎo)航和燃料效能方面的汽車電子元件消費(fèi)在未來幾年內(nèi)將出現(xiàn)增長(zhǎng),這得益于越來越多的電子元件應(yīng)用于車載安全功能。在驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體增長(zhǎng)的各類應(yīng)用中,高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)增幅最大,這將推動(dòng)對(duì)集成電路、微控制單元和傳感器的需求相應(yīng)增長(zhǎng)。
工業(yè)電子涵蓋安防、自動(dòng)化、固體照明、交通運(yùn)輸以及能源管理等領(lǐng)域。其中,安防是工業(yè)電子最為重要的驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域。新興存儲(chǔ)器技術(shù)提升了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的節(jié)能水平、安全水平和功能特性。
頭盔顯示器將是消費(fèi)電子領(lǐng)域半導(dǎo)體增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。此外,可穿戴設(shè)備和智能手表將成為新增長(zhǎng)點(diǎn)。然而,DVD和便攜媒體播放器等其他消費(fèi)電子市場(chǎng)將大幅縮水。因此,消費(fèi)電子整體營收增長(zhǎng)在某種程度上將受到限制。
數(shù)據(jù)處理電子包括計(jì)算和存儲(chǔ)設(shè)備。其中,以固態(tài)硬盤為主的存儲(chǔ)設(shè)備將貢獻(xiàn)最大增長(zhǎng)份額。2018年以來的價(jià)格下降趨勢(shì)仍在持續(xù),固態(tài)硬盤的大規(guī)模普及以及平均存儲(chǔ)容量的增加將保持較強(qiáng)態(tài)勢(shì);特別是隨著數(shù)據(jù)中心的需求成為關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力之一,企業(yè)固態(tài)硬盤將更加普及。
通訊電子包括有線和無線電子。無線電子中,傳統(tǒng)電話和蜂窩調(diào)制解調(diào)器將大幅削減,而智能手機(jī)需求增幅微弱,因此無線電子市場(chǎng)收入增長(zhǎng)將會(huì)比較緩慢。有線通訊電子中,作為設(shè)備部署的企業(yè)廣域網(wǎng)應(yīng)是增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域。
受益于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、移動(dòng)通訊的崛起以及云計(jì)算的發(fā)展,東亞已經(jīng)成為半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)地區(qū)。中國控制著幾乎一半的市場(chǎng)價(jià)值,其中大陸市場(chǎng)和立足中國臺(tái)灣、服務(wù)全球的世界領(lǐng)先原始設(shè)計(jì)制造商(如富士康和廣達(dá)電腦)、晶圓代工廠商(如臺(tái)積電)各占總需求量50%。
中國正在努力建立充分自給的半導(dǎo)體行業(yè),同時(shí)力求成為全球行業(yè)引擎。另一方面,日本是半導(dǎo)體材料、高端設(shè)備和特殊半導(dǎo)體的重要產(chǎn)地,而韓國在高帶寬存儲(chǔ)器和動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器市場(chǎng)居于絕對(duì)的領(lǐng)先地位。
亞太仍將是全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場(chǎng)。中國產(chǎn)品占比的增加正在刺激整個(gè)亞太市場(chǎng)的增長(zhǎng),并將提供主要推動(dòng)力。此外,并購活動(dòng)的增加將有利于半導(dǎo)體行業(yè)的未來發(fā)展。
增長(zhǎng)方面,2018年美國市場(chǎng)增速最快,這主要得益于動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的興起和對(duì)微控制單元的高需求,特別是在存儲(chǔ)設(shè)備市場(chǎng)。隨著存儲(chǔ)器價(jià)格上漲并貢獻(xiàn)巨大收益,存儲(chǔ)器市場(chǎng)發(fā)展迅速,亞太地區(qū)因此獲益。中國大陸集成電路產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)了24.8%,有力推動(dòng)了亞太區(qū)域市場(chǎng)的發(fā)展。韓國半導(dǎo)體行業(yè)增長(zhǎng)主要依靠集成電路供應(yīng)商,尤其是在存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)。
另一方面,中國臺(tái)灣半導(dǎo)體行業(yè)的根基是晶圓代工模式,然而價(jià)格波動(dòng)已經(jīng)影響了許多廠商,這迫使臺(tái)灣供應(yīng)商將部分晶圓代工廠遷至大陸,并重新調(diào)整優(yōu)先要?jiǎng)?wù),以集成電路設(shè)計(jì)為重心,力求在價(jià)格走低的頹勢(shì)中逆流涌進(jìn)。
日本半導(dǎo)體企業(yè)則經(jīng)歷了剝離、重組,退出了技術(shù)價(jià)值較低的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器領(lǐng)域,專注于開發(fā)高附加值的系統(tǒng)芯片。
在東亞地區(qū),日本在半導(dǎo)體研發(fā)和材料行業(yè)一直處于領(lǐng)先地位,擁有包括東芝、索尼和瑞薩電子等在內(nèi)的半導(dǎo)體巨頭。韓國和中國臺(tái)灣分別在存儲(chǔ)器和晶圓代工方面具有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)。
韓國在動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器和NAND閃存方面領(lǐng)先,擁有三星、SK海力士等許多頂尖半導(dǎo)體企業(yè),這很大程度上得益于政府支持。且NAND內(nèi)存市場(chǎng)核心技術(shù)能力積累的要求,使新市場(chǎng)參與者日益難以參與競(jìng)爭(zhēng)。
但是,韓國亦面臨諸多挑戰(zhàn)。由于動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器價(jià)格下跌,出口降低,韓國半導(dǎo)體供應(yīng)商正努力加大設(shè)備和材料研究上的投入,以求向其他領(lǐng)域拓展,避免對(duì)存儲(chǔ)器業(yè)務(wù)的過度依賴。
中國臺(tái)灣已經(jīng)成為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體晶圓代工產(chǎn)地。該地區(qū)半導(dǎo)體晶圓代工行業(yè)由臺(tái)積電和聯(lián)華電子兩大合約制造商主導(dǎo)。半導(dǎo)體晶圓代工是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要支柱。臺(tái)灣應(yīng)當(dāng)能通過提高晶圓代工生產(chǎn)的附加值,彌補(bǔ)因資本和人才投資匱乏導(dǎo)致的集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的不足。
中國大陸正在蠶食臺(tái)灣地區(qū)的半導(dǎo)體市場(chǎng)份額。不但如此,日益擴(kuò)大的中國大陸市場(chǎng)還將成為集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)的商業(yè)渠道,中國大陸企業(yè)將繼續(xù)投資于臺(tái)灣的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。首先,中國大陸可提供市場(chǎng)支持。臺(tái)灣半導(dǎo)體行業(yè)需要更加貼近消費(fèi)者市場(chǎng),以支持產(chǎn)品創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。其次,臺(tái)灣可獲得相應(yīng)的人才,從而專注于附加值更高的產(chǎn)品研發(fā)工作。
中國半導(dǎo)體行業(yè)正以兩位數(shù)的增長(zhǎng)率蓬勃發(fā)展。然而,盡管近年來中國半導(dǎo)體廠商的競(jìng)爭(zhēng)力得到顯著提升,但關(guān)鍵零部件仍需大量從西方國家進(jìn)口,自給率不足20%。中國政府十分關(guān)注這一問題,制定了多項(xiàng)有利政策支持半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展。
總體而言,中國半導(dǎo)體行業(yè)有四類企業(yè):“國家隊(duì)”、“地方隊(duì)”、私募/創(chuàng)投基金、跨國企業(yè),這四類企業(yè)競(jìng)相推動(dòng)中國成為全球半導(dǎo)體行業(yè)的動(dòng)力引擎。
國家隊(duì)的領(lǐng)銜企業(yè)“大基金”和紫光集團(tuán)均在產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈中投入了數(shù)千億美元。
“本土隊(duì)”則緊 跟“大基金”的指引,許多地方政府紛紛在當(dāng)?shù)亟⑼顿Y基金,如北京市集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展股權(quán)投資基金和上海武岳峰資本基金。這些專注于半導(dǎo)體行業(yè)的地方基金資本預(yù)計(jì)已超過2,000億元人民幣。
在私募/創(chuàng)投領(lǐng)域,許多“海歸企業(yè)” 也加入了中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展大潮,包括紫光展銳、芯原、兆易創(chuàng)新和瀾起科技等。這些企業(yè)普遍由“海歸”創(chuàng)立,專注于集成電路設(shè)計(jì),并且大多由私募、創(chuàng)投基金支持。
跨國企業(yè)中,英特爾、臺(tái)積電和許多其他境外投資企業(yè)在中國大陸開展業(yè)務(wù)已久。近幾年,越來越多的境外資本開始關(guān)注中國市場(chǎng)的機(jī)遇。格羅方德半導(dǎo)體在成都設(shè)立了工廠。ARM和高通均已在中國設(shè)立合資企業(yè)。特別值得一提的是,自從臺(tái)灣地區(qū)放松對(duì)大陸高科技產(chǎn)業(yè)的投資后,臺(tái)積電在南京開設(shè)了多個(gè)工廠,聯(lián)華電子也通過福建晉華集成電路進(jìn)入福建。
2019年注定是中美兩國科技產(chǎn)業(yè)的多事之秋。除非兩國能在知識(shí)產(chǎn)權(quán)、技術(shù)轉(zhuǎn)移和網(wǎng)絡(luò)攻擊等領(lǐng)域達(dá)成共識(shí),針鋒相對(duì)的關(guān)稅互博或?qū)⒊掷m(xù)甚至升級(jí)。此番貿(mào)易戰(zhàn)中,受挫最嚴(yán)重的當(dāng)屬半導(dǎo)體行業(yè)——美國每年需要進(jìn)口價(jià)值25億美元的相關(guān)產(chǎn)品。
目前,中國從美國進(jìn)口的集成電路芯片價(jià)值超過2000億美元,遠(yuǎn)超原油進(jìn)口額。半導(dǎo)體價(jià)值鏈上任何環(huán)節(jié)的波動(dòng)都會(huì)影響整個(gè)產(chǎn)業(yè)。隨著貿(mào)易戰(zhàn)愈演愈烈,眾多國內(nèi)大型半導(dǎo)體廠商及跨國企業(yè)均開始重新評(píng)估自身在供應(yīng)鏈中的定位。例如,蘋果公司很長(zhǎng)時(shí)間以來將中國作為其各類產(chǎn)品的生產(chǎn)基地,從其標(biāo)志性的iPhone到iPad及配件均產(chǎn)自中國。
目前,蘋果公司的供應(yīng)鏈已經(jīng)覆蓋數(shù)百家企業(yè)。但是,如果中國持續(xù)提高對(duì)美國的進(jìn)口關(guān)稅,這些供應(yīng)商可能會(huì)考慮將部分iPhone產(chǎn)能遷出中國。然而統(tǒng)觀全局,中美貿(mào)易戰(zhàn)對(duì)中國高科技行業(yè)的短期影響或許被夸大了,畢竟中國制造的集成電路芯片大多流向了國內(nèi)市場(chǎng)。貿(mào)易拉鋸戰(zhàn)將在某些方面迫使中國企業(yè)尋求自主創(chuàng)新,加快國產(chǎn)產(chǎn)品替代過程,緩解未來風(fēng)險(xiǎn)的沖擊。
隨著消費(fèi)類電子產(chǎn)品需求飽和,半導(dǎo)體行業(yè)的增長(zhǎng)將趨于平緩。然而,許多新興領(lǐng)域?qū)榘雽?dǎo)體行業(yè)帶來充分的機(jī)遇,特別是汽車半導(dǎo)體應(yīng)用。
汽車行業(yè)歷經(jīng)了長(zhǎng)期的發(fā)展,才實(shí)現(xiàn)了以安全與舒適性為核心的汽車電子前裝化。早在2004年,僅有四分之一的出廠車輛內(nèi)置安全氣囊,而配有前裝電動(dòng)座椅的車輛不足50%。然而,在政府監(jiān)管和消費(fèi)者需求的驅(qū)動(dòng)下,安全相關(guān)的電子系統(tǒng)迅速普及。如今,汽車行業(yè)的創(chuàng)新大多出現(xiàn)在電子系統(tǒng)而非機(jī)械層面。2007年到2017年期間,汽車電子成本占比從約20% 上升至40%左右。
—高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng):車內(nèi)傳感器在行車過程中隨時(shí)檢測(cè)周圍環(huán)境、收集數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)并追蹤潛在危險(xiǎn)因素。
—動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng):車內(nèi)一系列零部件,用于產(chǎn)生動(dòng)力并傳送至路面。
—安全系統(tǒng):包括主動(dòng)和被動(dòng)安全系統(tǒng),能夠減少事故風(fēng)險(xiǎn)并緩解事故影響。
—電動(dòng)/混合動(dòng)力汽車:混合動(dòng)力汽車將傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)和電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)相結(jié)合。
—儀表板:通常位于駕駛位前,提示汽車運(yùn)行中的各項(xiàng)功能和控制情況。
—售后/后裝市場(chǎng):在整車廠將車輛銷售給顧客之后,負(fù)責(zé)車輛零部件的制造、再制造、分銷、零售及安裝的市場(chǎng)。
—底盤:支持各部件及其功能的整體框架。
—信息娛樂:基于一體化車載信息處理系統(tǒng)提供信息和娛樂功能相結(jié)合的體驗(yàn)。
半導(dǎo)體供應(yīng)商在汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈中扮演著至關(guān)重要的角色。在傳統(tǒng)汽車行業(yè)生態(tài)體系中,半導(dǎo)體供應(yīng)商將產(chǎn)品銷售給一級(jí)電子系統(tǒng)供應(yīng)商,后者將技術(shù)整合成模塊交給整車廠裝配。
近幾年來,汽車行業(yè)經(jīng)歷了翻天覆地的變革,未來幾年的生態(tài)體系將被徹底改造。人工智能、電動(dòng)汽車、無人駕駛、能源儲(chǔ)存和網(wǎng)絡(luò)安全等技術(shù)的發(fā)展;公眾對(duì)安全和共享出行等話題的社會(huì)意識(shí);污染等環(huán)境問題引發(fā)的擔(dān)憂;基礎(chǔ)設(shè)施支出等經(jīng)濟(jì)層面的考量以及亞洲市場(chǎng)的增長(zhǎng)等諸多因素都將重塑汽車行業(yè)。
未來十年,自動(dòng)化、電氣化、數(shù)字互聯(lián)與安全性,這四大趨勢(shì)將推動(dòng)汽車電子和子系統(tǒng)中的半導(dǎo)體元器件不斷增加。
1. 自動(dòng)化
自動(dòng)化被廣泛認(rèn)為是未來出行的終極目標(biāo)。汽車制造商和一級(jí)供應(yīng)商、技術(shù)提供商(如半導(dǎo)體廠商)以及傳統(tǒng)汽車行業(yè)之外的智能出行企業(yè)(如共享出行公司)爭(zhēng)相開發(fā)、投資相關(guān)技術(shù)。半導(dǎo)體廠商尤其積極開發(fā)各類融合人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的微芯片、融合設(shè)備以及系統(tǒng)芯片設(shè)備。
安全是無人駕駛車輛的關(guān)鍵賣點(diǎn)。然而,實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化(L5)需要在高級(jí)駕駛系統(tǒng)安全系統(tǒng)等能夠減少交通事故的技術(shù)(包括電子穩(wěn)定系統(tǒng)、車道偏離警告、防抱死制動(dòng)、自適應(yīng)巡航控制和牽引力控制系統(tǒng)等)方面實(shí)現(xiàn)進(jìn)步。這些技術(shù)需要復(fù)雜的電子元器件,包括高速處理器、存儲(chǔ)器、控制器、傳感器和數(shù)據(jù)傳輸,以確保車輛的可靠性與安全性。例如,傳感器將在駕駛自動(dòng)化的進(jìn)程中起到重要作用,自動(dòng)化駕駛能力的實(shí)現(xiàn)需要更多傳感器。汽車自動(dòng)化程度越高,使用的傳感器就越多。L4無人駕駛車輛的傳感器數(shù)目可達(dá)29個(gè)。這些功能將不會(huì)局限于高端車型,未來幾年將延伸至銷量變化更高的中端和經(jīng)濟(jì)車型。
2. 電氣化
對(duì)提升燃油效率、滿足政府減排要求的需要,正推動(dòng)傳統(tǒng)汽車和電動(dòng)/混合動(dòng)力汽車對(duì)半體的需求日益增長(zhǎng)。當(dāng)前的傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)二氧化碳排放量仍有很大的降低空間。引擎的高效運(yùn)轉(zhuǎn)需要大量傳感器、控制器的支持,這方面仍存在巨大的提升潛力。例如,中國政府將在2020
年推行“國六”排放標(biāo)準(zhǔn),這將進(jìn)一步減少汽車排放量。
同時(shí),電動(dòng)/混合動(dòng)力汽車的發(fā)展要求動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)向電氣化邁進(jìn)。許多國家的政府已經(jīng)著手制定或正在推出完全禁止內(nèi)燃機(jī)汽車的禁令。中國已經(jīng)給汽車制造商設(shè)定了電動(dòng)車生產(chǎn)指標(biāo)(2019年起達(dá)到總產(chǎn)量的10%)。許多全球性汽車制造商也設(shè)定了在10年內(nèi)將電動(dòng)車銷量提升至總銷量15%—25%的目標(biāo),以推動(dòng)電動(dòng)車的大眾化普及。大型整車廠的電動(dòng)車制造與銷售目標(biāo)將帶動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)成比例增長(zhǎng)。因此,以減排為目標(biāo)的電子動(dòng)力傳動(dòng)技術(shù)的創(chuàng)新條件已經(jīng)成熟,這也將加速推動(dòng)汽車行業(yè)半導(dǎo)體需求的增長(zhǎng)。
3. 數(shù)字互聯(lián)
另一大趨勢(shì)是數(shù)字互聯(lián),即高級(jí)汽車聯(lián)網(wǎng),包括汽車與基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)(V2I)、汽車與汽車互聯(lián)(V2V)和車與車聯(lián)網(wǎng),這一功能旨在實(shí)現(xiàn)汽車內(nèi)、外互聯(lián),并將汽車融入物聯(lián)網(wǎng)成為其中的一部分。汽車制造商已經(jīng)開始提供為潛在應(yīng)用商店充當(dāng)平臺(tái)的操作系統(tǒng),并開發(fā)了定制應(yīng)用軟件、服務(wù)和媒體內(nèi)容。數(shù)字科技企業(yè)正在根據(jù)車內(nèi)使用特點(diǎn)改造移動(dòng)平臺(tái),并開發(fā) 車載娛樂平臺(tái)。一些流媒體服務(wù)和設(shè)備制造商已經(jīng)和整車廠建立了合作。由于具備核心能力并采取積極主動(dòng)的資本投資策略,數(shù)字科技公司在這一領(lǐng)域尤其具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
從消費(fèi)者的角度來看,車內(nèi)數(shù)字互聯(lián)和數(shù)字內(nèi)容將成為汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置,亞洲消費(fèi)者尤其如此——他們將可以與個(gè)人移動(dòng)設(shè)備無縫整合的車載娛樂視為汽車的基本功能之一?;ヂ?lián)性并不局限于娛樂;車對(duì)車通信是無人駕駛汽車實(shí)現(xiàn)無人駕駛技術(shù)并避免事故的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。預(yù)計(jì)到2023年,超過90%的出產(chǎn)車輛將具備互聯(lián)功能。
4. 安全性
隨著汽車互聯(lián)性能提高,軟、硬件平臺(tái)將愈發(fā)暴露于黑客攻擊的風(fēng)險(xiǎn)之中。一輛汽車的某一部件若發(fā)生故障,將引發(fā)雪崩式的反應(yīng)。例如,如果汽車通訊系統(tǒng)遭到惡意攻擊,高級(jí)駕駛系統(tǒng)將無法接收重要的環(huán)境認(rèn)知信息,汽車一體化安全系統(tǒng)(控制制動(dòng)、加速和防撞系統(tǒng)等)也就無法做出反應(yīng)。因此,如今的汽車電子供應(yīng)商比以往任何時(shí)候都更加注重車輛的安全性和可靠性。
為抵御潛在威脅,保護(hù)措施可從兩個(gè)層面開展。首先,制定政策并建立網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn),令制造商遵循一套嚴(yán)格的流程,確保聯(lián)網(wǎng)汽車的安全性。然而,僅僅有標(biāo)準(zhǔn)是不夠的,汽車制造商和技術(shù)公司還需要生產(chǎn)未預(yù)置后門或木馬的高度安全的部件,評(píng)估軟件和固件的漏洞,提供以空中下載(OTA)方式進(jìn)行的更新以及通訊線路連接。
我們?cè)O(shè)想這些變革趨勢(shì)將創(chuàng)造四種并存的未來出行形態(tài),汽車保有形式將分化為共享與私有,而汽車控制系統(tǒng)將持續(xù)向全面自動(dòng)化發(fā)展。
在私有—無人駕駛(形態(tài)1)情境下,汽車保有形式仍為私有,但隨著技術(shù)成本的下降,無人駕駛水平達(dá)到前所未有的高度,促進(jìn)了無人駕駛汽車數(shù)目的增長(zhǎng)。整車廠和科技企業(yè)的協(xié)作在這一形態(tài)下成為常態(tài)。
在私有—自動(dòng)化(形態(tài)2)情境下,汽車為私人所有,高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)應(yīng)用有限。整車廠將持續(xù)關(guān)注汽車銷量,技術(shù)發(fā)展循序漸進(jìn)。行業(yè)生態(tài)不會(huì)有較大改變。
在共享—無人駕駛(形態(tài)3)情境下,大部分汽車由用戶共享,且具備無人駕駛能力。在這一情境下,娛樂等按需出行服務(wù)將興起,汽車制造商、科技企業(yè)、車隊(duì)所有者以及監(jiān)管機(jī)構(gòu)將深化合作,以建立復(fù)雜的城市生態(tài)系統(tǒng)。
在共享—自動(dòng)化(形態(tài)4)情境下,車輛擁有形式為共享,共享出行將迅速發(fā)展普及。點(diǎn)到點(diǎn)的交通運(yùn)輸方式隨著共享出行而誕生,每公里交通成本隨之下降。這一情境下科技企業(yè)將能夠提供更優(yōu)化和個(gè)性化的服務(wù)。
盡管手機(jī)在當(dāng)前以及未來都是半導(dǎo)體企業(yè)的最大市場(chǎng),但多年以來這一領(lǐng)域的增長(zhǎng)已經(jīng)十分飽和,汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)卻是個(gè)例外。隨著高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)和車載信息娛樂等電子部件越來越多地應(yīng)用于汽車,汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域需求強(qiáng)勁,成為半導(dǎo)體企業(yè)的重要增長(zhǎng)市場(chǎng)。
預(yù)計(jì)2018年汽車半導(dǎo)體收入將達(dá)到400 億美元的歷史高點(diǎn),并將在2022年突破600億美元。亞太地區(qū)在政府政策支持和消費(fèi)者安全性需求的推動(dòng)下(尤其在中國),將以41%的增速領(lǐng)跑全球。2017年,中國汽車銷量達(dá)到近2900萬輛,是全球最大的汽車市場(chǎng)。此外,中國還將成為全球汽車制造中心,吸引著各國汽車制造商,輕型汽車產(chǎn)量在全球范圍內(nèi)的占比將達(dá)到近29%。這些趨勢(shì)均令亞太地區(qū)倍受半導(dǎo)體廠商的青睞。
汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)的增長(zhǎng)取決于車用電子設(shè)備和半導(dǎo)體元器件的增長(zhǎng)。高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域預(yù)計(jì)增長(zhǎng)最快。高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)的半導(dǎo)體元器件將隨著自動(dòng)化水平而增長(zhǎng)。
事實(shí)上,半自動(dòng)化汽車中添加的半導(dǎo)體元器件將需要約100美元的成本,高度自動(dòng)化汽車的半導(dǎo)體元器件成本約400美元,全自動(dòng)化汽車約為550美元。在動(dòng)力傳動(dòng)等其它領(lǐng)域,由于半導(dǎo)體是混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車電氣傳動(dòng)系統(tǒng)效率的主要驅(qū)動(dòng)力,因此微控制器、傳感器和功率半導(dǎo)體的需求巨大。
從設(shè)備角度來看,隨著功能組合的復(fù)雜性不斷提升,汽車將需要不同類型的組件。一些細(xì)分領(lǐng)域的增長(zhǎng)速度將超過其他領(lǐng)域。例如,無人駕駛將產(chǎn)生對(duì)傳感器和微控制器,以及處理傳感器數(shù)據(jù)的大量需求。半導(dǎo)體行業(yè)亦正在開發(fā)更加強(qiáng)大的微控制單元/微處理單元以處理這些數(shù)據(jù)。例如,當(dāng)汽車達(dá)到L4/5級(jí)別的自動(dòng)化程度,系統(tǒng)需要能夠處理所有傳感器數(shù)據(jù), 才能呈現(xiàn)出全面的視角,幫助汽車做出正確判斷。
汽車行業(yè)對(duì)半導(dǎo)體廠商而言并非一個(gè)陌生的市場(chǎng)。事實(shí)上,許多廠商多年前就已進(jìn)入了汽車領(lǐng)域。然而,由于客戶規(guī)模不足,當(dāng)時(shí)汽車市場(chǎng)并非半導(dǎo)體廠商的重要收益來源,而且流程驗(yàn)證周期長(zhǎng),同時(shí)與消費(fèi)電子相比銷量很低。然而,由于高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)、人工智能、數(shù)字互聯(lián)以及傳感器等汽車電子的需求不斷增加,市場(chǎng)氛圍已改變。要抓住這些良機(jī),半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)應(yīng)當(dāng)考慮以下措施和方法進(jìn)入市場(chǎng):
1、了解汽車市場(chǎng)特有的要求
汽車電子和消費(fèi)者電子市場(chǎng)對(duì)半導(dǎo)體有截然不同的要求。比如,消費(fèi)者希望手機(jī)具備最新、最前沿的技術(shù)。然而在汽車行業(yè),一些傳感器仍然采用150納米的制造工藝。這是因?yàn)槠囋O(shè)計(jì)要求具有較高的冗余,元器件的大小并非主要考量因素。因此,采用7納米工藝傳感器的動(dòng)機(jī)并不如手機(jī)市場(chǎng)那么強(qiáng)烈。
此外,汽車領(lǐng)域?qū)收下实囊髧?yán)苛得多。如果手機(jī)出現(xiàn)故障,用戶只需重啟即可,但這對(duì)于正在道路上行駛的汽車并不現(xiàn)實(shí)。對(duì)于手機(jī)半導(dǎo)體供應(yīng)商而言,10%的故障率或許可以接受,但汽車制造商則希望零部件在15至 20年內(nèi)故障率低于十億分之一。
此外,手機(jī)設(shè)計(jì)頻率通常達(dá)到3GHZ,頻率和速度均為首要考慮因素。然而,汽車所需的頻率和速度則千差萬別。但隨著5G聯(lián)網(wǎng)汽車將在不久成為現(xiàn)實(shí),汽車和手機(jī)領(lǐng)域或許終將融合,聯(lián)網(wǎng)汽車在某種程度上將具備類似于手機(jī)的功能。
汽車芯片還要在更大的溫度范圍內(nèi)運(yùn)作(-40℃至155℃),而移動(dòng)設(shè)備則只需適應(yīng)0℃到40℃之間的溫度范圍。手機(jī)和汽車在電壓方面還存在巨大的差異。在手機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域,電壓通常保持在較低水平以維持電池壽命。而汽車的電壓則更高,而且運(yùn)用了許多模擬信號(hào)半導(dǎo)體,這就要求設(shè)備在更寬的電壓范圍內(nèi)準(zhǔn)確無誤地運(yùn)轉(zhuǎn)。
2、資質(zhì)要求將極為嚴(yán)格且極具挑戰(zhàn)
在汽車行業(yè),汽車內(nèi)部的運(yùn)行條件相比一般的消費(fèi)電子產(chǎn)品更為苛刻,因此芯片、部件、模塊及子系統(tǒng)均須符合嚴(yán)格的質(zhì)量、可靠性、成本、功率及安全標(biāo)準(zhǔn)。
例如,美國汽車電子協(xié)會(huì)制定了一項(xiàng)針對(duì)集成電路的故障壓力測(cè)試認(rèn)證(AEC-Q100),合格的集成電路應(yīng)通過一系列可靠性壓力測(cè)試(電氣、工作壽命等),并需要在不同高強(qiáng)溫度之下進(jìn)行測(cè)試。電子和半導(dǎo)體供應(yīng)商需要支持裝運(yùn)前認(rèn)證測(cè)試,以及裝運(yùn)后故障分析。最終,產(chǎn)品開發(fā)與制造均可追溯至安全管理?xiàng)l例,實(shí)現(xiàn)一切均有源可溯。
這些要求給半導(dǎo)體供應(yīng)商帶來了諸多挑戰(zhàn)。例如,半導(dǎo)體晶圓代工廠通常是開發(fā)一項(xiàng)流程技術(shù),并采用相對(duì)常規(guī)的樣本規(guī)模進(jìn)行認(rèn)證。然而在汽車領(lǐng)域,代工廠需要進(jìn)行更多檢查、測(cè)試及篩選以達(dá)到更高的質(zhì)量和產(chǎn)出水平。隱藏的可靠度缺陷是另一重點(diǎn)問題,許多部件直到在車輛的有效壽命期間上路運(yùn)行后,由于老化、潛在的制造缺陷、熱應(yīng)力或電磁干擾等,故障問題才會(huì)出現(xiàn)。
鑒于未來無人駕駛將依賴各個(gè)部件之間的協(xié)同運(yùn)作,這一問題尤為重要。設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間的惡劣外部環(huán)境下的運(yùn)行表現(xiàn)如何還有待確定。一個(gè)普通車型的上市時(shí)間通常為10到15年,更新周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于消費(fèi)電子產(chǎn)品。
半導(dǎo)體廠商有責(zé)任針對(duì)更大的樣本規(guī)模開展更多模擬、檢查和測(cè)試,以在確??煽啃?,同時(shí)控制整個(gè)過程的時(shí)間和增加的成本。供應(yīng)商須針對(duì)長(zhǎng)產(chǎn)品生命周期做好應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備并制定計(jì)劃,支持相關(guān)產(chǎn)品的制造和維護(hù)。
3、通過并購助推市場(chǎng)進(jìn)入
對(duì)許多半導(dǎo)體廠商而言,進(jìn)入汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)并非輕而易舉。他們必須權(quán)衡利弊,在自建能力和并購之間做出選擇。隨著半導(dǎo)體廠商不斷尋求新的領(lǐng)域推動(dòng)增長(zhǎng)和擴(kuò)張,過去幾年的并購交易活動(dòng)十分活躍。恩智浦半導(dǎo)體與飛思卡爾的合并締造了汽車半導(dǎo)體解決方案領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè),而英特爾則通過收購Mobileye公司進(jìn)入了汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)并填補(bǔ)了其汽車產(chǎn)品方面的空白。
因此,企業(yè)應(yīng)將并購視為維持競(jìng)爭(zhēng)力整體戰(zhàn)略不可分割的一部分。并購帶來的潛在益處包括填補(bǔ)產(chǎn)品空白、獲取先進(jìn)技術(shù)以及擴(kuò)大客戶群體基礎(chǔ)。這在汽車半導(dǎo)體行業(yè)尤為重要,因?yàn)榕c汽車公司建立長(zhǎng)期合作關(guān)系需要做出極大的努力。此外,大部分汽車半導(dǎo)體項(xiàng)目均耗時(shí)漫長(zhǎng),從概念啟動(dòng)、產(chǎn)品開發(fā)及認(rèn)證流程到最終的生產(chǎn)常需要數(shù)年的時(shí)間。同時(shí),客戶愈加尋求從一家而非多家公司獲得一體化綜合解決方案。
從技術(shù)角度而言,汽車半導(dǎo)體元器件必須遵循嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),而具備尖端制造能力的半導(dǎo)體供應(yīng)商則最有可能生產(chǎn)出高質(zhì)量的元器件。通過并購,半導(dǎo)體供應(yīng)商能夠快速獲得這種專長(zhǎng),以強(qiáng)化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)并提高市場(chǎng)份額。
智能手機(jī)市場(chǎng)已經(jīng)過度飽和,迫使許多大型半導(dǎo)體企業(yè)轉(zhuǎn)向汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)探索業(yè)務(wù)機(jī)會(huì),以擴(kuò)大投資組合并擴(kuò)展收入渠道。聯(lián)網(wǎng)汽車成為半導(dǎo)體廠商擴(kuò)張的一個(gè)入口點(diǎn)。
例如,三星收購了哈曼公司以建立聯(lián)網(wǎng)汽車信息娛樂系統(tǒng)的業(yè)務(wù)能力。由于哈曼公司是聯(lián)網(wǎng)無人駕駛汽車的全球領(lǐng)先企業(yè),這一收購使三星在汽車市場(chǎng)站穩(wěn)了腳跟。通過此次收購,三星利用現(xiàn)成知名品牌確立自身作為信息娛樂系統(tǒng)主要供應(yīng)商的地位,同時(shí)亦打開了無人駕駛汽車市場(chǎng)這 一新的盈利性收入渠道。三星將繼續(xù)擴(kuò)展聯(lián)網(wǎng)汽車市場(chǎng)、高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)安全及空中下載業(yè)務(wù)。此次收購亦符合三星的為實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益而制定的物聯(lián)網(wǎng)全局戰(zhàn)略。
與此同時(shí),松下正重新調(diào)整工作重心,從家庭電子轉(zhuǎn)向以高科技汽車零件為重,充分利用自身在電子方面的技術(shù)專長(zhǎng),在汽車電子市場(chǎng)打造領(lǐng)先的技術(shù)能力。過去幾年松下完成了多次收購,同時(shí)亦在傾力打造自有無人駕駛能力。該公司的無人駕駛汽車已經(jīng)進(jìn)入測(cè)試階段,并與谷歌和高通在信息娛樂領(lǐng)域開展合作,同時(shí)在中國設(shè)立合資公司生產(chǎn)電動(dòng)汽車的重要零部件。
4、重新思考合作模式和角色
傳統(tǒng)汽車半導(dǎo)體行業(yè)的生態(tài)體系及合作模式不再固定不變,而是前所未有地相互交織,緊密關(guān)聯(lián)。市場(chǎng)參與者的角色在不斷發(fā)生變化,新的參與者日益崛起。客戶正逐漸成為合伙伙伴或競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,而合伙伙伴和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手亦在變成客戶。從充當(dāng)供應(yīng)商、建立戰(zhàn)略合作關(guān)系到達(dá)成并購交易或成立合資公司,供應(yīng)鏈中的角色正在不斷模糊。隨著汽車自動(dòng)化程度不斷提升,車載系統(tǒng)日益實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,不再孤立運(yùn)行。
這一市場(chǎng)格局在現(xiàn)有供應(yīng)鏈的基礎(chǔ)上增加了一層復(fù)雜性。如今,部分汽車制造商正在設(shè)計(jì)自己的集成電路(如特斯拉) 并將業(yè)務(wù)活動(dòng)從核心硬件延伸至提供用于充當(dāng)潛在應(yīng)用商店平臺(tái)的操作系統(tǒng)軟件,以及開展特定應(yīng)用及其他服務(wù)或媒體內(nèi)容。
其他一級(jí)參與者亦正在設(shè)計(jì)集成電路并進(jìn)入軟件領(lǐng)域參與競(jìng)爭(zhēng)。德國大陸集團(tuán)對(duì)Elektrobit公司的收購便是這一趨的印證。此次,半導(dǎo)體供應(yīng)商正著手開發(fā)電控單元,部分集成電路公司亦在上馬相關(guān)項(xiàng)目。
汽車行業(yè)供應(yīng)商亦在與終端客戶建立直接聯(lián)系,力圖降低對(duì)整車廠的依賴程度。例如,博世開發(fā)的應(yīng)用使用戶能夠監(jiān)控汽車的各項(xiàng)運(yùn)行情況,并可以直接聯(lián)系最近的博世維修中心。
科技參與者將自身現(xiàn)有能力應(yīng)用于數(shù)字化汽車平臺(tái)。他們?cè)诩夹g(shù)能力、運(yùn)營模式以及用于激進(jìn)投資的資本等方面擁有極大的優(yōu)勢(shì),專注于采取橫向舉措以創(chuàng)造新的收入模式。一些高科技參與者正在開發(fā)無人駕駛系統(tǒng),這些系統(tǒng)極有可能與車載操作系統(tǒng)相互融合。領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)及科技公司則專注于國內(nèi)娛樂平臺(tái),希望為此類應(yīng)用建立標(biāo)準(zhǔn)。
數(shù)字化參與者正在根據(jù)汽車客戶需求對(duì)自身智能手機(jī)平臺(tái)進(jìn)行調(diào)整,將信息娛樂操作系統(tǒng)和軟件平臺(tái)整合至車載系統(tǒng)和人機(jī)接口之中。流媒體服務(wù)及終端用戶設(shè)備制造商已經(jīng)與部分整車廠建立了合作關(guān)系。半導(dǎo)體供應(yīng)商不僅可 服務(wù)于傳統(tǒng)汽車制造商及其供應(yīng)商,亦可與科技企業(yè)合作提供更多產(chǎn)品,從而擴(kuò)展自身在生態(tài)體系中的角色。
同時(shí),半導(dǎo)體供應(yīng)商亦在加強(qiáng)與汽車制造商和一級(jí)汽車行業(yè)供應(yīng)商的合作。例如,英偉達(dá)正在與奧迪合作,采用無人駕駛的深度學(xué)習(xí)技術(shù)打造人工智能平臺(tái),利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)了解周邊環(huán)境并確定安全行車路線,與奧迪的L3無人駕駛汽車線融合。此類戰(zhàn)略合作關(guān)系使雙方實(shí)現(xiàn)技術(shù)能力互補(bǔ),創(chuàng)造互利共贏的成果。
同時(shí),過去20年來,先進(jìn)晶圓廠高昂成本早已令許多整合組合制造商(IDM廠商)停止建立先進(jìn)的工廠,轉(zhuǎn)向“無晶圓廠化/輕晶圓廠化”。但是,這些IDM廠商均保留了自有的專利流程,將部分生產(chǎn)外包至晶圓代工廠。一開始,這僅涉及一小部分重要的汽車產(chǎn)品(如信息娛樂及顯示驅(qū)動(dòng)),重要組件如動(dòng)力系統(tǒng)或底盤控制組件仍由IDM廠商自行制造。
然而,如今隨著IDM廠商逐步將重要應(yīng)用外包至晶圓代工廠,這一趨勢(shì)正在改變轉(zhuǎn)變。例如,高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)需要先進(jìn)的微控制單元,但許多IDM廠商自身卻并不具備相應(yīng)的制造能力。
5、關(guān)注初創(chuàng)企業(yè)及其顛覆影響
初創(chuàng)企業(yè)是開展聯(lián)網(wǎng)汽車車內(nèi)活動(dòng)、VRV/V2X通信、移動(dòng)出行服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)安全及人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的溫床。近年來對(duì)這些汽車科技公司的投資大幅增加。行業(yè)中具有廣泛多樣的初創(chuàng)企業(yè),能夠解決不同的行業(yè)痛點(diǎn)問題。例如,新硬件初創(chuàng)企業(yè)正在尋找方法,以解決光探測(cè)和測(cè)距(激光雷達(dá))相關(guān)難點(diǎn),這是保障無人駕駛汽車安全性必不可少的一部分。
首先,激光雷達(dá)成本仍然十分高昂,許多大型汽車制造商并不采用;其次,動(dòng)態(tài)測(cè)距是該技術(shù)的一大問題,即激光雷達(dá)能夠在多近、多遠(yuǎn)以及多廣的范圍內(nèi)從上千萬像素中準(zhǔn)確建立3D全景?另一個(gè)問題是可靠性,激光雷達(dá)必須能夠承受惡劣行駛條件下正常發(fā)生的振動(dòng)和 撞擊、磨損以及清潔。最后,還有一些極端情況需要解決,如白色背景下的強(qiáng)烈光照、產(chǎn)生白化現(xiàn)象的暴風(fēng)雪氣候以及晨霧等。
半導(dǎo)體供應(yīng)商應(yīng)關(guān)注初創(chuàng)企業(yè)的原因有多個(gè)。首先,這些初創(chuàng)企業(yè)在聯(lián)網(wǎng)汽車領(lǐng)域的興起為半導(dǎo)體供應(yīng)商提供了與之合作的機(jī)遇。第二,由于技術(shù)研發(fā)成本高昂,風(fēng)險(xiǎn)巨大,獲取數(shù)字互聯(lián)及人工智能等技術(shù)對(duì)半導(dǎo)體供應(yīng)商和整車廠的重要性日益突顯。第三,這些初創(chuàng)企業(yè)可成為半導(dǎo)體供應(yīng)商掌握創(chuàng)新技術(shù)或進(jìn)入利基市場(chǎng)的潛在收購目標(biāo)。
人工智能框架大致可分為三個(gè)層面?;A(chǔ)設(shè)施層面包括核心的人工智能芯片和大數(shù)據(jù),這是技術(shù)層面的傳感和認(rèn)知計(jì)算能力的基礎(chǔ)。應(yīng)用層面處于最頂層,提供無人駕駛、智能機(jī)器人、智慧安防和虛擬助手等服務(wù)。人工智能芯片是人工智能技術(shù)鏈條的核心,對(duì)人工智能算法處理尤其是深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要。
“深度”指神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中的層級(jí)和節(jié)點(diǎn)數(shù)量。近年來,層級(jí)之間的復(fù)雜程度以及節(jié)點(diǎn)數(shù)量呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),這對(duì)計(jì)算力提出了極大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的中央處理器雖然在處理一般工作負(fù)荷(尤其是基于一定規(guī)則的工作)方面的性能較為突出,但現(xiàn)在已經(jīng)難以滿足人工智能算法的并行計(jì)算要求。
解決并行計(jì)算問題主要有兩種方法:第一,在現(xiàn)有的計(jì)算架構(gòu)上添加專用加速器;第二,完全重新開發(fā),創(chuàng)造模擬人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的全新架構(gòu)。第二種方法仍處于初期開發(fā)階段,不適合商業(yè)應(yīng)用。因此,目前主要采用的方法是添加人工智能加速器。多種類型的人工智能芯片均可以實(shí)現(xiàn)加速,主流加速器包括圖形處理器、 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列,以及專用集成電路,這包括張量處理器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器、矢量處理器和大腦處理器等變體。每種人工智能芯片都有其自身的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。
于處理執(zhí)行圖形密集型任務(wù)(如游戲)的圖形處理器以并行計(jì)算為設(shè)計(jì)理念,擁有出色的性能,適用于需要進(jìn)行大量并行計(jì)算的深度學(xué)習(xí)人工智能算法。這個(gè)新功能使圖形處理器成為人工智能硬件的絕佳選擇。目前,圖形處理器廣泛應(yīng)用于云和數(shù)據(jù)中心進(jìn)行人工智能訓(xùn)練,同時(shí)也應(yīng)用于汽車和安防領(lǐng)域。圖形處理器是目前應(yīng)用最廣、靈活性最高的人工智能芯片。
現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列是一種可編程陣列,適用于希望根據(jù)自身需求重新編程的客戶?,F(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的特點(diǎn)是開發(fā)周期短 (相較于專用集成電路)、功耗低(相較于圖形處理器)。然而,靈活性高的特點(diǎn)導(dǎo)致其成本相對(duì)較高。現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列可同時(shí)兼顧效率和靈活性,尤其是在未決定使用何種人工智能算法的情況下。這樣,供應(yīng)商能夠根據(jù)不同應(yīng)用優(yōu)化定制芯片,同時(shí)避免因采用專用集成電路方法而導(dǎo)致的成本和技術(shù)過時(shí)等困境。
另一方面,專用集成電路人工智能芯片擁有人工智能應(yīng)用的專用架構(gòu)。基于專用集成電路的人工智能芯片具有多種變體,包括張量處理器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器、矢量處理器和大腦處理器等,用于處理各種不同的計(jì)算密集型、基于規(guī)則的工作,具有效率高、性能出眾以及中央處理器所具有的靈活性等特點(diǎn)。相較于圖形處理器和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列,專用集成電路人工智能芯片通常效率更高、尺寸更小、功耗更 低。然而,專用集成電路芯片的開發(fā)周期更長(zhǎng)、靈活性更低,導(dǎo)致其商業(yè)化應(yīng)用進(jìn)展緩慢。
深度學(xué)習(xí)有兩種完全不同的人工智能部署方式: 訓(xùn)練和推理。人工智能基于大數(shù)據(jù)“訓(xùn)練”神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,利用訓(xùn)練數(shù)據(jù)集獲取新訓(xùn)練好的模型。這些新訓(xùn)練好的模型隨后便被賦予新的能力,根據(jù)新的數(shù)據(jù)集進(jìn)行“推理”得出結(jié)論。
因?yàn)樾枰獙嫶蟮臄?shù)據(jù)集應(yīng)用到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中,因此訓(xùn)練階段需要大量的計(jì)算能力。這就要求具有先進(jìn)并行計(jì)算能力的高端服務(wù)器能夠處理大量高度并行的各類數(shù)據(jù)集。因此,這一階段的工作通常利用云端硬件設(shè)備完成。而推理階段既可以在云端完成也可以借助邊緣設(shè)備(產(chǎn)品)進(jìn)行。與訓(xùn)練芯片相比,推理芯片需要更全面地考慮功耗、延時(shí)和成本等因素。
人工智能芯片創(chuàng)新剛剛起步,供應(yīng)商在芯片加速方面采取的辦法各不相同。例如,谷歌選擇了專用集成電路的路線,而微軟則已證明采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列亦可獲相當(dāng)抑或更好的結(jié)果。同時(shí),賽靈思、百度和亞馬遜均在努力減少應(yīng)用專用集成電路的傳統(tǒng)障礙。
到2022年,人工智能芯片市場(chǎng)在整個(gè)人工智能市場(chǎng)中的占比預(yù)計(jì)超過12%,復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)到54%。美洲地區(qū)將引領(lǐng)全球人工智能市場(chǎng),歐洲、中東及非洲地區(qū)和亞太地區(qū)緊隨其后。2022年,美洲地區(qū)將占據(jù)主導(dǎo)市場(chǎng)地位。
根據(jù)部署方式,人工智能芯片市場(chǎng)可分為基于云技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)邊緣兩個(gè)細(xì)分市場(chǎng)。
云端是人工智能芯片最大的細(xì)分市場(chǎng),原因在于數(shù)據(jù)中心為提升效率,降低運(yùn)營成本并改善基礎(chǔ)設(shè)施管理,對(duì)人工智能芯片的采用持續(xù)增長(zhǎng)。特別需要指出的是,人工智能訓(xùn)練市場(chǎng)的規(guī)模將達(dá)到約170億美元,其中云端推理芯片市場(chǎng)的規(guī)模將達(dá)到70億美元。從產(chǎn)品類別來看,圖形處理器已經(jīng)成為人工智能芯片的主流趨勢(shì),擁有超過30%的市場(chǎng)份額,高于其他所有產(chǎn)品類別。
人工智能芯片不僅可以部署在云端,還可以應(yīng)用于多種網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備,如智能手機(jī)、無人駕駛汽車以及監(jiān)控?cái)z像頭。應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備的人工智能芯片多為推理芯片,且專業(yè)程度越來越高。到2022年,人工智能推理芯片市場(chǎng)的規(guī)模預(yù)計(jì)將增至20億美元,復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)到40%。
人工智能芯片推升智能手機(jī)平均售價(jià)產(chǎn)品成本的不斷上漲,將使人工智能芯片供應(yīng)商獲益。例如,蘋果公司的A11芯片 成本上升到了27.50美元。人工智能芯片的成本增長(zhǎng)將使智能手機(jī)價(jià)格上漲,讓智能手機(jī)制造商獲得更多收入。
人工智能芯片的應(yīng)用亦已從高端機(jī)型擴(kuò)展到中端機(jī)型,這亦有可能為智能手機(jī)供應(yīng)商帶來更多收入。智能手機(jī)的推理人工智能芯片現(xiàn)已成為智能手機(jī)制造商(如蘋果、三星和華為)、 獨(dú)立芯片供應(yīng)商(如高通與聯(lián)發(fā)科)以及知識(shí)產(chǎn)權(quán)授權(quán)供應(yīng)商(如ARM和新思科技)三方競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。智能手機(jī)制造商的人工智能芯片通常均針對(duì)自身手機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行了優(yōu)化以提升性能和用戶體驗(yàn)。然而,獨(dú)立芯片供應(yīng)商所生產(chǎn)的芯片的技術(shù)參數(shù)可能會(huì)優(yōu)于市場(chǎng)中其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品。
無人駕駛不僅僅是一個(gè)復(fù)雜的人工智能應(yīng)用場(chǎng)景,而且還具有重要意義。無人駕駛預(yù)計(jì)將有力推動(dòng)人工智能推理芯片應(yīng)用,使人工智能推理芯片市場(chǎng)的規(guī)模增至50億美元,復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)到40%。
傳感、建模與決策是無人駕駛的三大必備流程,每一個(gè)流程都涉及推理芯片應(yīng)用。無論是環(huán)境傳感或障礙物躲避,無人駕駛對(duì)人工智能芯片的計(jì)算力都提出了很高的要求。
由于存在延遲等限制,在理想情況下,無人駕駛的計(jì)算應(yīng)該在網(wǎng)絡(luò)邊緣而非云端完成,因?yàn)闊o人駕駛要求準(zhǔn)實(shí)時(shí)決策。以豐田無人駕駛汽車為例,L5無人駕駛需要每秒12萬億次的運(yùn)算能力,但目前大多數(shù)芯片只支持每秒2-3萬億次的運(yùn)算。顯然,人工智能芯片迫切需要遷移至網(wǎng)絡(luò)邊緣,而非在云端開展主要計(jì)算工作。
整車廠正在對(duì)供應(yīng)商提供的芯片進(jìn)行測(cè)試,以找到最合適的候選芯片。大型整車廠更愿意自行建設(shè)無人駕駛平臺(tái)并單獨(dú)采購人工智能芯片,但多數(shù)歷史較短的整車廠卻更傾向于購買完善的無人駕駛平臺(tái)。隨著時(shí)間的推移,能夠從當(dāng)?shù)丶庸ぶ蝎@益的人工智能應(yīng)用也許會(huì)越來越多,如蘋果公司的刷臉認(rèn)證方式Face ID。
在人工智能技術(shù)的支持下,監(jiān)控系統(tǒng)的智能程度不斷升級(jí)。過去十年內(nèi),監(jiān)控系統(tǒng)行業(yè)經(jīng)歷了三個(gè)重要的轉(zhuǎn)型階段。第一,“高分辨率”階段,即系統(tǒng)能夠錄制超清視頻。第二,“聯(lián)網(wǎng)”階段,即系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)。
人工智能時(shí)代的到來可以被視為第三次轉(zhuǎn)型浪潮。人工智能推理芯片現(xiàn)在可以應(yīng)用于邊緣網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),以實(shí)時(shí)處理視頻數(shù)據(jù)。由于網(wǎng)絡(luò)邊緣每天產(chǎn)生大量數(shù)據(jù),此類應(yīng)用可以節(jié)省云端存儲(chǔ)空間,提升監(jiān)控系統(tǒng)性能。
在中國,人工智能芯片融資活動(dòng)一直非?;钴S,相關(guān)并購活動(dòng)也日益增多。其中一個(gè)典型的案例是國際巨頭賽靈思對(duì)在機(jī)器學(xué)習(xí)、深度壓縮、網(wǎng)絡(luò)剪枝和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)級(jí)優(yōu)化領(lǐng)域擁有領(lǐng)先技術(shù)初創(chuàng)企業(yè)深鑒科技的收購。以阿里巴巴、百度和華為為首的領(lǐng)先科技公司也逐步進(jìn)入這一競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域。值得注意的是,華為已經(jīng)掀起了智能手機(jī)領(lǐng)域的人工智能芯片競(jìng)爭(zhēng)。此外,一些比特幣礦機(jī)設(shè)備制造商也開始進(jìn)軍人工智能優(yōu)化領(lǐng)域。
中國的人工智能企業(yè)通常能夠快速識(shí)別可行的人工智能商業(yè)應(yīng)用,尤其是商業(yè)模型創(chuàng)新和快速實(shí)施。然而,中國企業(yè)普遍缺少開發(fā)原創(chuàng)人工智能模型的能力,國內(nèi)的人工智能研究大多關(guān)注調(diào)整和完善現(xiàn)有的模型,而非創(chuàng)造原創(chuàng)、系統(tǒng)性的人工智能框架。此外,與美國等其他國家相比,中國的人工智能相關(guān)培訓(xùn)亦非常有限。
把握人工智能發(fā)展趨勢(shì)——毫無疑問,人工智能的崛起為半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)尤其是人工智能芯片帶來了新的機(jī)遇。已經(jīng)或?qū)⒁M(jìn)入人工智能系統(tǒng)領(lǐng)域的半導(dǎo)體企業(yè)應(yīng)緊跟以下主要趨勢(shì),保持市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
專業(yè)化是人工智能芯片的關(guān)鍵——未來,人工智能芯片企業(yè)不應(yīng)只滿足于充當(dāng)硬件供應(yīng)商,而應(yīng)該深入了解顧客需求,提供合適的產(chǎn)品。如今,顧客不僅僅需要具備一定人工智能功能的通用型芯片;他們希望人工智能芯片能夠以合理的成本滿足其商業(yè)需求,人工智能芯片企業(yè)需要權(quán)衡考慮功耗、性能和成本三大因素。計(jì)算密度(即每消耗一單位能量所能提供的計(jì)算能力)將成為人工智能芯片供應(yīng)商的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
從云端遷移至邊緣——網(wǎng)絡(luò)邊緣的機(jī)遇不斷增多,很多大型企業(yè)正在從云端轉(zhuǎn)移至邊緣,以提供從訓(xùn)練到推理工作的全方位人工智能解決方案。值得注意的是,現(xiàn)在大多數(shù)人工智能系統(tǒng)均以馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),處理和存儲(chǔ)分別單獨(dú)進(jìn)行,導(dǎo)致人工智能極易耗電,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被限制于云端。
企業(yè)正在努力構(gòu)建一種新的架構(gòu),使處理器和存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)更緊密的耦合,從而提高設(shè)備性能和能源效率。方法是在存儲(chǔ)器中增添新的功能,使設(shè)備在不更換處理器的情況下變得更加智能。半導(dǎo)體行業(yè)應(yīng)該嘗試這類設(shè)計(jì),以推動(dòng)人工智能順利從云端遷移至邊緣。
選擇合適的半導(dǎo)體加工技術(shù)——根據(jù)摩爾定律,中央處理器需要應(yīng)用最先進(jìn)的工藝技術(shù),而與此不同而是,人工智能采用的是并行處理方式,因而人工智能芯片并不一定需要采用最先進(jìn)的工藝技術(shù)。例如,40納米級(jí)和28納米級(jí)加工技術(shù)已足以提供每秒1萬億次運(yùn)算的計(jì)算力。
此外,上一代加工工藝還可以利用成熟的工具組件和基礎(chǔ)模塊。許多大型代工廠均可根據(jù)性能和功耗提供從28納米級(jí)到7 納米級(jí)等多種先進(jìn)的工藝技術(shù)。半導(dǎo)體供應(yīng)商應(yīng)該根據(jù)計(jì)算力、功耗和形狀參數(shù)等標(biāo)準(zhǔn)選擇合適的半導(dǎo)體工藝技術(shù)。
軟件工具支持不可或缺——半導(dǎo)體企業(yè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的開源軟件框架的支持程度是贏得人工智能競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵,對(duì)于試圖追趕半導(dǎo)體芯片已經(jīng)支持幾乎所有深度學(xué)習(xí)軟件和工具的領(lǐng)先企業(yè)的挑戰(zhàn)者尤其如此。要在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中存活下來,半導(dǎo)體供應(yīng)商至少能夠支持主要的開源軟件框架,如TensorFlow、Caffe2、Theano、CNTK、MXNet 和Torch等,同時(shí)還需為開發(fā)者提供輔助應(yīng)用開發(fā)的工具。
未來,半導(dǎo)體供應(yīng)商需要投資于軟件,并與軟件開發(fā)商合作獲取其人工智能設(shè)備架構(gòu)。用于處理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軟件框架數(shù)量逐漸增多,且未來幾年內(nèi)將陸續(xù)開發(fā)和推出更多軟件框架,因此新加入者仍有較大發(fā)展空間。
把握人工智能芯片之外的機(jī)遇——人工智能處理能力的實(shí)現(xiàn)并不僅僅依靠人工智能芯片。在人工智能的發(fā)展過程中,存儲(chǔ)器也是一個(gè)十分重要的部件,因?yàn)楦咄掏铝康牟⑿刑幚頃?huì)給存儲(chǔ)器系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)帶寬帶來多重壓力。對(duì)人工智能系統(tǒng)存儲(chǔ)器的巨大需求將為存儲(chǔ)器供應(yīng)商創(chuàng)造機(jī)遇。
此外,隨著人工智能系統(tǒng)的擴(kuò)張,各子系統(tǒng)及設(shè)備之間的互聯(lián)性能可能面臨發(fā)展瓶頸。因此,半導(dǎo)體供應(yīng)商應(yīng)把握機(jī)遇,創(chuàng)造出實(shí)現(xiàn)高速互聯(lián)的設(shè)備,滿足系統(tǒng)之間的大量數(shù)據(jù)流動(dòng)需求。
此外,雖然人工智能芯片可內(nèi)置多個(gè)處理器,使并行計(jì)算能力達(dá)到最大化,但如此便導(dǎo)致芯片尺寸變大。這對(duì)可能需要定制冷卻解決方案的熱力和高壓電源管理提出了巨大的挑戰(zhàn)。封裝供應(yīng)商可以借此機(jī)會(huì)開發(fā)更薄、散熱更少的產(chǎn)品,為客戶打造性價(jià)比更高的解決方案。
半導(dǎo)體并購活動(dòng)已經(jīng)經(jīng)過巔峰期,汽車、人工智能以及網(wǎng)絡(luò)/數(shù)據(jù)中心等正在成為最受歡迎的新興垂直領(lǐng)域。日本和韓國一直致力于振興國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè),他們積極參與美國和歐洲中型企業(yè)收購,并與中國展開合作。
同時(shí),圍繞知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國防安全問題的爭(zhēng)議還將抑制中國企業(yè)走向全球化的進(jìn)程。中國收緊對(duì)美國高科技公司的境外投資成為新常態(tài),全球并購市場(chǎng)規(guī)模整體縮水。盡管如此,半導(dǎo)體大型企業(yè)集團(tuán)仍在各垂直領(lǐng)域?qū)ふ覔碛懈呤袌?chǎng)份額和利潤(rùn)的潛在目標(biāo)。
2016年,全球半導(dǎo)體并購交易額曾達(dá)到1,200億美元的峰值。2017年,半導(dǎo)體行業(yè)并購交易額大幅下跌。除了以往交易導(dǎo)致并購目標(biāo)減少以外,歐洲和美國收緊監(jiān)管審查也是一大重要原因。由于單筆交易額增加,2018年全球并購交易額再次增長(zhǎng)。例如,美國博通公司以179.9億美元收購了CA Technology。
2014年至2015年,東亞地區(qū)(中國、日本、韓國以及中國臺(tái)灣)的并購交易量迅速增長(zhǎng),交易額突破220億美元。但經(jīng)過幾年的快速擴(kuò)張后,2017年和2018年的并購活動(dòng)有所停滯。2017年,東亞地區(qū)的半導(dǎo)體并購交易量下降1%,交易額僅增長(zhǎng)2%。
無論是從交易量或是交易額來看,中國無疑是半導(dǎo)體并購活動(dòng)最活躍的地區(qū)。從2014年至2018年,中國半導(dǎo)體行業(yè)并購交易量的全球占比從48%增至72%,復(fù)合年均增長(zhǎng)率高達(dá)18%。
過去五年里,中國半導(dǎo)體行業(yè)快速發(fā)展的最主要原因是有利的政府政策。中國目前是全球最大的半導(dǎo)體芯片進(jìn)口國,政府的總體戰(zhàn)略是減少對(duì)外國進(jìn)口產(chǎn)品的依賴,發(fā)展國內(nèi)的半導(dǎo)體行業(yè)基礎(chǔ)。這一政策促使中國企業(yè)紛紛進(jìn)軍半導(dǎo)體行業(yè),并通過收購獲取先進(jìn)技術(shù)。
毫無疑問,中國大陸是東亞地區(qū)境內(nèi)并購活動(dòng)最活躍的地區(qū)。從2014年至2018年期間,并購交易量的復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá) 24%。例如,2018年阿里巴巴收購了杭州中天微系統(tǒng)有限公司。在此之前,阿里巴巴已經(jīng)投資了五家芯片公司:寒武紀(jì)、Barefoot Networks、深鑒科技、耐能和翱捷科技。
相較于中國大陸,日本、韓國和中國臺(tái)灣的并購活動(dòng)相對(duì)平緩。并購交易的主要目的是提高市場(chǎng)地位,增加市場(chǎng)份額,以及尋找新興應(yīng)用。
總體而言,自2016年以來,東亞地區(qū)的跨境并購交易量出現(xiàn)下滑,尤其在美國加強(qiáng)了對(duì)尋求前沿技術(shù)的中國企業(yè)的調(diào)查之后。2017年,白宮發(fā)布了有一份題為《確保美國在半導(dǎo)體行業(yè)長(zhǎng)期領(lǐng)先地位》的報(bào)告,指出中國的半導(dǎo)體政策對(duì)美國產(chǎn)生的潛在威脅,并建議美國政府采取措施防止或者嚴(yán)格限制中國企業(yè)的收購,同時(shí)收緊對(duì)重要半導(dǎo)體知識(shí)產(chǎn)權(quán)流動(dòng)的法規(guī)限制。但是,盡管政府的并購審查日益加強(qiáng),北美和歐洲仍是東亞地區(qū)半導(dǎo)體企業(yè)的主要并購目的地。
如今,半導(dǎo)體企業(yè)參與境內(nèi)外并購主要出于以下四個(gè)原因:收購先進(jìn)技術(shù)、提高市場(chǎng)地位并增加市場(chǎng)份額、尋找前沿應(yīng)用以及擴(kuò)大行業(yè)供應(yīng)鏈。
第一,收購先進(jìn)技術(shù)。
中國半導(dǎo)體行業(yè)嚴(yán)重依賴進(jìn)口。2018年,中國的科技公司采取了一些緊急措施。例如,中國半導(dǎo)體清洗設(shè)備公司北方華創(chuàng)收購了位于美國賓夕法尼亞州的半導(dǎo)體晶片清洗公司Akrion,將其業(yè)務(wù)擴(kuò)展至硅片制造、微機(jī)電系統(tǒng)和封裝領(lǐng)域。這是自特朗普政府上臺(tái)以來,美國外國投資委員會(huì)批準(zhǔn)的首例收購案。
盡管擁有更先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù),但日本、韓國和中國臺(tái)灣仍希望通過并購掌握半導(dǎo)體相關(guān)技術(shù)。2018年6月,臺(tái)灣聯(lián)華電子斥資5.19億美元收購了日本晶圓代工企業(yè)三重富士通半導(dǎo)體股份有限公司84%的股權(quán),以獲得豐富的集成電路生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。與此同時(shí),臺(tái)積電以600萬美元的價(jià)格收購了美國安森美半導(dǎo)體公司,以擴(kuò)大半導(dǎo)體應(yīng)用組合,強(qiáng)化核心業(yè)務(wù)。
第二,提高市場(chǎng)地位。
通過收購競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,企業(yè)能夠在增加市場(chǎng)份額和提高盈利能力方面發(fā)揮協(xié)同作用。2018年,上海威爾半導(dǎo)體以21.8億美元收購了北京超視微科技85%的股份和北京全視科技96%的股份,以獲取全視的高端技術(shù)和超視的成本控制能力。并購也能為快速進(jìn)入新市場(chǎng)——尤其是海外市場(chǎng)——鋪平道路。韓國代工廠海力士投資7,500萬美元收購了中國代工企業(yè)海進(jìn)半導(dǎo)體(無錫)50%的股份,以擴(kuò)大其代工業(yè)務(wù)規(guī)模。中國公司華大半導(dǎo)體也收購了專注集成電路設(shè)計(jì)的加拿大公司Solantro Semiconductor,以便在渥太華開展并推廣業(yè)務(wù)。
第三,進(jìn)入新興領(lǐng)域。
人工智能、無人駕駛等新興技術(shù)的快速發(fā)展極大地刺激了半導(dǎo)體芯片需求。芯片企業(yè)正通過并購將其業(yè)務(wù)領(lǐng)域擴(kuò)展至新興領(lǐng)域。例如,三星電子收購了全球最大的聯(lián)網(wǎng)智能汽車零部件供應(yīng)商之一哈曼公司。2018年,日本半導(dǎo)體開發(fā)和制造公司瑞薩電子收購了美國公司艾迪悌,以增強(qiáng)其在無人駕駛汽車技術(shù)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力。
第四,擴(kuò)大行業(yè)供應(yīng)鏈。
從上游到下游,半導(dǎo)體行業(yè)鏈包括設(shè)計(jì)、制造、封裝和測(cè)試環(huán)節(jié)。通過進(jìn)軍行業(yè)價(jià)值鏈上的其他環(huán)節(jié),傳統(tǒng)企業(yè)不僅能夠創(chuàng)造新的收入流,還能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。2018年,中國領(lǐng)先的嵌入式中央處理器芯片和解決方案供應(yīng)商 英創(chuàng)半導(dǎo)體通過收購北京西城半導(dǎo)體的部分股權(quán),進(jìn)軍高端存儲(chǔ)芯片業(yè)務(wù)領(lǐng)域。
盡管并購有很多好處,但并購前和并購后可能出現(xiàn)很多問題,包括目標(biāo)判斷失誤、未開展詳盡的盡職調(diào)查以及執(zhí)行不力等。
中國科技企業(yè)在海外并購中面臨諸多政治和法律風(fēng)險(xiǎn)。歐美多國政府對(duì)海外收購或投資采取了非常嚴(yán)格的限制措施,尤其是針對(duì)半導(dǎo)體這樣的高科技產(chǎn)業(yè)。未來,中國企業(yè)將很難收購擁有高新技術(shù)和巨大商業(yè)價(jià)值的高科技企業(yè),因此選擇并購目標(biāo)的難度將不斷加大。
此外,雖然中國企業(yè)可以通過收購?fù)鈬荆@得無形資產(chǎn)(如技術(shù)和品牌),提升行業(yè)水平,但由于通常需要支付較高溢價(jià),中國企業(yè)將面臨巨大的經(jīng)營與財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。高財(cái)務(wù)杠桿是中國企業(yè)海外并購最顯著的特征,而高杠桿必然會(huì)帶來高風(fēng)險(xiǎn)。如果并購失敗或企業(yè)整合失敗,并引致虧損,并購企業(yè)將面臨巨大的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。
與國內(nèi)并購項(xiàng)目相比,海外并購項(xiàng)目在財(cái)務(wù)信息質(zhì)量、解讀、供應(yīng)方式以及驗(yàn)證等方面均存在差異。因此,企業(yè)應(yīng)根據(jù)這些差異合理調(diào)整盡職調(diào)查程序。
參與并購的外國半導(dǎo)體企業(yè)并購需要關(guān)注有關(guān)股東背景的風(fēng)險(xiǎn):
1) 由創(chuàng)始人管理的中小型企業(yè):這些公司通常不夠關(guān)注日常會(huì)計(jì)工作,財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)較混亂,且未聘請(qǐng)知名會(huì)計(jì)師事務(wù)所來審計(jì)財(cái)務(wù)狀況。因此,很難從書面材料中獲取財(cái)務(wù)數(shù)據(jù),并進(jìn)行業(yè)務(wù)分析。
2) 私募股權(quán)基金管理企業(yè):私募股權(quán)基金傾向于在業(yè)務(wù)擴(kuò)張初期就進(jìn)行規(guī)劃,并在業(yè)績(jī)較好時(shí)出售。因此,其財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)詳盡、完整,相關(guān)的書面材料齊全,財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)真實(shí)性高。然而,良好的歷史財(cái)務(wù)業(yè)績(jī)通常也可以借助短期激勵(lì)措施實(shí)現(xiàn)。因此,利潤(rùn)高的企業(yè)也可能發(fā)展前景有限。
在交易和整合的過程中,跨境合并與收購面臨很多挑戰(zhàn),包括重組的復(fù)雜程度、缺少當(dāng)?shù)卣腺Y源和團(tuán)隊(duì)、外部利益相關(guān)者管理與人才流失、管理信息系統(tǒng)的差異以及文化、薪資和福利制度差異。具體來講,包括:
文化與補(bǔ)貼福利制度差異:不同的績(jī)效評(píng)估體系會(huì)對(duì)員工績(jī)效產(chǎn)生不同影響。一般來說,本地化程度越高的企業(yè)基本工資越低,銷售傭金越高;而外資企業(yè)的基本工資普遍較高,但銷售傭金較低;因此,當(dāng)兩家公司合并時(shí),這些差異可能導(dǎo)致工資和補(bǔ)貼不均等的問題,從而影響員工工作熱情。
人才流失與管理:并購可能導(dǎo)致核心管理人員流失,影響公司業(yè)務(wù)的正常運(yùn)營。
核心人員包括掌握關(guān)鍵技術(shù)/流程的人員以及掌握政府和客戶資源的人員。擔(dān)任多個(gè)職務(wù)的高級(jí)管理人員更能抵抗企業(yè)重組帶來的沖擊。經(jīng)過重組后,企業(yè)可能會(huì)遣散員工,并更改領(lǐng)導(dǎo)人員職責(zé)。
重組的復(fù)雜程度與鏈反應(yīng):國外的勞動(dòng)法規(guī)非常支持員工的利益;如果重組可能引發(fā)社會(huì)動(dòng)蕩,當(dāng)?shù)卣赡軙?huì)干預(yù)工廠的搬遷/重組計(jì)劃。
缺少監(jiān)督重組過程的當(dāng)?shù)仨?xiàng)目團(tuán)隊(duì):并購與重組項(xiàng)目通常由公司總部主導(dǎo),但缺少當(dāng)?shù)貓F(tuán)隊(duì)的參與可能使當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)的問題不能被提交至籌備委員會(huì),并得到妥善解決;缺少當(dāng)?shù)貓F(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo),重組計(jì)劃實(shí)施的有效性將大大降低。但語言和文化障礙可能導(dǎo)致項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)不能與當(dāng)?shù)貑T工進(jìn)行有效溝通。
外部利益相關(guān)方管理低效:顧客與供應(yīng)商可能認(rèn)為重組將使公司業(yè)務(wù)面臨不確定性,因此對(duì)合作失去信心,或者對(duì)建立未來的合作伙伴關(guān)系感到迷茫;供應(yīng)流中斷和顧客流失可能難以逆轉(zhuǎn);競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手可在重組磨合期內(nèi)抓住機(jī)會(huì)爭(zhēng)奪客流。
管理信息系統(tǒng)差異:大多數(shù)中國企業(yè)采用本土企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)系統(tǒng),如UFI,這會(huì)在一定程度上妨礙公司與使用 Oracle/SAP企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)的公司共享信息,進(jìn)而導(dǎo)致信息接收和處理延遲。
2018年,中國的半導(dǎo)體消費(fèi)占全球總量的41%。人工智能的商業(yè)化、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和5G將進(jìn)一步推動(dòng)半導(dǎo)體消費(fèi)增長(zhǎng)。到2024年,中國在全球半導(dǎo)體消費(fèi)中的占比將達(dá)到57%。預(yù)計(jì)中國將繼續(xù)保持世界第一大半導(dǎo)體消費(fèi)市場(chǎng)的地位。
因此,中國成為許多全球頂級(jí)半導(dǎo)體企業(yè) 的收入來源就不足為奇了,其中幾家企業(yè)過半的收入源自中國。例如,高通65%的收入都來自中國。
試圖進(jìn)入中國市場(chǎng)的跨國企業(yè)應(yīng)當(dāng)考慮多重因素,如政策、技術(shù)、市場(chǎng)營銷、物流和全球戰(zhàn)略。對(duì)于跨國企業(yè)來說,在進(jìn)入中國市場(chǎng)之前,找準(zhǔn)定位并制定最佳的市場(chǎng)準(zhǔn)入戰(zhàn)略也很重要。
顯然,正確的方法并不止一種,但總的來說,跨國企業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀與中國國內(nèi)的技術(shù)現(xiàn)狀將發(fā)揮重要作用。如果跨國企業(yè)擁有技術(shù)優(yōu)勢(shì),其將擁有更強(qiáng)的議價(jià)能力,且不愿意分享知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
然而,跨國企業(yè)可能會(huì)完全避免國內(nèi)企業(yè)已發(fā)展強(qiáng)大的情況。例如,由于中國的半導(dǎo)體高端設(shè)計(jì)和制造業(yè)相對(duì)薄弱,競(jìng)爭(zhēng)不夠激烈,跨國企業(yè)通常會(huì)以設(shè)立地區(qū)辦事處或外商獨(dú)資企業(yè)的方式進(jìn)入中國市場(chǎng)。在封裝、測(cè)試和低端設(shè)計(jì)等中國相對(duì)擅長(zhǎng)的領(lǐng)域,跨國企業(yè)可能會(huì)選擇成立合資企業(yè),或者直接避開中國市場(chǎng)。
地區(qū)辦事處:這種模式一般適用于技術(shù)完全由跨國企業(yè)壟斷的行業(yè)領(lǐng)域,幾乎沒有共享知識(shí)產(chǎn)權(quán)的動(dòng)機(jī)。例如,高通在北京、上海、深圳和西安設(shè)立了地區(qū)辦事處。
外商獨(dú)資企業(yè):領(lǐng)先的半導(dǎo)體跨國企業(yè)熱衷于通過設(shè)立外商獨(dú)資企業(yè)滿足中國巨大的半導(dǎo)體需求。來自臺(tái)灣、韓國和美國的代工廠紛紛在中國設(shè)立新廠,以增強(qiáng)生產(chǎn)力。例如,臺(tái)積電將在南京設(shè)立一家產(chǎn)量將達(dá)到2萬片/月的12寸晶圓廠。海力士也計(jì)劃在西安建立一家產(chǎn)量達(dá)到16.8萬片/月的工廠。
合資企業(yè):中國、臺(tái)灣和美國在全球半導(dǎo)體封裝和測(cè)試領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位。從2010年至2016年,中國本土的封裝與測(cè)試行業(yè)的產(chǎn)值從629億元人民幣增至 1,564億元人民幣,復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)到 20%,高于全球平均水平。截止2017年,國內(nèi)有三家半導(dǎo)體公司進(jìn)入全球前十強(qiáng)排行榜單分別是:曜佳、華天和通富。
考慮到本土半導(dǎo)體企業(yè)已經(jīng)成為封裝和測(cè)試領(lǐng)域的佼佼者,跨國企業(yè)可以通過與本土企業(yè)合作,進(jìn)一步提升技術(shù)能力。2016年,AMD與中國先進(jìn)技術(shù)企業(yè)南通富士通微電子股份有限公司合作成立合資企業(yè)。這家合資企業(yè)兼并了AMD在蘇州和馬來西亞檳城的研發(fā)團(tuán)隊(duì)以及先進(jìn)的設(shè)備資產(chǎn),成為了全球領(lǐng)先的封裝與測(cè)試企業(yè)。
總之,跨國企業(yè)需要考慮其競(jìng)爭(zhēng)力和中國市場(chǎng)的戰(zhàn)略價(jià)值。與國內(nèi)企業(yè)不同的是,跨國企業(yè)在中國市場(chǎng)的發(fā)展計(jì)劃與其全球戰(zhàn)略息息相關(guān),全球戰(zhàn)略決定了跨國企業(yè)在中國市場(chǎng)的未來發(fā)展。大多數(shù)跨國企業(yè)會(huì)選擇進(jìn)入其有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力和在中國市場(chǎng)有較高戰(zhàn)略價(jià)值的領(lǐng)域。但企業(yè)也可以有其他選擇。
例如,如果一家跨國企業(yè)擁有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力,但中國市場(chǎng)的戰(zhàn)略價(jià)值較低,可以采取“機(jī)會(huì)主義”的做法,即選擇需要最小增量投資的優(yōu)勢(shì)業(yè)務(wù)。另一方面,如果市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)很激烈,但中國市場(chǎng)仍有較高戰(zhàn)略價(jià)值,企業(yè)需要積極尋找本地化機(jī)遇,以實(shí)現(xiàn)價(jià)值最大化。最糟糕的情況是,當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)力和戰(zhàn)略價(jià)值都較低時(shí),則跨國企業(yè)應(yīng)該退出市場(chǎng)。
例如,一些跨國企業(yè)放棄中低端手機(jī)業(yè)務(wù),轉(zhuǎn)而關(guān)注先進(jìn)的高端手機(jī)業(yè)務(wù)。同時(shí),其他跨國企業(yè)還與本土信息技術(shù)巨頭合作,實(shí)現(xiàn)硬件和軟件技術(shù)本地化,以避免監(jiān)管限制。此外,很多跨國企業(yè)已經(jīng)退出中國手機(jī)市場(chǎng),并撤回了其在合資企業(yè)的投資。
在進(jìn)入中國大陸市場(chǎng)的過程中,由于各種文化、法律法規(guī)差異,來自其他國家或地區(qū)的跨國企業(yè)將面臨一系列挑戰(zhàn)。借助影響和控制能力兩個(gè)維度,上圖列出了跨國企業(yè)可能面臨的四大問題:
文化差異可能妨礙跨國企業(yè)獲得預(yù)期收益。如果一家外國企業(yè)在中國完全復(fù)制國外的業(yè)務(wù)模式,并引入國外的企業(yè)文化和工作模式,將會(huì)引發(fā)文化沖突,使公司業(yè)務(wù)活動(dòng)面臨風(fēng)險(xiǎn)。完全復(fù)制而非理解中國公司的業(yè)務(wù)模式也會(huì)帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)。
此外,隨著業(yè)務(wù)不斷擴(kuò)張,海外公司還需要考慮招聘熟悉外國企業(yè)文化和語言且精通業(yè)務(wù)的人才。因此,在中國大陸建立符 合公司業(yè)務(wù)發(fā)展和企業(yè)文化的人才體系面臨巨大挑戰(zhàn)。
同時(shí),考慮到中國大陸的法律法規(guī)不同于其他國家,外國企業(yè)進(jìn)入中國半導(dǎo)體市場(chǎng)還將面臨合規(guī)挑戰(zhàn)。
與本地化相比,保護(hù)主義的趨勢(shì)意味著安全審查更不受控制且將產(chǎn)生更大影響。自中興事件之后,中國政府和企業(yè)充分認(rèn)識(shí)到,依靠先進(jìn)技術(shù)發(fā)展健全的半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)于國防安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要意義。一旦中國企業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破,本土產(chǎn)品將很快占據(jù)整個(gè)市場(chǎng),這對(duì)于跨國企業(yè)而言可能是并不是一個(gè)好消息。
如今,半導(dǎo)體企業(yè)必須比以往任何時(shí)候都要更快、更靈敏地保持競(jìng)爭(zhēng)力。人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的商業(yè)化正不斷推動(dòng)企業(yè)實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型,實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)、 智能管理和智能銷售。通過投資數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施來提高生產(chǎn)力、開發(fā)新的業(yè)務(wù)渠道,企業(yè)將有機(jī)會(huì)克服發(fā)展障礙,并通過數(shù)字化找到新的發(fā)展動(dòng)力。
實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為很多企業(yè)應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的主要辦法。例如,零售行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)滲透到價(jià)值鏈的各個(gè)角落,包括以消費(fèi)者為導(dǎo)向的需求預(yù)測(cè)、個(gè)性化營銷、購買體驗(yàn)和智能客戶服務(wù)。數(shù)字化轉(zhuǎn)型的主要目的是持續(xù)提升效率,有效吸引顧客。
隨著芯片加工能力、云服務(wù)推廣、傳感器以及其他硬件價(jià)格下跌,計(jì)算能力大幅提升實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)條件已經(jīng)成熟。從應(yīng)用的角度來看,科技公司已為市場(chǎng)提供多種用于提高數(shù)據(jù)利用率,提升經(jīng)營效率并減少生產(chǎn)成本的數(shù)據(jù)分析工具。
在整個(gè)產(chǎn)品生命周期中,很多半導(dǎo)體企業(yè)已經(jīng)開始利用數(shù)字化工具獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。例如,半導(dǎo)體行業(yè)已經(jīng)將人工智能和分析工具應(yīng)用在設(shè)計(jì)、制造、封裝和測(cè)試等環(huán)節(jié)的應(yīng)用延伸至管理。
人工智能技術(shù)在半導(dǎo)體制造和企業(yè)運(yùn)營的各個(gè)方面將發(fā)揮不可或缺的作用。半導(dǎo)體懂得制造過程會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù),傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法只能利用部分結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行事后分析。但基于人工智能的智能分析工具能夠?qū)?shù)據(jù)集進(jìn)行全方位的實(shí)時(shí)分析,從而提升生產(chǎn)和管理效率。
設(shè)計(jì):人工智能夠更改整個(gè)設(shè)計(jì)流程。半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的每一個(gè)步驟都會(huì)產(chǎn)生大量的參數(shù)。不同于傳統(tǒng)的分析工具,新的分析技術(shù)可幫助半導(dǎo)體設(shè)計(jì)人員綜合分析所獲取的數(shù)據(jù),吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),分析過去的數(shù)據(jù),并從數(shù)據(jù)和結(jié)果中提煉關(guān)系。無論是高頻數(shù)據(jù)或是中低頻數(shù)據(jù),都可以借助數(shù)據(jù)組合發(fā)現(xiàn)潛在錯(cuò)誤并提升產(chǎn)量,從而幫助了解新生成的數(shù)據(jù),并通過更改某些參數(shù),制定決策或糾正錯(cuò)誤。此外,根據(jù)數(shù)據(jù)制定決策可以避免設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)與流程團(tuán)隊(duì)之間出現(xiàn)溝通障礙。
制造:在制造過程中,各個(gè)流程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以共享,直接分析,并報(bào)告錯(cuò)誤,以減少可能犯錯(cuò)的人工檢查,從而實(shí)現(xiàn)效率提升。人工智能系統(tǒng)每分鐘能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行上千次檢查,約相當(dāng)于人工檢查效率的600倍。人工智能監(jiān)測(cè)與維護(hù)系統(tǒng)連接產(chǎn)生數(shù)據(jù)的整個(gè)過程,能夠?qū)崟r(shí)預(yù)測(cè)設(shè)備故障,從而減少生產(chǎn)中斷引發(fā)的損失。
封裝與測(cè)試:充分利用數(shù)據(jù)可縮短測(cè)試時(shí)間,加快將產(chǎn)品推向市場(chǎng)的步伐。數(shù)據(jù)整合和互聯(lián)可大大提升數(shù)據(jù)利用率。為半導(dǎo)體測(cè)試公司與零部件供應(yīng)商建立數(shù)據(jù)交換平臺(tái),一方面可以及時(shí)找到錯(cuò)誤的根源;此外,還可以減少發(fā)生故障的芯片數(shù)量。此類平臺(tái)可以使故障芯片數(shù)量減少50%。
一些領(lǐng)先的日本半導(dǎo)體企業(yè)已經(jīng)在制造過程中廣泛應(yīng)用人工智能技術(shù)。例如,在制造和運(yùn)輸過程中,人工智能技術(shù)可以搜集并分析大量的圖像和振動(dòng)數(shù)據(jù),從而提高生產(chǎn)力和產(chǎn)量。目前人工智能的應(yīng)用主要集中在制造領(lǐng)域,但未來,質(zhì)量控制和需求預(yù)測(cè)等眾多領(lǐng)域也將應(yīng)用人工智能。
管理:人工智能客服系統(tǒng)從客戶問題的語義理解和問題識(shí)別出發(fā),在識(shí)別出的問題中搜索大數(shù)據(jù),分析問題的意義,生成知識(shí)圖譜,從而匹配答案并制定決策。人工智能客服系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)在線客服,隨時(shí)解答問題,提高客戶滿意度,節(jié)約半導(dǎo)體企業(yè)的人力成本,讓員工從枯燥和高壓的工作中解放出來,專注于更有價(jià)值的工作。
分析工具主要用于管理,包括決策和客戶開發(fā)。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策支持無疑已成為半導(dǎo)體企業(yè)了解潛在客戶的重要手段,能夠幫助企業(yè)做出更理性的決策,接觸更多客戶。數(shù)據(jù)分析工具可用于分析與企業(yè)日常收入變化有關(guān)的信息和相關(guān)銷售數(shù)據(jù)。
基于客戶信息和外部輔助數(shù)據(jù),分析工具可為半導(dǎo)體產(chǎn)品定價(jià)提供指導(dǎo)和建議,從而形成智能的定價(jià)方案。與客戶互動(dòng)的過 程可以產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。通過不斷積累客戶需求數(shù)據(jù),企業(yè)可以深入分析、了解客戶的偏好和需求,并幫助實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)營銷和大規(guī)模的個(gè)性化推薦及服務(wù)。
主數(shù)據(jù)管理包括不同組織內(nèi)的數(shù)據(jù)收集、分類、管理和清理等,是人工智能數(shù)據(jù)分析以及多種數(shù)據(jù)分析工具的基礎(chǔ)。
半導(dǎo)體企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型基于數(shù)據(jù)應(yīng)用和更加先進(jìn)的企業(yè)生產(chǎn)和運(yùn)營管理。各個(gè)傳感器和智能設(shè)備生成的數(shù)據(jù)能否實(shí)時(shí)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)集中?如何進(jìn)行數(shù)據(jù)分類?如何管理并清除結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)?如何共享不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)?以上這些問題,主數(shù)據(jù)管理都能一一解決。
在設(shè)計(jì)和制造半導(dǎo)體的過程中,主數(shù)據(jù)管理能夠提供智能的設(shè)備數(shù)據(jù)—數(shù)據(jù)分析。在封裝和測(cè)試和環(huán)節(jié),主數(shù)據(jù)管理能夠連接封裝和測(cè)試企業(yè)與零部件供應(yīng)商的數(shù)據(jù)。在管理過程中,主數(shù)據(jù)管理可處理業(yè)務(wù)經(jīng)營與財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)。
來源:德勤報(bào)告《半導(dǎo)體:未來浪潮》