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    未来十年半导体厂商的机遇与制胜策略(附:半导体行业报告下载)

    2019-05-05 13:38:41 来源:EETOP
    近日,著名咨询机构德勤发布了《 半导体:新兴机遇与制胜策略》的行业报告, 深入解读未来十年半导体厂商的机遇与制胜策略。根据报告,由于无人驾驶、人工智能、5G物联网等新兴技术的发展,全球半导体行业有望持续稳定增长。

    报告指出,曾经存在于科幻小说中的技术现已成为主流,同时深度剖析全球并购格局、全球参与者进军中国(全球增速最快的市场之一)的最佳途径,并阐释了数字化何以成为制胜全球市场的关键所在。
     

    报告指出,东亚地区已经成为半导体行业发展的热点地区。中国控制着几乎一半的市场价值,正努力建立充分自给的半导体行业,力求成为全球行业引擎。与此同时,日本、韩国正力图通过多重措施 ,例如财政支出、多边合作和企业收购,以促进本国半导体行业增长。。在汽车半导体领域,安全相关电子系统的普及将呈爆炸式增长。到2022年,汽车半导体元器件的成本将达到每车600美元。对于人工智能半导体市场,随着先进芯片不断提升效率、降低成本,云数据中心将成为最重要的增长引擎。
     

    报告还探析了全球参与者进军中国市场时应考虑的多重因素,涵盖政策、技术、市场营销、物流以及适用于中国的全球化策略等。
     

    德勤中国半导体子行业领导合伙人陈颂表示:“诸多半导体厂商过半的收入源自中国,中国市场的新进入者务必先清晰认识自身所处的环境,再制定最佳的市场进入策略。大体而言,为了实现蓬勃发展,半导体企业须比以往任何时候更加敏捷以对,那些投资数字化基础设施的企业将占据显著优势。”
     

    报告部分内容摘录如下:
     

    前言
     

    当前,我们使用的许多前沿数字化设备背后的技术都要依靠半导体才能实现。由于无人驾驶、人工智能、5G物联网等新兴技术的发展,以及对技术研发的持续投入和市场主要参与者间的激烈竞争,未来十年全球半导体行业有望持续稳定增长。
     

    东亚地区(中国大陆、日本、韩国和中国台湾)聚集了部分全球最重要的半导体厂商。受益于经济增长、移动通讯的崛起以及云计算的发展,东亚已经成为半导体行业发展的热点地区。中国控制着几乎一半的市场价值,其中大陆市场和立足台湾、服务全球的世界领先原始设计制造商(如富士康和广达电脑)、晶圆代工厂商(如台积电)各占总需求量的50%。中国正在努力建立充分自给的半导体行业,同时力求成为全球行业引擎。另一方面,日本是半导体材料、高端设备和特殊半导体的重要产地,而韩国在高带宽存储器和动态随机存取存储器市场居于绝对的领先地位。
     

    半导体行业的兼并收购活动已经达到峰值,专业纵向整合逐渐成为行业重点。日本、韩国正力图通过收购重振本国半导体行业,而与此同时,持续的贸易战和知识产权纠纷将使中国在全球范围内的大举投资受阻。
     

    随着消费类电子产品需求饱和,半导体行业的增长将趋于平缓。然而,许多新兴领域将为半导体行业带来充分的机遇,特别是汽车人工智能半导体应用。
     

    汽车行业,安全相关电子系统的普及呈爆炸式增长。到2022年,汽车半导体元器件的成本将达到每车600美元。微控制单元、传感器和存储器等汽车半导体设备需求激增,汽车半导体供应商将因此获益。未来十年,自动化、电气化、数字互联及安防系统的发展将推动汽车电子设备和子系统中半导体元器件的数量不断增长。
     

    人工智能半导体市场竞争激烈,不但在应用层面如此,半导体芯片层面不同体系架构亦在相互角逐。出于提升效率、降低成本的考虑,人工智能芯片在数据中心的应用持续增长,云技术领域因而成为人工智能芯片的最大市场。
     

    最后,中国已经成为全球主要半导体厂商的重要收入来源,其中许多企业有超过一半的营收来自中国。意图进军中国市场的跨国企业应当综合考虑包括政策、技术、市场营销、物流和全球策略等在内的多方因素??绻笠滴癖卦诮胫泄谐≈扒逦鲜蹲陨硭肪?,制定最佳的市场进入策略。
     

    1.半导体行业格局不断演化


    未来增长稳定
     

    过去几年,全球半导体行业增长主要依赖智能手机等电子设备的需求,以及物联网、云计算等技术应用的扩增。预计全球半导体行业总收入将从2018年的4,810亿美元增长到2019年的5,150亿美元,且增长态势有望持续至下一个十年。主要市场驱动力量包括现有产品的持续强化、人工智能产品和5G网络等新兴技术的融合,以及汽车和工业电子行业的迅速增长。半导体行业的大部分收入将来自于数据处理类电子(如存储和云计算)以及通讯电子(如无线通讯)。
     


    汽车电子和工业电子领跑
     

    汽车电子和工业电子将成为半导体行业增长最迅速的两大领域,来自消费电子、数据处理和通讯电子的收入将稳定增长。
     

    安全、信息娱乐、导航和燃料效能方面的汽车电子元件消费在未来几年内将出现增长,这得益于越来越多的电子元件应用于车载安全功能。在驱动半导体增长的各类应用中,高级辅助驾驶系统增幅最大,这将推动对集成电路、微控制单元和传感器的需求相应增长。
     

    工业电子涵盖安防、自动化、固体照明、交通运输以及能源管理等领域。其中,安防是工业电子最为重要的驱动领域。新兴存储器技术提升了物联网设备的节能水平、安全水平和功能特性。
     

    头盔显示器将是消费电子领域半导体增长的主要驱动力。此外,可穿戴设备和智能手表将成为新增长点。然而,DVD和便携媒体播放器等其他消费电子市场将大幅缩水。因此,消费电子整体营收增长在某种程度上将受到限制。
     


    数据处理电子包括计算和存储设备。其中,以固态硬盘为主的存储设备将贡献最大增长份额。2018年以来的价格下降趋势仍在持续,固态硬盘的大规模普及以及平均存储容量的增加将保持较强态势;特别是随着数据中心的需求成为关键驱动力之一,企业固态硬盘将更加普及。
     

    通讯电子包括有线和无线电子。无线电子中,传统电话和蜂窝调制解调器将大幅削减,而智能手机需求增幅微弱,因此无线电子市场收入增长将会比较缓慢。有线通讯电子中,作为设备部署的企业广域网应是增长最快的领域。
     

    亚太市场需求不减
     

    亚太仍将是全球最大的半导体消费市场。中国产品占比的增加正在刺激整个亚太市场的增长,并将提供主要推动力。此外,并购活动的增加将有利于半导体行业的未来发展。
     


    增长方面,2018年美国市场增速最快,这主要得益于动态随机存取存储器的兴起和对微控制单元的高需求,特别是在存储设备市场。随着存储器价格上涨并贡献巨大收益,存储器市场发展迅速,亚太地区因此获益。中国大陆集成电路产业增长了24.8%,有力推动了亚太区域市场的发展。韩国半导体行业增长主要依靠集成电路供应商,尤其是在存储芯片市场。另一方面,中国台湾半导体行业的根基是晶圆代工模式,然而价格波动已经影响了许多厂商,这迫使台湾供应商将部分晶圆代工厂迁至大陆,并重新调整优先要务,以集成电路设计为重心,力求在价格走低的颓势中逆流涌进。日本半导体企业则经历了剥离、重组,退出了技术价值较低的动态随机存取存储器领域,专注于开发高附加值的系统芯片。
     

    中国迎头赶上
     

    在东亚地区,日本在半导体研发和材料行业一直处于领先地位,拥有包括东芝、索尼和瑞萨电子等在内的半导体巨头。韩国和中国台湾分别在存储器和晶圆代工方面具有较强优势。韩国在动态随机存取存储器和NAND闪存方面领先,拥有三星、SK海力士等许多顶尖半导体企业,这很大程度上得益于政府支持。且NAND内存市场核心技术能力积累的要求,使新市场参与者日益难以参与竞争。但是,韩国亦面临诸多挑战。由于动态随机存取存储器价格下跌,出口降低,韩国半导体供应商正努力加大设备和材料研究上的投入,以求向其他领域拓展,避免对存储器业务的过度依赖。
     


    中国台湾已经成为全球领先的半导体晶圆代工产地。该地区半导体晶圆代工行业由台积电和联华电子两大合约制造商主导。半导体晶圆代工是信息技术产业的重要支柱。台湾应当能通过提高晶圆代工生产的附加值,弥补因资本和人才投资匮乏导致的集成电路设计领域的不足。中国大陆正在蚕食台湾的半导体市场份额。不但如此,日益扩大的中国大陆市场还将成为集成电路设计行业的商业渠道,中国大陆企业将继续投资于台湾的半导体产业。首先,中国大陆可提供市场支持。台湾半导体行业需要更加贴近消费者市场,以支持产品创新,实现规模经济效益。其次,台湾可获得相应的人才,从而专注于附加值更高的产品研发工作。
     

    中国半导体行业正以两位数的增长率蓬勃发展。然而,尽管近年来中国半导体厂商的竞争力得到显著提升,但关键零部件仍需大量从西方国家进口,自给率不足20%。中国政府十分关注这一问题,制定了多项有利政策支持半导体行业的发展。
     

    2.汽车半导体的突破口


    汽车电子系统急剧增长
     

    汽车行业历经了长期的发展,才实现了以安全与舒适性为核心的汽车电子前装化。早在2004年,仅有四分之一的出厂车辆内置安全气囊,而配有前装电动座椅的车辆不足50%。然而,在政府监管和消费者需求的驱动下,安全相关的电子系统迅速普及。如今,汽车行业的创新大多出现在电子系统而非机械层面。2007年到2017年期间,汽车电子成本占比从约20%上升至40%左右。
     


    半导体成本(即电子系统零部件的成本)已经从2013年的每车312美元增加到了如今约400美元。汽车半导体供应商正获益于微控制单元、传感器、存储器等各类半导体设备需求的大幅上涨。到2022年,半导体成本预计将达到每车近600美元。
     


    半导体供应商在汽车产业供应链中扮演着至关重要的角色。在传统汽车行业生态体系中,半导体供应商将产品销售给一级电子系统供应商,后者将技术整合成??榻桓党ё芭?。近几年来,汽车行业经历了翻天覆地的变革,未来几年的生态体系将被彻底改造。人工智能、电动汽车、无人驾驶、能源储存和网络安全等技术的发展;公众对安全和共享出行等话题的社会意识;污染等环境问题引发的担忧;基础设施支出等经济层面的考量以及亚洲市场的增长等诸多因素都将重塑汽车行业。
     


    半导体汽车生态体系中的角色
     

    自动化、电气化、 数字互联与安全性:未来十年, 这四大趋势将推动汽车电子和子系统中的半导体元器件不断增加。
     

    汽车半导体行业机遇正在显现

    尽管手机在当前以及未来都是半导体企业的最大市场, 但多年以来这一领域的增长已经十分饱和。 而汽车半导体市场却是个例外。 随着高级驾驶辅助系统和车载信息娱乐等电子部件越来越多地应用于汽车, 这一领域需求强劲, 成为半导体企业的重要增长市场。

    亚太地区最具吸引力

    预计2018年汽车半导体收入将达到400亿美元的历史高点,并将在2022年突破600亿美元。亚太地区在政府政策支持和消费者安全性需求的推动下(尤其在中国),将以41%的增速领跑全球。2017年,中国汽车销量达到近2,900万辆,是全球最大的汽车市场。此外,中国还将成为全球汽车制造中心,吸引着各国汽车制造商,轻型汽车产量在全球范围内的占比将达到近29%。这些趋势均令亚太地区倍受半导体厂商的青睐。

    高级驾驶辅助系统引领增长

    汽车半导体市场的增长取决于车用电子设备和半导体元器件的增长。高级驾驶辅助系统应用领域预计增长最快。高级驾驶辅助系统的半导体元器件将随着自动化水平而增长。事实上,半自动化汽车中添加的半导体元器件将需要约100美元的成本,高度自动化汽车半导体元器件成本约400美元,全自动化汽车约为550美元。在动力传动等其它领域,由于半导体是混合动力汽车和电动汽车电气传动系统效率的主要驱动力,因此微控制器、传感器和功率半导体的需求巨大。


    4.人工智能芯片竞赛开启


    人工智能框架大致可分为三个层面。 基础设施层面包括核心的人工智能芯片和大数据, 这是技术层面的传感和认知计算能力的基础。 应用层面处于最顶层, 提供无人驾驶、 智能机器人、 智慧安防和虚拟助手等服务。 人工智能芯片人工智能技术链条的核心, 对人工智能算法处理尤其是深度神经网络至关重要。
     

    “深度” 指神经网络模型中的层级和节点数量。 近年来, 层级之间的复杂程度以及节点数量呈现指数级增长, 这对计算力提出了极大的挑战。 传统的中央处理器虽然在处理一般工作负荷——尤其是基于一定规则的工作——方面的性能较为突出,但现在已经难以满足人工智能算法的并行计算要求。
     


    解决并行计算问题主要有两种方法: 第一, 在现有的计算架构上添加专用加速器; 第二, 完全重新开发,创造模拟人脑神经网络的全新架构。 第二种方法仍处于初期开发阶段, 不适合商业应用。 因此, 目前主要采用的方法是添加人工智能加速器。 多种类型的人工智能芯片均可以实现加速, 主流加速器包括图形处理器、现场可编程门阵列, 以及专用集成电路,这包括张量处理器、 神经网络处理器、 神经网络处理器、 矢量处理器和大脑处理器等变体。 每种人工智能芯片都有其自身的优势和劣势。
     

    深度学习有两种完全不同的人工智能部署方式: 训练和推理。 人工智能基于大数据“训练” 神经网络模型, 利用训练数据集获取新训练好的模型。 这些新训练好的模型随后便被赋予新的能力, 根据新的数据集进行“推理” 得出结论。
     

    因为需要将庞大的数据集应用到神经网络模型中, 因此训练阶段需要大量的计算能力。 这就要求具有先进并行计算能力的高端服务器能够处理大量高度并行的各类数据集。 因此, 这一阶段的工作通常利用云端硬件设备完成。 而推理阶段既可以在云端完成也可以借助边缘设备(产品)进行。 与训练芯片相比, 推理芯片需要更全面地考虑功耗、 延时和成本等因素。
     


    人工智能芯片创新刚刚起步, 供应商在芯片加速方面采取的办法各不相同。 例如,谷歌选择了专用集成电路的路线, 而微软则已证明采用现场可编程门阵列亦可获相当抑或更好的结果。 同时, 赛灵思、 百度和亚马逊均在努力减少应用专用集成电路的传统障碍。
     

    到2022年, 人工智能芯片市场在整个人工智能市场中的占比预计超过12%, 复合年均增长率达到54%。 美洲地区将引领全球人工智能市场, 欧洲、中东及非洲地区和亚太地区紧随其后。 2022年, 美洲地区将占据主导市场地位。
     

    根据部署方式, 人工智能芯片市场可分为基于云技术和网络边缘两个细分市场。


    云端是人工智能芯片最大的细分市场, 原因在于数据中心为提升效率, 降低运营成本并改善基础设施管理, 对人工智能芯片的采用持续增长。 特别需要指出的是,人工智能训练市场的规模将达到约170亿美元, 其中云端推理芯片市场的规模将达到70亿美元。 从产品类别来看, 图形处理器已经成为人工智能芯片的主流趋势, 拥有超过30%的市场份额, 高于其他所有产品类别。
     

    人工智能芯片不仅可以部署在云端, 还可以应用于多种网络边缘设备, 如智能手机、 无人驾驶汽车以及监控摄像头。 应用于网络边缘设备的人工智能芯片多为推理芯片, 且专业程度越来越高。 到2022年, 人工智能推理芯片市场的规模预计将增至20亿美元, 复合年均增长率达到40%。
     

    产品成本的不断上涨将使人工智能芯片供应商获益。 例如, 苹果公司的A11芯片成本上升到了27.50美元。 人工智能芯片的成本增长将使智能手机价格上涨, 让智能手机制造商获得更多收入。 人工智能芯片的应用亦已从高端机型扩展到中端机型, 这亦有可能为智能手机供应商带来更多收入。
     

    无人驾驶不仅仅是一个复杂的人工智能应用场景, 而且还具有重要意义。 无人驾驶预计将有力推动人工智能推理芯片应用, 使人工智能推理芯片市场的规模增至50亿美元, 复合年均增长率达到40%。
     

    传感、 建模与决策是无人驾驶的三大必备流程, 每一个流程都涉及推理芯片应用。无论是环境传感或障碍物躲避, 无人驾驶对人工智能芯片的计算力都提出了很高的要求。
     

    人工智能技术的支持下, 监控系统的智能程度不断升级。 过去十年内, 监控系统行业经历了三个重要的转型阶段。 第一,“高分辨率” 阶段, 即系统能够录制超清视频。 第二,“联网” 阶段, 即系统实现联网和互联。
     

    5.并购活动回归理性


    半导体并购活动已经经过巅峰期, 汽车、人工智能以及网络/数据中心等正在成为最受欢迎的新兴垂直领域。 日本和韩国一直致力于振兴国内半导体行业, 他们积极参与美国和欧洲中型企业收购, 并与中国展开合作。 同时, 围绕知识产权和国防安全问题的争议还将抑制中国企业走向全球化的进程。中国收紧对美国高科技公司的境外投资成为新常态, 全球并购市场规模整体缩水。 尽管如此, 半导体大型企业集团仍在各垂直领域寻找拥有高市场份额和利润的潜在目标。
     

    2016年, 全球半导体并购交易额曾达到1,200亿美元的峰值。 2017年, 半导体行业并购交易额大幅下跌。 除了以往交易导致并购目标减少以外, 欧洲和美国收紧监管审查也是一大重要原因。 由于单笔交易额增加, 2018年全球并购交易额再次增长。 例如, 美国博通公司以179.9亿美元收购了CA Technology。
     


    2014年至2015年, 东亚地区(中国、 日本、 韩国以及中国台湾) 的并购交易量迅速增长, 交易额突破220亿美元。 但经过几年的快速扩张后, 2017年和2018年的并购活动有所停滞。 2017年, 东亚地区的半导体并购交易量下降1%, 交易额仅增长2%。
     


    过去五年里,中国半导体行业快速发展的最主要原因是有利的政府政策。中国目前是全球最大的半导体芯片进口国, 政府的总体战略是减少对外国进口产品的依赖, 发展国内的半导体行业基础。 这一政策促使中国企业纷纷进军半导体行业, 并通过收购获取先进技术。
     

    毫无疑问,中国大陆是东亚地区境内并购活动最活跃的地区。 从2014年至2018年期间, 并购交易量的复合增长率高达24%。 例如, 2018年阿里巴巴收购了杭州中天微系统有限公司。 在此之前, 阿里巴巴已经投资了五家芯片公司: 寒武纪、 Barefoot Networks、 深鉴科技、 耐能和翱捷科技。相较于中国大陆, 日本、 韩国和中国台湾的并购活动相对平缓。 并购交易的主要目的是提高市场地位, 增加市场份额, 以及寻找新兴应用。
     

    总体而言, 自2016年以来, 东亚地区的跨境并购交易量出现下滑, 尤其在美国加强了对寻求前沿技术的中国企业的调查之后。 2017年, 白宫发布了有一份题为《确保美国在半导体行业长期领先地位》 的报告, 指出中国的半导体政策对美国产生的潜在威胁, 并建议美国政府采取措施防止或者严格限制中国企业的收购, 同时收紧对重要半导体知识产权流动的法规限制。 但是, 尽管政府的并购审查日益加强, 北美和欧洲仍是东亚地区半导体企业的主要并购目的地。
     

    深思熟虑进军中国市场
     

    半导体:跨国企业的摇钱树
     

    预计中国将继续保持世界第一大半导体消费市场的地位。2018年,中国的半导体消费占全球总量的41%。人工智能的商业化、物联网应用和5G将进一步推动半导体消费增长。到2024年,中国在全球半导体消费中的占比将达到57%。
     

    因此,中国成为许多全球顶级半导体企业的收入来源就不足为奇了,其中几家企业过半的收入源自中国。例如,高通65%的收入都来自中国。
     

    没有万能的市场准入方案
     

    试图进入中国市场的跨国企业应当考虑多重因素,如政策、技术、市场营销、物流和全球战略。对于跨国企业来说,在进入中国市场之前,找准定位并制定最佳的市场准入战略也很重要。显然,正确的方法并不止一种,但总的来说,跨国企业的技术现状与中国国内的技术现状将发挥重要作用。如果跨国企业拥有技术优势,其将拥有更强的议价能力,且不愿意分享知识产权。然而,跨国企业可能会完全避免国内企业已发展强大的情况。例如,由于中国的半导体高端设计和制造业相对薄弱,竞争不够激烈,跨国企业通?;嵋陨枇⒌厍焓麓蛲馍潭雷势笠档姆绞浇胫泄谐?。在封装、测试和低端设计等中国相对擅长的领域,跨国企业可能会选择成立合资企业,或者直接避开中国市场。
     

    (以上只是《 半导体:新兴机遇与制胜策略》部分摘要,下载报告原文,请点关注EETOP微信号:eetop-1,后台输入:IC报告,可下载。)

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