亞太成半導(dǎo)體“熱區(qū)”
[導(dǎo)讀]“是說(shuō)芯語(yǔ)”已陪伴您1015天從地震和海嘯等自然災(zāi)害，到全球范圍的疫情和地緣政治的緊張局勢(shì)，近年“黑天鵝”事件頻繁爆發(fā)，影響了半導(dǎo)體行業(yè)的供給與需求。自全球新冠疫情開(kāi)始，人們居家辦公或在線上課，需要購(gòu)買電腦、顯示屏等相關(guān)電子設(shè)備，導(dǎo)致電子產(chǎn)品的需求大幅增加。這些電子產(chǎn)品內(nèi)部都裝載...
“是說(shuō)芯語(yǔ)”已陪伴您1015天
從地震和海嘯等自然災(zāi)害，到全球范圍的疫情和地緣政治的緊張局勢(shì)，近年“黑天鵝”事件頻繁爆發(fā)，影響了半導(dǎo)體行業(yè)的供給與需求。自全球新冠疫情開(kāi)始，人們居家辦公或在線上課，需要購(gòu)買電腦、顯示屏等相關(guān)電子設(shè)備，導(dǎo)致電子產(chǎn)品的需求大幅增加。這些電子產(chǎn)品內(nèi)部都裝載著智能芯片，加上新一代5G網(wǎng)絡(luò),可穿戴設(shè)備及云服務(wù)的發(fā)展更進(jìn)一步加速了半導(dǎo)體需求，使得全球范圍內(nèi)半導(dǎo)體芯片陷入短缺。這些黑天鵝事件也迫使汽車減產(chǎn)以及電子產(chǎn)品價(jià)格攀升。許多設(shè)備制造商都紛紛開(kāi)始購(gòu)買零部件并囤貨，以期抵消由于整個(gè)市場(chǎng)不確定性所可能造成的損失。此外，中美高新技術(shù)領(lǐng)域博弈的不確定性，也影響了全球半導(dǎo)體的供應(yīng)鏈。
來(lái)源：德勤
亞太地區(qū)成半導(dǎo)體“熱區(qū)”
亞太區(qū)域的傳統(tǒng)半導(dǎo)體四強(qiáng)–韓國(guó),日本,中國(guó)以及中國(guó)臺(tái)灣,主導(dǎo)了整個(gè)亞太地區(qū)半導(dǎo)體上中下游的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在全球范圍內(nèi)有著重要的地位,而一連串的黑天鵝事件也使得亞太半導(dǎo)體在全球的重要性不斷攀升。我們預(yù)期2030年全球半導(dǎo)體產(chǎn)值將突破1萬(wàn)億美元,而亞太區(qū)半導(dǎo)體市場(chǎng)將在全球的市場(chǎng)占比六成。
全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值變化來(lái)源：德勤
其中，韓國(guó)將致力于AI和5G技術(shù)相關(guān)半導(dǎo)體產(chǎn)品的研究和開(kāi)發(fā)；日本占據(jù)材料和市場(chǎng)的上游優(yōu)勢(shì)，努力開(kāi)發(fā)中下游產(chǎn)業(yè)，力圖復(fù)興半導(dǎo)體行業(yè)；中國(guó)則在巨大需求的情況下，也在爭(zhēng)取自身行業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)自給自足的半導(dǎo)體行業(yè)目標(biāo)。中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)在制造業(yè)方面的龍頭位置穩(wěn)固，但改革的步伐也未停止，試圖打造完整的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈體系，也在材料的可持續(xù)使用和綠色能源的研究上附注心力。
亞太區(qū)域在半導(dǎo)體的實(shí)力也能從企業(yè)總部所在地看出,在2020年全球前15的半導(dǎo)體企業(yè)營(yíng)收中，亞太地區(qū)企業(yè)占據(jù)五席，其中三個(gè)位列前五，總收入達(dá)到總數(shù)的近一半，且亞太地區(qū)的五家公司年收入增長(zhǎng)居于十五位中的領(lǐng)先水平。
亞太地區(qū)Top15半導(dǎo)體公司收入(2020年)來(lái)源:ICInsight
主導(dǎo)制造，封測(cè)與原材料發(fā)展
"常態(tài)黑天鵝"事件對(duì)亞太地區(qū)產(chǎn)生的影響顯而易見(jiàn)。以半導(dǎo)體制造為例,目前全球頂尖的芯片設(shè)計(jì)公司大多都依靠亞太地區(qū)制造商進(jìn)行半導(dǎo)體的生產(chǎn)制造，其中臺(tái)積電和三星公司擁有超過(guò)70%的半導(dǎo)體制造市場(chǎng)。由于建設(shè)半導(dǎo)體工廠的成本高昂，它們近年來(lái)成為了最先進(jìn)半導(dǎo)體的唯一供貨商。但即便如此，它們?nèi)孕枰度氪罅康馁Y金和時(shí)間才能提升其生產(chǎn)能力，從而同步達(dá)到客戶的計(jì)劃和要求。中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的半導(dǎo)體制造已經(jīng)占全球制造業(yè)芯片的五成以上，由于中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)較為密集，因此地緣政治的動(dòng)蕩以及自然災(zāi)害的影響都可能會(huì)對(duì)地區(qū)的半導(dǎo)體制造造成影響，并由此影響全球的電子產(chǎn)品供應(yīng)鏈。
亞太地區(qū)在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中占比(2020年)來(lái)源：德勤
在半導(dǎo)體行業(yè),新一代的制造工藝與前一代的工藝之間存在代差，且由于新建半導(dǎo)體廠成本巨大(高達(dá)數(shù)百億美元)，所以具備先進(jìn)制造能力的公司越來(lái)越少。中國(guó)臺(tái)灣在長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)積累以及對(duì)人力成本、制造成本的極高要求條件下，市場(chǎng)份額已超過(guò)全球市場(chǎng)的一半。為了能在未來(lái)繼續(xù)維持其地位，中國(guó)臺(tái)灣也在以飛快的速度創(chuàng)新升級(jí)，先進(jìn)的3nm工藝計(jì)劃在2022年下半年實(shí)施量產(chǎn)。韓國(guó)在晶圓制造領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)和中國(guó)臺(tái)灣類似，也有著長(zhǎng)時(shí)間的積累和經(jīng)驗(yàn)，“政府 財(cái)團(tuán)”的各類政策及資產(chǎn)方面的支持，對(duì)制造領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。中國(guó)也在半導(dǎo)體制造奮起直追，“十四五”規(guī)劃的大力政策扶持以及良好的人才引進(jìn)策略都將為中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)注入活力。
亞洲晶圓產(chǎn)能占比變化（2019-2030年）來(lái)源：SIA
封裝行業(yè)位于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的末端，包含了封裝與測(cè)試兩個(gè)環(huán)節(jié)-封裝是為了保護(hù)半導(dǎo)體芯片，使芯片免于外部損害，同時(shí)增強(qiáng)芯片的散熱性能，確保電路正常工作；而測(cè)試環(huán)節(jié)是對(duì)半導(dǎo)體芯片的功能、性能進(jìn)行測(cè)試，篩選出不合格的產(chǎn)品。當(dāng)前封裝市場(chǎng)正在由傳統(tǒng)封裝向先進(jìn)封裝發(fā)展，先進(jìn)封裝在提升芯片技能方面優(yōu)勢(shì)突出，也因此全球各大廠家在先進(jìn)封裝領(lǐng)域持續(xù)投資。
全球半導(dǎo)體封測(cè)市場(chǎng)由中國(guó)臺(tái)灣和中國(guó)主導(dǎo)。中國(guó)臺(tái)灣在實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體代工行業(yè)的發(fā)展后便向下游的封測(cè)領(lǐng)域發(fā)展，經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)積累，已站穩(wěn)全球第一大封測(cè)的位置，占據(jù)市場(chǎng)份額44%左右。中國(guó)近年來(lái)大力發(fā)展封裝產(chǎn)業(yè)，同時(shí)通過(guò)收購(gòu)海外封測(cè)廠也躋身到了全球前列。然而，中國(guó)目前仍以傳統(tǒng)封裝為主，盡管透過(guò)并購(gòu)已經(jīng)獲得先進(jìn)封裝的能力,但其總體技術(shù)與國(guó)際領(lǐng)先水平還有一定的差距。也因此中國(guó)先進(jìn)封裝占總營(yíng)收比僅有25%，較全球水平低。未來(lái)，中國(guó)封測(cè)行業(yè)需要持續(xù)研發(fā)、進(jìn)行國(guó)內(nèi)整合，積極培養(yǎng)人才，向先進(jìn)封測(cè)技術(shù)邁進(jìn)。
中國(guó)先進(jìn)封裝營(yíng)收及占比來(lái)源：方正證券
在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域，日本企業(yè)的占比超過(guò)全球市場(chǎng)份額的一半。半導(dǎo)體的材料需要大量基礎(chǔ)科學(xué)儀器和長(zhǎng)時(shí)間的工藝積累。此前，韓國(guó)在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域高度依賴日本，隨著2019年開(kāi)始日本對(duì)韓國(guó)的材料限制措施，韓國(guó)增強(qiáng)了對(duì)國(guó)產(chǎn)化材料的研究，加緊成立新的硅片工廠，使材料的供應(yīng)渠道多樣化。
中國(guó)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模中約占全球比重的17。但半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)國(guó)產(chǎn)材料的使用率不足15%，在先進(jìn)工業(yè)制程和先進(jìn)封裝領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)化率更低，想要在材料行業(yè)取得進(jìn)步，需要自主創(chuàng)新和研發(fā)。中國(guó)政府方面積極促進(jìn)半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展，鼓勵(lì)政策涉及減免企業(yè)稅負(fù)、加大資金支持力度、建立產(chǎn)業(yè)研發(fā)技術(shù)體系等。
中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)擁有良好的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，但也在材料上追趕。受半導(dǎo)體材料自身特質(zhì)的影響，其本身很難被分解，臺(tái)灣致力于半導(dǎo)體材料的可持續(xù)發(fā)展之路，以綠色半導(dǎo)體材料為目標(biāo)，吸引了投資，這無(wú)疑將成為未來(lái)半導(dǎo)體材料的發(fā)展趨勢(shì)之一。
亞太地區(qū)的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)相對(duì)其制造來(lái)說(shuō)處于全球第二梯隊(duì)，全球前十大IC設(shè)計(jì)公司在2020年?duì)I收僅有中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)占據(jù)了三個(gè)席位，這得益于其起步早、充分的政策扶持以及積極的人才培養(yǎng),特別是在疫情環(huán)境下有著較好的發(fā)展勢(shì)頭。中國(guó)臺(tái)灣的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)完整，積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)堅(jiān)持原創(chuàng)，科研人員在獲得技術(shù)支持的同時(shí)堅(jiān)持自身研發(fā)，在中下游完善的前提下，一直爭(zhēng)取設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展。而中國(guó)在政府的扶持下，中下游產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐漸明晰，在半導(dǎo)體行業(yè)地基穩(wěn)固的基礎(chǔ)上開(kāi)始謀求上游設(shè)計(jì)的自主研發(fā)，大量扶持基金開(kāi)始向設(shè)計(jì)領(lǐng)域傾斜，政府出面帶動(dòng)企業(yè)和高校聯(lián)合科研，營(yíng)造良好的生態(tài)環(huán)境，培養(yǎng)高科技人才，并且國(guó)內(nèi)外開(kāi)放合作，與國(guó)際前沿領(lǐng)域IC技術(shù)研發(fā)合作，引進(jìn)人才。韓國(guó)繼續(xù)秉承政府和財(cái)團(tuán)聯(lián)合的辦法導(dǎo)體發(fā)展策略，投資半導(dǎo)體企業(yè)用于設(shè)計(jì)方面的研發(fā)，并且為企業(yè)和高校牽頭，以實(shí)現(xiàn)人才的培養(yǎng)計(jì)劃。韓國(guó)擁有較為完整的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈，并且是AI、云技術(shù)和電動(dòng)汽車等領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，其中下游產(chǎn)業(yè)的豐富經(jīng)驗(yàn)也將為上游設(shè)計(jì)領(lǐng)域發(fā)展助力。
全球半導(dǎo)體企業(yè)的研發(fā)支出持續(xù)增長(zhǎng)，2020年共支出684億美元，預(yù)計(jì)在2021年將達(dá)到714億美元。其中，亞太地區(qū)在半導(dǎo)體市場(chǎng)中的行業(yè)份額日益加大，其投資發(fā)展的力度也逐步加強(qiáng)。韓國(guó)三星公司為加快了前沿邏輯工藝的開(kāi)發(fā)，在2020年研發(fā)支出增加19%，而中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的半導(dǎo)體制造公司也提高了24%的研發(fā)支出以幫助其IC制造業(yè)務(wù)的穩(wěn)定發(fā)展。日本東京電子（TokyoElectron）撥出1350億日元用于EUV高端設(shè)備研發(fā)，以制造更加先進(jìn)的高端芯片，從而提升其在半導(dǎo)體市場(chǎng)的地位。中國(guó)如今更是奮起直追，眾多中國(guó)企業(yè)加大研發(fā)支出用于芯片設(shè)計(jì)的研究。
01?半導(dǎo)體“四強(qiáng)”各具優(yōu)勢(shì)
亞太半導(dǎo)體"四強(qiáng)"分別有其自己的優(yōu)勢(shì)，韓國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)分工明確，從設(shè)計(jì)、制造到加工等每個(gè)環(huán)節(jié)都有著非常細(xì)致的企業(yè)分工，從三星電子的龍仁和華城晶圓生產(chǎn)基地位于京畿道，到SK海力士的晶圓生產(chǎn)基地位于忠清北道，這些工廠周圍密布各種配套企業(yè)，形成半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基地；以存儲(chǔ)和制造為相對(duì)優(yōu)勢(shì)；日本近四成半導(dǎo)體產(chǎn)品出自九州島，在光刻膠和制造材料領(lǐng)域具有較大優(yōu)勢(shì)，東芝、日立、三菱等知名公司都在此設(shè)有生產(chǎn)基地，隨著圖像傳感器、汽車用半導(dǎo)體等附加價(jià)值較高的電子零部件產(chǎn)品的發(fā)展，九州島半導(dǎo)體工業(yè)近年來(lái)發(fā)展勢(shì)頭旺盛；而中國(guó)臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)集群形成新竹、南部和中部三大科學(xué)園區(qū)；產(chǎn)業(yè)群充分發(fā)揮集群效應(yīng)，帶動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，從上游的IC設(shè)計(jì)、中游的晶圓生產(chǎn)、下游的封裝和測(cè)試以及設(shè)備、材料全領(lǐng)域都有布局；中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈較為集中，分別是以上海為中心的長(zhǎng)三角、以北京為中心的環(huán)渤海、以深圳為中心的泛珠三角和以武漢、成都為代表的中西部區(qū)域。這四個(gè)產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)分別具有不同的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)。長(zhǎng)三角、珠三角地區(qū)在中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)等產(chǎn)業(yè)鏈全面發(fā)展；京津冀地區(qū)的偏向集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)；中西部地區(qū)在封測(cè)行業(yè)發(fā)展較好。
亞太四大半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)區(qū)域分布來(lái)源：德勤
半導(dǎo)體逐步成為經(jīng)濟(jì)命脈
半導(dǎo)體出口在亞太四大占據(jù)重要的地位,中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)與其他三個(gè)地區(qū)相比一直保持相對(duì)較高的出口額，其次是中國(guó)，韓國(guó)和日本。中國(guó)半導(dǎo)體的出口額十年內(nèi)的波動(dòng)較大，出現(xiàn)了大幅度的上漲。盡管如此，中國(guó)半導(dǎo)體的進(jìn)口額仍高于出口額且遠(yuǎn)超其余三個(gè)地區(qū)。據(jù)中國(guó)海關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2019年中國(guó)芯片的進(jìn)口金額為3040億美元，遠(yuǎn)超排名第二的原油進(jìn)口額。
亞太四大半導(dǎo)體進(jìn)出口（億美元）來(lái)源:德勤、商務(wù)部、日本財(cái)務(wù)部、韓國(guó)海關(guān)
韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣兩個(gè)地區(qū)的半導(dǎo)體行業(yè)占GDP的比重較高。韓國(guó)的半導(dǎo)體行業(yè)規(guī)模龐大，并在城市之間形成半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)城市群。中國(guó)臺(tái)灣形成了較為完善的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)集群，是目前為止最大半導(dǎo)體代工地區(qū)。日本和中國(guó)的半導(dǎo)體行業(yè)在GDP中的比重占比較低。日本的經(jīng)濟(jì)主要集中在工業(yè)和服務(wù)業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，日本僅在上游半導(dǎo)體材料上具有巨大的優(yōu)勢(shì)，在其他領(lǐng)域上的優(yōu)勢(shì)不夠明顯。雖然中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展速度加快，但是產(chǎn)生的效益無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)對(duì)GDP產(chǎn)生較大的貢獻(xiàn)。
亞太四大半導(dǎo)體占GDP比重來(lái)源:德勤
政府是重要推手
由發(fā)展軌跡來(lái)看,政府在推動(dòng)亞太半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中扮演了關(guān)鍵角色，確立稅減免政策、人才培養(yǎng)計(jì)劃等，鞏固半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。韓國(guó)政府未來(lái)十年將與三星、SK海力士等153家韓國(guó)公司，投資510萬(wàn)億韓元（約合4500億美元），打造全球最大的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈，同時(shí)韓國(guó)還計(jì)劃吸引更多來(lái)自國(guó)外的技術(shù)投資。日本在半導(dǎo)體領(lǐng)域針對(duì)尖端半導(dǎo)體也有集中投資規(guī)劃，日本設(shè)置了約18億美元的基金，計(jì)劃大幅擴(kuò)充扶持政策；中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)企業(yè)計(jì)劃至2025年期間對(duì)半導(dǎo)體領(lǐng)域進(jìn)行的投資將超過(guò)1070億美元；而中國(guó)晶圓代工、封測(cè)以及一些IDM廠商都在積極募資擴(kuò)產(chǎn)，國(guó)家大基金二期也在2018年獲批，未來(lái)幾年大基金二期300億美元的資金將會(huì)陸續(xù)投入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。
亞太政府和地區(qū)領(lǐng)導(dǎo)在半導(dǎo)體領(lǐng)域投資來(lái)源：國(guó)家統(tǒng)計(jì)局，半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)(SIA),非完全統(tǒng)計(jì)
韓國(guó)—轉(zhuǎn)型綜合
韓國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從設(shè)計(jì)，制造，封測(cè)一直到設(shè)備和材料都有相當(dāng)?shù)膶?shí)力，形成了龍仁、化成、利川等等半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)城市群，支撐著韓國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。韓國(guó)存儲(chǔ)產(chǎn)品的壟斷地位，在DRAM的市場(chǎng)上占有率超過(guò)90%，可以說(shuō)幾乎占據(jù)了全球存儲(chǔ)芯片的主導(dǎo)位置。
在全球半導(dǎo)體格局發(fā)生變化的大環(huán)境下，韓國(guó)代表性企業(yè)也正在減輕對(duì)存儲(chǔ)產(chǎn)品的依賴，多方面發(fā)展半導(dǎo)體其他環(huán)節(jié)，比如韓國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)在先進(jìn)制程上加大了投資研發(fā)力度來(lái)?yè)寠Z晶圓代工市場(chǎng)，對(duì)旗下晶圓代工業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)整或重新分配，強(qiáng)化競(jìng)爭(zhēng)力。在穩(wěn)定發(fā)展存儲(chǔ)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，不斷積極投資，從以存儲(chǔ)優(yōu)勢(shì)聞名的半導(dǎo)體國(guó)家轉(zhuǎn)向綜合型強(qiáng)國(guó)發(fā)展。
韓國(guó)政府制定了“K—半導(dǎo)體戰(zhàn)略”，建立起集半導(dǎo)體生產(chǎn)、原材料、零部件、設(shè)備和尖端設(shè)備、設(shè)計(jì)等為一體的高效產(chǎn)業(yè)集群。目標(biāo)是將韓國(guó)建設(shè)成全球最大的半導(dǎo)體制造基地，打造穩(wěn)定滿足全球需求的供應(yīng)基地，引領(lǐng)全球的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈。所以根據(jù)規(guī)劃，韓國(guó)政府將為相關(guān)半導(dǎo)體企業(yè)減免稅負(fù)，擴(kuò)大金融；此外韓國(guó)政府還計(jì)劃新設(shè)1萬(wàn)億韓元規(guī)模的半導(dǎo)體設(shè)備投資基金。若能順利執(zhí)行，韓國(guó)半導(dǎo)體的年出口額將于2030年達(dá)到2000億美元。
5G、人工智能時(shí)代的來(lái)臨，區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等技術(shù)快速發(fā)展及應(yīng)用，催生出對(duì)高端芯片產(chǎn)業(yè)的海量需求。韓國(guó)半導(dǎo)體正在發(fā)生新的變化，也迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。在汽車領(lǐng)域，韓國(guó)一直占有一定的市場(chǎng)份額，但韓國(guó)汽車行業(yè)制造商仍高度依賴外國(guó)生產(chǎn)的車載芯片。韓國(guó)雖早在十幾年前推動(dòng)車用芯片國(guó)產(chǎn)化，但僅限于技術(shù)國(guó)產(chǎn)化，實(shí)際生產(chǎn)仍高度依賴國(guó)外廠商。據(jù)韓國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，韓國(guó)IC設(shè)計(jì)公司多無(wú)自設(shè)工廠，開(kāi)發(fā)的車用芯片僅2.2%委托國(guó)內(nèi)業(yè)者代工生產(chǎn)。此外，韓國(guó)IC設(shè)計(jì)業(yè)者與實(shí)際生產(chǎn)的制造商在車用芯片的連結(jié)度不足，也是影響車廠采用國(guó)產(chǎn)車用芯片的原因之一。以韓國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)看，車用芯片以客制為主，車商、IC設(shè)計(jì)及代工廠必須密切合作，打造綜合型半導(dǎo)體強(qiáng)國(guó)。因此，韓國(guó)在汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域一直致力于發(fā)展新布局，如韓國(guó)公司一直計(jì)劃收購(gòu)汽車半導(dǎo)體，借助收購(gòu)幫助自身技術(shù)發(fā)展。隨著智能電動(dòng)汽車的市場(chǎng)不斷擴(kuò)張，汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，預(yù)計(jì)2024年全球汽車芯片市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)655億美元。在這一發(fā)展背景下，韓國(guó)政府希望能夠提供諸多通關(guān)物流、政策和資金上的扶持。
在AI領(lǐng)域，韓國(guó)的ICT部將自己定位轉(zhuǎn)向人工智能半導(dǎo)體，目前韓國(guó)正大力投資人工智能。到2029年之前，將花費(fèi)大約一萬(wàn)億韓元用于開(kāi)發(fā)下一代AI芯片。韓國(guó)政府將AI相關(guān)的半導(dǎo)體分成汽車、醫(yī)療、IoT家電、機(jī)器人及公共等五大領(lǐng)域，針對(duì)不同系統(tǒng)的IC開(kāi)發(fā)給予戰(zhàn)略性支持。當(dāng)前的計(jì)劃是，到2022年在全國(guó)范圍內(nèi)生產(chǎn)AI芯片，并在十年內(nèi)組建3000人的專家隊(duì)伍，在本十年末擁有全球AI芯片市場(chǎng)20％的份額。
日本—涅盤重生
材料和設(shè)備是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基石，是推動(dòng)集成電路技術(shù)創(chuàng)新的引擎。半導(dǎo)體材料處于整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的上游環(huán)節(jié)，技術(shù)門檻高，日本企業(yè)的占比達(dá)52%左右。其中晶圓制造材料包括硅片、光掩模、光刻膠、光刻膠輔助材料、工藝化學(xué)品、電子特氣、靶材、CMP拋光材料等，日本在硅晶圓、靶材料、封裝材料等領(lǐng)域都有著卓越的優(yōu)勢(shì)，日本廠商均占有50%以上份額；在陶瓷基板、樹(shù)脂基板、金線鍵合、以及半導(dǎo)體封裝等材料方面,日本廠商的市場(chǎng)占有率甚至超過(guò)80%。日本憑借高端的提純技術(shù)以及長(zhǎng)久以來(lái)的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)積累在該領(lǐng)域達(dá)到了其他地區(qū)和國(guó)家都無(wú)法超越的水平。日本在半導(dǎo)體設(shè)備和材料領(lǐng)域經(jīng)過(guò)了多年的投入、研發(fā)、技術(shù)、人才的積累，使其在這一產(chǎn)業(yè)上游有著很強(qiáng)的話語(yǔ)權(quán)。
日本政府將促進(jìn)研發(fā)和投資，從國(guó)家層面保障半導(dǎo)體供應(yīng)鏈完善、發(fā)展成立了2000億日元的技術(shù)開(kāi)發(fā)基，在資金上助力尖端半導(dǎo)體的發(fā)展。為半導(dǎo)體企業(yè)提供完善的研究體系和環(huán)境。日本同時(shí)也開(kāi)啟了先進(jìn)制程研發(fā)道路，出資420億日元，聯(lián)合日本三大半導(dǎo)體廠商共同開(kāi)發(fā)2nm先進(jìn)制程工藝，目標(biāo)研發(fā)出2nm以下節(jié)點(diǎn)的半導(dǎo)體制造技術(shù)，并設(shè)立測(cè)試產(chǎn)線，研發(fā)細(xì)微電路的加工、洗凈等制造技術(shù)。并且日本政府也將從國(guó)家層面出發(fā)，為這三家日本半導(dǎo)體廠商提供相關(guān)支持，還和臺(tái)積電、英特爾等半導(dǎo)體大廠進(jìn)行大范圍的意見(jiàn)交換來(lái)進(jìn)行研發(fā)，重振日本在先進(jìn)研發(fā)方面的實(shí)力。
中國(guó)臺(tái)灣—制造龍頭
中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的實(shí)力名列世界前列，其中最強(qiáng)的是芯片代工。除了在代工環(huán)節(jié)實(shí)力強(qiáng)勁之外，在上游的IC設(shè)計(jì)、中游的晶圓生產(chǎn)、下游的封裝和測(cè)試以及設(shè)備、材料全領(lǐng)域都有布局。
2020年中國(guó)臺(tái)灣IC專業(yè)委外封測(cè)代工產(chǎn)值將突破185億美元，同比增長(zhǎng)超過(guò)15%。中國(guó)臺(tái)灣封測(cè)廠商不斷通過(guò)并購(gòu)及研發(fā)投入，鞏固其封測(cè)龍頭的地位，現(xiàn)如今中國(guó)臺(tái)灣的封測(cè)行業(yè)已形成較為完善的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展循環(huán)，在自身穩(wěn)定發(fā)展和的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新。中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)領(lǐng)域。2020年設(shè)計(jì)行業(yè)產(chǎn)值8529億新臺(tái)幣，同比增長(zhǎng)23%，2021年IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值有望成長(zhǎng)10.9%。
中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)在材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?，在半?dǎo)體發(fā)展過(guò)程中一直注重培養(yǎng)本土的供應(yīng)鏈，用材料提升良率，換掉具有毒性的半導(dǎo)體材料，回收材料再利用。并且在材料方面，廠商會(huì)對(duì)自己的出廠材料進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，在此生產(chǎn)鏈條中，生產(chǎn)技術(shù)、檢測(cè)服務(wù)、運(yùn)送缺一不可。同時(shí)，中國(guó)臺(tái)灣也注重材料廠商的地域性擴(kuò)展，積極在各個(gè)半導(dǎo)體巨頭企業(yè)附近建廠，縮小產(chǎn)業(yè)鏈上各環(huán)節(jié)間的距離，降低成本，以謀求更高的利潤(rùn)。
在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的推動(dòng)下，臺(tái)灣半導(dǎo)體廠商也在該領(lǐng)域有所規(guī)劃。由于藍(lán)牙和WIFI芯片至關(guān)重要，中國(guó)臺(tái)灣計(jì)劃提高WIFI6芯片的產(chǎn)量以貼合市場(chǎng)趨勢(shì)發(fā)展。此外，在物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的巨大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求市場(chǎng)基于下，中國(guó)臺(tái)灣在新興存儲(chǔ)技術(shù)的方面與外部研究實(shí)驗(yàn)室、財(cái)團(tuán)和學(xué)術(shù)合作伙伴合作，試圖實(shí)現(xiàn)AI和ML的進(jìn)內(nèi)存和內(nèi)存計(jì)算。中國(guó)臺(tái)灣聚焦5G通訊、物聯(lián)網(wǎng)的興起，側(cè)重智能生活、優(yōu)質(zhì)健康和可持續(xù)環(huán)境三個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，協(xié)助3D集成電路產(chǎn)業(yè)整合，打造新興的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。在地方政府的支撐下，相關(guān)企業(yè)將投入1000億美元資本支出，以應(yīng)對(duì)5G和高速運(yùn)算應(yīng)用在未來(lái)數(shù)年的爆發(fā)性成長(zhǎng)。
2014-2021年芯片制造工藝迭代來(lái)源：公開(kāi)資料
中國(guó)—后起之秀
中國(guó)政府在扶持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不遺余力,首先,在十四五規(guī)劃中，為鞏固發(fā)展中國(guó)科技尖端實(shí)力，中國(guó)政府重點(diǎn)鼓勵(lì)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展。中國(guó)將著重關(guān)注加快先進(jìn)制程的發(fā)展速度，如14nm、7nm甚至更先進(jìn)制造工藝實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。第三代半導(dǎo)體材料明顯的性能優(yōu)勢(shì)也被關(guān)注，在2021-2025年，中國(guó)將致力于在教育、科研、開(kāi)發(fā)、融資、應(yīng)用等各個(gè)方面支持并培養(yǎng)相關(guān)人才，以實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)獨(dú)立自主的目標(biāo)。其次,為推動(dòng)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，中國(guó)很久以前就成立了大基金以支持芯片半導(dǎo)體行業(yè)。主要投資于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中游企業(yè)，其中包括制造、設(shè)計(jì)、封測(cè)的行業(yè)龍頭企業(yè)。再者，中國(guó)政府頒布政策進(jìn)口設(shè)備、材料、零配件免關(guān)稅；設(shè)備、材料、封測(cè)公司明確享受所得稅“兩免三減半”等免稅政策，在中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)還無(wú)法實(shí)現(xiàn)自給自足的情況下，免稅政策的提出為中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)的發(fā)展提供了財(cái)政支持。
中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈較為完整和集中，降低半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展成本，促進(jìn)行業(yè)快速發(fā)展：中國(guó)集成電路現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)主要有四個(gè)，分別是以上海為中心的長(zhǎng)三角、以北京為中心的環(huán)渤海、以深圳為中心的泛珠三角和以武漢、成都為代表的中西部區(qū)域。這四個(gè)產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)分別具有不同的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)。長(zhǎng)三角、珠三角地區(qū)在中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)等產(chǎn)業(yè)鏈全面發(fā)展；京津冀地區(qū)的偏向集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)；中西部地區(qū)在封測(cè)行業(yè)發(fā)展較好。其中長(zhǎng)三角地區(qū)優(yōu)勢(shì)顯著，中西部地區(qū)也在迎頭趕上。中國(guó)政府計(jì)劃以上海集成電路研發(fā)中心為主要支撐的創(chuàng)新平臺(tái)，圍繞此中心加快芯片設(shè)計(jì)、先進(jìn)工藝等各產(chǎn)業(yè)鏈方面進(jìn)步發(fā)展。浙江地區(qū)超前布局發(fā)展第三代半導(dǎo)體，與上海銜接，協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈的發(fā)展。江蘇地區(qū)將在高端設(shè)備制造、集成電路、人工智能等角度，突破核心技術(shù)。由此，中國(guó)長(zhǎng)三角領(lǐng)域的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈逐步形成，資源和技術(shù)的集中也將降低研發(fā)成本，以點(diǎn)帶面，將中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭逐步擴(kuò)散。
中國(guó)在設(shè)計(jì)行業(yè)蓬勃發(fā)展：2020年前三季度，中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模同比增長(zhǎng)24.1%。擁有更廣闊的市場(chǎng)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展不是一蹴而就的，這對(duì)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和人才培養(yǎng)都有極高的要求。整體而言，中國(guó)IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品線涵蓋比較全面，包括手機(jī)SoC、基頻、指紋辨識(shí)，及銀行安全芯片等，另外在部份細(xì)分領(lǐng)域也能看到中國(guó)IC設(shè)計(jì)廠位居產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位。但在高端芯片領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)芯片的市場(chǎng)占有率較低，跟國(guó)際大廠有差距。所以未來(lái)中國(guó)也會(huì)繼續(xù)集中資源，爭(zhēng)取在高端芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。
近年來(lái)中國(guó)大力發(fā)展半導(dǎo)體制造業(yè)，以‘自給自足，減少進(jìn)口依賴’為目標(biāo)，雖有成效，但中國(guó)作為最大的IC消費(fèi)國(guó)，其產(chǎn)量?jī)H占市場(chǎng)的15.9%，其中更有一半以上的份額來(lái)自其在海外的加工廠。在過(guò)去的十年，隨著半導(dǎo)體終端應(yīng)用崛起，晶圓制造業(yè)產(chǎn)能初步向大陸轉(zhuǎn)移，眾多海外芯片廠商紛紛在中國(guó)設(shè)廠，2020年，中國(guó)年度注冊(cè)的芯片企業(yè)趨近60000家，到2030年，中國(guó)晶圓制造有望占據(jù)市場(chǎng)一半的份額。
全球芯片制造產(chǎn)能比重變化來(lái)源：ICInsights
中國(guó)的封測(cè)是整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中發(fā)展起步最早的，而現(xiàn)在的規(guī)模也與大廠追平。借助企業(yè)間的收購(gòu)，借力資本市場(chǎng)，形成“合資 合作”，增強(qiáng)了客戶群體上的優(yōu)勢(shì)，在技術(shù)領(lǐng)域，其下屬企業(yè)成為國(guó)家高端處理器封測(cè)基地，打破了國(guó)外的技術(shù)壟斷。除專業(yè)的OSAT外，中國(guó)的第三方專業(yè)測(cè)試廠商、封測(cè)一體公司、晶圓代工企業(yè)等廠商也在各自優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域?qū)で蟀l(fā)展。
中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展仍然存在許多挑戰(zhàn)。在人才方面，如何留住技術(shù)人才仍然是一大問(wèn)題，盡管中國(guó)目前半導(dǎo)體業(yè)績(jī)表現(xiàn)亮眼，創(chuàng)業(yè)熱情高漲，整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)也在積極優(yōu)化，半導(dǎo)體市場(chǎng)景氣度持續(xù)，但市場(chǎng)機(jī)制是半導(dǎo)體企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，這關(guān)乎到企業(yè)是否能夠吸引人才、留住人才等問(wèn)題。但究竟是采用哪種方式來(lái)發(fā)展，還需要進(jìn)一步探索。此外，中國(guó)的半導(dǎo)體體制缺乏經(jīng)驗(yàn)，造成在制造芯片時(shí)所需的具有豐富經(jīng)驗(yàn)人才極度短缺。除此之外，在追求半導(dǎo)體芯片自給自足的過(guò)程中，很難平衡全球與地方性利益。中美貿(mào)易戰(zhàn)下國(guó)內(nèi)高科技企業(yè)面臨禁售限制，而本土半導(dǎo)體制造能力尚弱，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)鏈脫節(jié)。全球范圍內(nèi)日益趨嚴(yán)的外商投資管控制度進(jìn)一步增加了跨境投資的難度。
02?打造韌性供應(yīng)鏈——重組與平衡
? 國(guó)家層面
各國(guó)對(duì)半導(dǎo)體需求的不斷提升以及半導(dǎo)體在全球經(jīng)濟(jì)中的日益增強(qiáng)的重要性，引起了世界各國(guó)決策者的關(guān)注，并且半導(dǎo)體芯片已成為了國(guó)家戰(zhàn)略財(cái)產(chǎn)。在國(guó)家層面上，全球半導(dǎo)體短缺和地緣政治局勢(shì)緊張的現(xiàn)狀，使得各國(guó)加強(qiáng)了對(duì)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的審查，并促使各國(guó)爭(zhēng)奪在半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)權(quán)。例如，在***政府的領(lǐng)導(dǎo)下，美國(guó)正在努力將半導(dǎo)體制造業(yè)轉(zhuǎn)移回美國(guó)，以減少對(duì)少數(shù)芯片制造商的依賴32。亞太各國(guó)政府也在競(jìng)相確保和加強(qiáng)供應(yīng)鏈。
中國(guó)：中國(guó)的目標(biāo)是在2025年實(shí)現(xiàn)70%的半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)化，這是中國(guó)在人工智能和信息技術(shù)等高科技制造業(yè)取得全球領(lǐng)先地位計(jì)劃的一部分。中國(guó)制定的這一目標(biāo)是基于美國(guó)限制美國(guó)及海外芯片制造商對(duì)中國(guó)科技公司發(fā)貨的現(xiàn)狀下，但這一目標(biāo)是否可行仍需要一段時(shí)間的觀察。因?yàn)橹袊?guó)對(duì)進(jìn)口芯片的依賴程度依舊較高，去年在芯片進(jìn)口上就花費(fèi)了近3000億美元。在國(guó)家的十四五規(guī)劃政策中，對(duì)半導(dǎo)體的大力支持是一個(gè)非常重要的著力點(diǎn)。規(guī)劃中特別強(qiáng)調(diào)，推進(jìn)目前中國(guó)IC設(shè)計(jì)向高端化升級(jí)，對(duì)高端功率器件進(jìn)行重點(diǎn)支持和引導(dǎo)。未來(lái)十四五期間的重點(diǎn)在于支持先進(jìn)封裝技術(shù)的發(fā)展，包括3D硅通孔技術(shù)和扇出型封裝等。除此之外，邏輯芯片的先進(jìn)封裝和功率器件的封裝也將會(huì)是十四五期間的發(fā)展重點(diǎn)。十四五規(guī)劃將會(huì)對(duì)關(guān)鍵設(shè)備和材料進(jìn)行專項(xiàng)支持，政策的支持有利于中國(guó)半導(dǎo)體關(guān)鍵設(shè)備材料領(lǐng)域的突破，加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)本土配套能力，為中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈自主可控提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
日本：日本、韓國(guó)被美國(guó)視作打造半導(dǎo)體全新產(chǎn)業(yè)鏈的重要合作伙伴。美日韓三方強(qiáng)調(diào)了保證半導(dǎo)體供應(yīng)鏈安全的重要性，并指出，當(dāng)下美日韓三國(guó)掌握著未來(lái)半導(dǎo)體制造技術(shù)的大部分關(guān)鍵因素，因此希望日本、韓國(guó)能在這一方面加強(qiáng)溝通合作。同時(shí)美國(guó)單獨(dú)希望兩國(guó)未來(lái)加強(qiáng)在5G通信、半導(dǎo)體供應(yīng)鏈、人工智能等領(lǐng)域的合作，雙方還計(jì)劃共同出資45億美元，搶先開(kāi)發(fā)6G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，針對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)尋求合作，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。
韓國(guó)：在美日半導(dǎo)體貿(mào)易摩擦期間，韓國(guó)企業(yè)在存儲(chǔ)器領(lǐng)域加快追趕，三星公司占據(jù)的存儲(chǔ)器市場(chǎng)份額持續(xù)上升。由于美國(guó)并未對(duì)韓國(guó)產(chǎn)品征收高額反傾銷稅，再加上日本對(duì)韓國(guó)進(jìn)行的出口管制，韓國(guó)逐漸減少對(duì)日本市場(chǎng)的依賴，韓國(guó)存儲(chǔ)器逐漸替代了日本產(chǎn)品。面對(duì)炙手可熱的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，三星電子、SK海力士這兩家韓國(guó)半導(dǎo)體龍頭企業(yè)正蓄勢(shì)待發(fā)，考慮擴(kuò)大市場(chǎng)規(guī)模至美國(guó)德州。由于當(dāng)下汽車半導(dǎo)體的短缺局面，韓國(guó)政府計(jì)劃推動(dòng)韓國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)和汽車企業(yè)結(jié)成同盟，以提高車用半導(dǎo)體芯片的國(guó)產(chǎn)化率。
中國(guó)臺(tái)灣：中國(guó)臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對(duì)外來(lái)技術(shù)和設(shè)備仍有相當(dāng)高程度的依賴。進(jìn)口國(guó)主要為荷蘭、日本和美國(guó)。依據(jù)臺(tái)灣海關(guān)進(jìn)出口統(tǒng)計(jì)，去年中國(guó)臺(tái)灣半導(dǎo)體、液晶生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)口達(dá)181億美元，占總進(jìn)口6.3%，且大部分用于核心制程。在IC設(shè)計(jì)重要工具軟件，中國(guó)臺(tái)灣仍是依賴進(jìn)口。中國(guó)臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)擁有全球最完整的生態(tài)體系，上下游已形成長(zhǎng)期穩(wěn)定的事業(yè)共同體。因此，對(duì)中國(guó)臺(tái)灣制造業(yè)活動(dòng)的任何干擾都將對(duì)全球電子產(chǎn)品供應(yīng)鏈產(chǎn)生波及效應(yīng)。
企業(yè)層面-供應(yīng)鏈的適應(yīng)性
在企業(yè)層面，全球半導(dǎo)體和電子技術(shù)及服務(wù)提供商應(yīng)分別考慮短期和長(zhǎng)期的戰(zhàn)略，以確保其未來(lái)的供應(yīng)鏈和業(yè)務(wù)穩(wěn)定發(fā)展。
評(píng)估并分析供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)：企業(yè)應(yīng)評(píng)估供應(yīng)商失去制造能力后對(duì)企業(yè)帶來(lái)的潛在影響，并建立備用的供應(yīng)商選擇方案，以盡量減少供應(yīng)鏈中斷的情況。
數(shù)字化供應(yīng)鏈：供應(yīng)鏈繪制不僅是企業(yè)降低供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的一種策略，也是降低供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的最好辦法。但由于供應(yīng)鏈的繪制需要較長(zhǎng)的時(shí)間，成本也比較高，只有少數(shù)公司在供應(yīng)鏈繪制方面進(jìn)行了投資。大多數(shù)公司只參考其關(guān)鍵供應(yīng)商提供的信息，而忽略了二級(jí)和三級(jí)供應(yīng)商對(duì)供應(yīng)鏈可能產(chǎn)生的影響。供應(yīng)鏈繪制可以幫助公司在整個(gè)供應(yīng)鏈中獲得更好的可見(jiàn)性，例如當(dāng)供應(yīng)鏈發(fā)生斷裂時(shí)，企業(yè)可以更及時(shí)地發(fā)現(xiàn)哪些供應(yīng)商、站點(diǎn)、零件和產(chǎn)品正處于風(fēng)險(xiǎn)之中。這使得企業(yè)能夠制定相應(yīng)的緩和策略，緩解受限的庫(kù)存，并確定備選方案。因此，對(duì)大多數(shù)企業(yè)來(lái)說(shuō)，供應(yīng)鏈繪制給企業(yè)帶來(lái)的收益大于成本。對(duì)于資源有限的企業(yè)，首先要關(guān)注能夠帶來(lái)最大收入的關(guān)鍵部分，然后盡可能多地降低層級(jí)以獲得可見(jiàn)性。企業(yè)還應(yīng)尋找能夠使其達(dá)成供應(yīng)鏈數(shù)字化的方法。例如，服裝制造商可以選擇在網(wǎng)上創(chuàng)建服裝的3D樣品的方法，替代在海外親自查看這些樣品的方式。
建立備份能力和靈活供應(yīng)鏈：企業(yè)還應(yīng)投資其備份的能力，即在核心供應(yīng)鏈中“隱藏”一個(gè)或多個(gè)備選的供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。一旦核心網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題，備用的網(wǎng)絡(luò)將能夠立即接管。例如，豐田在地震后重新分配了標(biāo)準(zhǔn)零部件的制造網(wǎng)絡(luò)，這樣供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)就可以擁有相同的生產(chǎn)能力。此外，柔性制造也將提高供應(yīng)鏈彈性。通用汽車在阿根廷、波蘭、泰國(guó)和巴西的工廠都遵循相同的設(shè)計(jì)、模板和制造流程。因此，如果一個(gè)地區(qū)遇到問(wèn)題，其他工廠可以立即提供支持。
評(píng)估并分析供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)：企業(yè)應(yīng)評(píng)估供應(yīng)商失去制造能力后對(duì)企業(yè)帶來(lái)的潛在影響，并建立備用的供應(yīng)商選擇方案，以盡量減少供應(yīng)鏈中斷的情況。
許多半導(dǎo)體公司目前將其制造工廠進(jìn)行區(qū)域化集中，希望能夠降低公司的勞動(dòng)力成本、保持有利的稅收結(jié)構(gòu)。除此之外，實(shí)現(xiàn)區(qū)域化的集中制造也有利于實(shí)現(xiàn)供應(yīng)商和客戶的協(xié)同效應(yīng)。然而這種模式也將單點(diǎn)故障引入到了在全球擁有數(shù)萬(wàn)億美元收入的行業(yè)之中。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，半導(dǎo)體公司應(yīng)審視其供應(yīng)鏈戰(zhàn)略和運(yùn)營(yíng)模式，以應(yīng)對(duì)制造地域集中和缺乏適應(yīng)性給企業(yè)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。半導(dǎo)體公司不應(yīng)依賴地理集中的制造模式，而應(yīng)考慮轉(zhuǎn)向“靈活供應(yīng)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)”模式，該模式靈活且允許多路徑，有助于消除單點(diǎn)故障。
在這種模式下，企業(yè)必須在制造成本、連續(xù)性和可持續(xù)性水平之間取得平衡?！办`活供應(yīng)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)”模式實(shí)現(xiàn)了制造的區(qū)域規(guī)?；瑢⒐炯械闹圃炷芰Ψ植嫉洁徑鼌^(qū)域（例如制造、A/T、工具制造和支持），并確定可替代的供應(yīng)源。
企業(yè)在國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)了足夠的容量的同時(shí)還建立了其他互相連接的區(qū)域節(jié)點(diǎn)。為了衡量并監(jiān)測(cè)績(jī)效水平，半導(dǎo)體公司應(yīng)考慮使用更多基于區(qū)域和全球網(wǎng)絡(luò)的指標(biāo)來(lái)監(jiān)測(cè)各國(guó)風(fēng)險(xiǎn)，并確保整個(gè)供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性、靈活性和可持續(xù)性。
從以國(guó)家和地區(qū)為基礎(chǔ)的中心轉(zhuǎn)移到更多的區(qū)域和全球供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)之中，以產(chǎn)業(yè)聯(lián)合體和互相協(xié)作的方法來(lái)投資和發(fā)展人才庫(kù)和基礎(chǔ)設(shè)施，以便在需要時(shí)迅速擴(kuò)大新的制造和供應(yīng)節(jié)點(diǎn)。例如，可以在新加坡、馬來(lái)西亞或越南等這些已經(jīng)建立了半導(dǎo)體制造生態(tài)系統(tǒng)的國(guó)家建設(shè)更成熟的半導(dǎo)體制造、組裝和測(cè)試的設(shè)施，但最關(guān)鍵的是要為前沿工藝提供可替代的研發(fā)和制造地點(diǎn)。
03?人工智能帶動(dòng)半導(dǎo)體制造變革
近年來(lái)全球半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭十分強(qiáng)勁，人工智能也進(jìn)一步應(yīng)用在半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)之中，不僅手機(jī)品牌大廠如蘋(píng)果、三星電子等紛紛在智能手機(jī)中導(dǎo)入AI功能，無(wú)人機(jī)商用市場(chǎng)在AI驅(qū)動(dòng)下呈現(xiàn)大幅增長(zhǎng)；同時(shí)醫(yī)療、建筑等產(chǎn)業(yè)也在加速導(dǎo)入AI技術(shù)，都帶動(dòng)了半導(dǎo)體廠的利潤(rùn)增長(zhǎng)，人工智能成為半導(dǎo)體行業(yè)下一個(gè)增長(zhǎng)周期的催化劑。
人工智能正在以兩種方式影響半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，第一種方式是培養(yǎng)對(duì)人工智能新興技術(shù)的需求，從而創(chuàng)造新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)；例如，商湯科技專注于提供面部識(shí)別、視頻分析和自動(dòng)駕駛技術(shù)，銷售增長(zhǎng)率增幅巨大且逐漸增加。第二種方式是改進(jìn)半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程。人工智能可以將機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法應(yīng)用到晶圓缺陷檢測(cè)與分類、光學(xué)量測(cè)、芯片制造與建模、光刻膠輪廓預(yù)測(cè)、半導(dǎo)體生產(chǎn)結(jié)果預(yù)測(cè)、晶圓過(guò)程控制與監(jiān)控等過(guò)程。我們將會(huì)重點(diǎn)關(guān)注半導(dǎo)體在設(shè)計(jì)與制造兩個(gè)過(guò)程中人工智能的應(yīng)用。
AI在半導(dǎo)體中應(yīng)用的價(jià)值
人工智能技術(shù)的運(yùn)用與變革為半導(dǎo)體行業(yè)帶來(lái)了新的成長(zhǎng)機(jī)遇，引發(fā)了新的創(chuàng)新浪潮，鼓勵(lì)半導(dǎo)體公司突破新的技術(shù)結(jié)點(diǎn)，對(duì)芯片的生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)生巨大的影響。隨著人工智能在半導(dǎo)體行業(yè)中的應(yīng)用，通過(guò)節(jié)約成本、縮短產(chǎn)品上市時(shí)間、提高企業(yè)運(yùn)作效率以及產(chǎn)品質(zhì)量，半導(dǎo)體行業(yè)將實(shí)現(xiàn)新的盈利增長(zhǎng)點(diǎn)。
人工智能簡(jiǎn)化半導(dǎo)體部分環(huán)節(jié)，促進(jìn)成本降低
由于半導(dǎo)體市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，為了保持競(jìng)爭(zhēng)力并擴(kuò)大市場(chǎng)份額，半導(dǎo)體公司需要不斷嘗試積極追求創(chuàng)新以保持企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。在這一趨勢(shì)之下，半導(dǎo)體芯片的性能不斷的被提升，但這也增加了半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程中的許多費(fèi)用。而人工智能在芯片設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和制造環(huán)節(jié)的應(yīng)用有效地降低了各個(gè)環(huán)節(jié)中不必要的成本消耗。半導(dǎo)體的制造是半導(dǎo)體企業(yè)最大的成本組成部分，通過(guò)應(yīng)用人工智能，可以有效地幫助半導(dǎo)體企業(yè)降低生產(chǎn)制造成本。將AI應(yīng)用于芯片制造各個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，能夠有效精簡(jiǎn)測(cè)試步驟、減輕繁瑣任務(wù)量，有效提高晶圓的制造精度，掌握晶圓最佳處理時(shí)間，提高制造效率，提高收益率從而降低成本。
人工智能的應(yīng)用縮短了半導(dǎo)體芯片上市周期，提高產(chǎn)業(yè)運(yùn)作效率：
半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)和制造是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，每一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)生成大量的數(shù)據(jù)，而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法無(wú)法滿足于分析這些復(fù)雜數(shù)據(jù)的需求，但是使用基于人工智能的機(jī)器學(xué)習(xí)方法，可以幫助半導(dǎo)體公司快速分析大量的制造和設(shè)計(jì)中的復(fù)雜數(shù)據(jù)，利用算法和儲(chǔ)存基礎(chǔ)架構(gòu)查找出復(fù)雜數(shù)據(jù)中的模式，找出數(shù)據(jù)之中的內(nèi)在聯(lián)系；同時(shí)，AI可以通過(guò)縮短芯片生產(chǎn)處理的時(shí)間，將其嵌入芯片生產(chǎn)的生產(chǎn)周期的流程之中。例如，半導(dǎo)體公司可以使用工具參數(shù)，使用機(jī)器學(xué)習(xí)模型捕獲非線性的工藝時(shí)間和結(jié)果之間的關(guān)系（如：烘烤溫度，光刻強(qiáng)度）。這樣可以實(shí)現(xiàn)在每個(gè)芯片或者每個(gè)批次上的最佳處理時(shí)間，提高半導(dǎo)體公司在芯片設(shè)計(jì)和制造方面的生產(chǎn)力，縮短整體的加工時(shí)間，加速現(xiàn)有的產(chǎn)品生產(chǎn)和操作流程，縮短產(chǎn)品的上市時(shí)間；同時(shí)，在人工智能的幫助下，半導(dǎo)體公司可以實(shí)現(xiàn)在不增加設(shè)備的情況下，增加芯片產(chǎn)量。例如在不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)上，人工智能可以通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法來(lái)確定最佳的生產(chǎn)步驟，提高生產(chǎn)效率。同時(shí)人工智能有效結(jié)合不同的專業(yè)知識(shí)和技能，在不需要實(shí)現(xiàn)人工操作的情況下，應(yīng)對(duì)復(fù)雜的制造環(huán)節(jié)，維持機(jī)器進(jìn)行持續(xù)的高效的運(yùn)作，提高半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的運(yùn)作效率。
AI促使半導(dǎo)體行業(yè)的增長(zhǎng)點(diǎn)來(lái)源：德勤
優(yōu)化半導(dǎo)體產(chǎn)品，提高良率
人工智能可以為半導(dǎo)體制造業(yè)提供產(chǎn)品缺陷檢測(cè)、溯源等優(yōu)化系統(tǒng)，現(xiàn)有較為成熟的產(chǎn)品如光伏電池缺陷檢測(cè)系統(tǒng)、溯源系統(tǒng)以及晶圓切片工藝良品率優(yōu)化系統(tǒng)等。過(guò)去半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)布設(shè)了足夠的傳感器，將圖片、視頻等信息傳輸至電腦，由人工翻閱圖片，然后篩選出不合格品；而人工智能，基于圖像識(shí)別技術(shù)，可以在生產(chǎn)鏈末端篩選出不合格產(chǎn)品，替代人工篩查，通過(guò)人工智能算法，不僅能夠識(shí)別出在生產(chǎn)過(guò)程中的產(chǎn)品缺陷，提供解決方案，同時(shí)也可以利用AI建立模型，預(yù)測(cè)未來(lái)生產(chǎn)中的缺陷進(jìn)行預(yù)測(cè)，提高良率。
隨著半導(dǎo)體企業(yè)逐漸提高芯片研發(fā)和制造水平，加快上市時(shí)間，在未來(lái)的三到五年內(nèi)，人工智能每年可以為半導(dǎo)體公司增提高缺陷檢測(cè)的效率和精度；缺陷溯源功能則更進(jìn)一步，對(duì)半導(dǎo)體生產(chǎn)線上的各種參數(shù)進(jìn)行管理，根據(jù)歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)建立模型，找出與良率相關(guān)的關(guān)鍵參數(shù)，形成關(guān)系模型，并對(duì)每個(gè)產(chǎn)品提供最優(yōu)的參數(shù)，從源頭提升良品率。加10億美元利潤(rùn)，是極為重要的組成部分。因此，未來(lái)五年，人工智能將成為半導(dǎo)體新動(dòng)力源。人工智能可以為半導(dǎo)體行業(yè)從最初的研發(fā)到最終的銷售帶來(lái)巨大的商業(yè)價(jià)值，其中最大的商業(yè)價(jià)值是在研發(fā)和制造環(huán)節(jié)，尤其是制造環(huán)節(jié)，下面一章將會(huì)詳細(xì)講述在這兩個(gè)環(huán)節(jié)中的具體應(yīng)用。
提高缺陷檢測(cè)的效率和精度；缺陷溯源功能則更進(jìn)一步，對(duì)半導(dǎo)體生產(chǎn)線上的各種參數(shù)進(jìn)行管理，根據(jù)歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)建立模型，找出與良率相關(guān)的關(guān)鍵參數(shù)，形成關(guān)系模型，并對(duì)每個(gè)產(chǎn)品提供最優(yōu)的參數(shù)，從源頭提升良品率。
AI在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)與制造的應(yīng)用場(chǎng)景
在芯片的研究和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，人工智能的應(yīng)用可以幫助半導(dǎo)體公司優(yōu)化投資組合，將耗時(shí)的工作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，并提升在芯片設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)的效率。通過(guò)芯片自動(dòng)化驗(yàn)證以及芯片設(shè)計(jì)優(yōu)化，半導(dǎo)體公司可以避免芯片在設(shè)計(jì)和研發(fā)流程中時(shí)間的浪費(fèi)，在制造環(huán)節(jié)中加速產(chǎn)量的提升，降低維持產(chǎn)量所需要的成本。雖然AI技術(shù)無(wú)法滲透進(jìn)入芯片設(shè)計(jì)和制造的每一個(gè)環(huán)節(jié)，但目前的部分應(yīng)用已經(jīng)能夠通過(guò)節(jié)約大量的研發(fā)成本的成果中展現(xiàn)出機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的優(yōu)勢(shì)。
AI在芯片研發(fā)制造中的應(yīng)用來(lái)源：德勤
通過(guò)芯片自動(dòng)化驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)故障的高效預(yù)測(cè)
半導(dǎo)體在部件生產(chǎn)過(guò)程中很容易出現(xiàn)故障，而人工智能通過(guò)部署機(jī)器學(xué)習(xí)的算法來(lái)識(shí)別半導(dǎo)體組成部件故障的模式，預(yù)測(cè)在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)階段中可能出現(xiàn)的故障，并分析出最佳的組件布局；在人工智能分析的支持下，集成電路的設(shè)計(jì)被拆解成為不同的組件，基于現(xiàn)有的集成電路設(shè)計(jì)，AI通過(guò)比較不同集成電路組件的結(jié)構(gòu)以定位單個(gè)微芯片在布局中出現(xiàn)故障的位置。因此在人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的輔助下，自動(dòng)驗(yàn)證集成電路設(shè)計(jì)可以顯著降低銷貨成本，提高終端產(chǎn)量并縮短新產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間。
優(yōu)化集成電路設(shè)計(jì)，滿足設(shè)計(jì)復(fù)雜性需求
現(xiàn)代對(duì)集成電路的設(shè)計(jì)復(fù)雜性需求一直在不斷提升，規(guī)則也一直在改變。傳統(tǒng)的方法下，在半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)階段，需要大量的工程師和軟件資源來(lái)不斷去調(diào)試和優(yōu)化在設(shè)計(jì)過(guò)程中的各種問(wèn)題，因此設(shè)計(jì)時(shí)間和成本居高不下。通常，在集成電路生產(chǎn)的階段對(duì)其進(jìn)行故障維修需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和成本，將AI技術(shù)應(yīng)用在集成電路生產(chǎn)階段之前，也就是在投入大量維修時(shí)間較長(zhǎng)的生產(chǎn)之前，基于機(jī)器學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人工智能系統(tǒng)可以在設(shè)計(jì)集成電路時(shí)不斷優(yōu)化，在電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中自動(dòng)識(shí)別電路設(shè)計(jì)中影響電路成品率的因素，在設(shè)計(jì)階段就能夠確定產(chǎn)量減損因素可以節(jié)省投入的工程資源和成本，計(jì)算機(jī)視覺(jué)也可以通過(guò)識(shí)別集成電路設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)成品率降低因素，并對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，提高功率、性能和面積（PPA）指標(biāo)，從而提高芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的吞吐量。
制造環(huán)節(jié)是人工智能應(yīng)用場(chǎng)景中最具潛力的區(qū)域，制造成本也是半導(dǎo)體公司支出的最大部分。人工智能化的制造技術(shù)通常是在現(xiàn)代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、擬人化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)智能化的感知、人機(jī)交互、機(jī)器學(xué)習(xí)、決策和執(zhí)行技術(shù)，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程和制造設(shè)備智能化，是信息技術(shù)和智能技術(shù)與裝備制造過(guò)程技術(shù)的深度融合和繼承。通過(guò)將人工智能嵌入到生產(chǎn)制造的各個(gè)環(huán)節(jié)，優(yōu)化半導(dǎo)體制造各流程環(huán)節(jié)的效率，通過(guò)采集各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)，再借助深度學(xué)習(xí)算法建立的模型，可以極大程度地提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，幫助半導(dǎo)體制造公司降低制造成本。
半導(dǎo)體芯片的自動(dòng)缺陷檢測(cè)：
在復(fù)雜且昂貴的半導(dǎo)體芯片制造過(guò)程中，對(duì)芯片缺陷的檢查和分類至關(guān)重要。傳統(tǒng)半導(dǎo)體企業(yè)對(duì)芯片缺陷的檢查是通過(guò)人工的方式，人工缺陷分類成本高，且準(zhǔn)確度低；除此之外，人工檢測(cè)無(wú)法感知一些隱藏的芯片的缺陷問(wèn)題。通過(guò)人工智能的應(yīng)用，機(jī)器學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)可以對(duì)缺陷進(jìn)行分類，通過(guò)及時(shí)預(yù)測(cè)芯片質(zhì)量可能出現(xiàn)的問(wèn)題并發(fā)出警報(bào)，可以有效防止制造偏差和芯片質(zhì)量問(wèn)題。通過(guò)利用顯微鏡下的高分辨率圖像來(lái)訓(xùn)練計(jì)算機(jī)自動(dòng)缺陷分類算法，并通過(guò)持續(xù)收集相關(guān)數(shù)據(jù)，可以通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)不斷建立模型、優(yōu)化模型來(lái)促進(jìn)自動(dòng)識(shí)別缺陷的分類算法改進(jìn)，從而提高結(jié)果的一致性和準(zhǔn)確性。
預(yù)測(cè)維護(hù)機(jī)器設(shè)備：
半導(dǎo)體的制造工藝中，需要數(shù)百個(gè)極其復(fù)雜且昂貴的機(jī)器設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，以保證半導(dǎo)體的制造質(zhì)量和產(chǎn)量。而若是在機(jī)器運(yùn)作環(huán)節(jié)中出現(xiàn)未知的、不可預(yù)測(cè)的故障，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備停止運(yùn)行、半導(dǎo)體生產(chǎn)線中斷，導(dǎo)致生產(chǎn)損失，維護(hù)成本增加；因此，對(duì)于半導(dǎo)體的制造工藝來(lái)說(shuō)，設(shè)備的日常維護(hù)和故障的修理至關(guān)重要；傳統(tǒng)情況下，對(duì)設(shè)備的預(yù)防故障和日常維護(hù)是按照預(yù)定的時(shí)間間隔工作；通過(guò)引進(jìn)人工智能技術(shù)，利用半導(dǎo)體芯片制造中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，如維護(hù)日志、傳感器和制造設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)，基于機(jī)器學(xué)習(xí)的預(yù)測(cè)維護(hù)算法，進(jìn)行模型建立與擬合，預(yù)測(cè)機(jī)器可能會(huì)產(chǎn)生的故障，由于這些制造設(shè)備配備了許多機(jī)械零件，例如機(jī)械手臂，人工智能系統(tǒng)的聽(tīng)覺(jué)傳感器可以通過(guò)監(jiān)聽(tīng)設(shè)備的異常聲音，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)磨損的零件和機(jī)械的故障；如AI通過(guò)深度學(xué)習(xí)的記錄來(lái)儲(chǔ)存機(jī)器設(shè)備日?；顒?dòng)的聲音頻率，并將聲音頻率轉(zhuǎn)換為信號(hào)。當(dāng)該設(shè)備出現(xiàn)異常的音高和頻率時(shí)，AI傳感器將發(fā)出警報(bào)；另一方面，人工智能系統(tǒng)借助收集，檢查和分類的數(shù)據(jù)不斷進(jìn)行自身算法的訓(xùn)練和提升，通過(guò)不斷預(yù)測(cè)、訓(xùn)練、擬合與評(píng)估，AI傳感器對(duì)機(jī)械故障的預(yù)測(cè)和出現(xiàn)故障原因的檢測(cè)就變得更準(zhǔn)確更及時(shí)。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的健康狀況實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，降低機(jī)器維護(hù)成本，延長(zhǎng)機(jī)器使用壽命。
虛擬量測(cè)對(duì)在制品進(jìn)行全面監(jiān)控：
由于半導(dǎo)體制造工藝復(fù)雜性的不斷增加，半導(dǎo)體企業(yè)在滿足不斷增加的制造復(fù)雜度的要求之下，需要努力去保證產(chǎn)品的質(zhì)量，因此他們必須通過(guò)改善設(shè)備和過(guò)程控制以保持競(jìng)爭(zhēng)力。和缺陷一樣，量測(cè)也是晶圓制造過(guò)程中管理良率的重要組成部分；缺陷是通過(guò)對(duì)異常問(wèn)題的監(jiān)控來(lái)保障良率，量測(cè)是對(duì)生產(chǎn)結(jié)果及時(shí)檢查，來(lái)確保制造過(guò)程中所有的生產(chǎn)步驟都符合公司預(yù)期，保障產(chǎn)品的有效性。目前普遍的做法是對(duì)產(chǎn)線上的產(chǎn)品進(jìn)行抽檢，在良率問(wèn)題全覆蓋以及生產(chǎn)周期之間尋找一個(gè)平衡點(diǎn)。實(shí)際很多情況下由于實(shí)際并不好操作，經(jīng)常存在產(chǎn)品無(wú)法實(shí)際量測(cè)的情況。通過(guò)人工智能系統(tǒng)，利用制造設(shè)備的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)其每個(gè)設(shè)備的物理特征數(shù)據(jù)，為其構(gòu)建獨(dú)特的預(yù)測(cè)模型，推測(cè)晶圓的質(zhì)量，他作為一種虛擬量測(cè)方法，在減少了實(shí)際量測(cè)操作的情況下進(jìn)一步通過(guò)虛擬量測(cè)，控制量測(cè)的技術(shù)進(jìn)展與實(shí)施，保證了量測(cè)的精準(zhǔn)度，減少了之前相應(yīng)較為昂貴的量測(cè)設(shè)備成本，縮短結(jié)果等待時(shí)間，提高制造設(shè)備的吞吐量，提高量測(cè)的效率。除此之外，虛擬量測(cè)的預(yù)測(cè)結(jié)果可以解決由于設(shè)備問(wèn)題而導(dǎo)致的晶圓缺陷問(wèn)題，從而減少需要重新加工或者直接報(bào)廢的晶圓的數(shù)量,進(jìn)而提高半導(dǎo)體公司的產(chǎn)量和效率。
AI在半導(dǎo)體大規(guī)模應(yīng)用的三要素
半導(dǎo)體公司逐漸增長(zhǎng)的發(fā)展需求，公司需要分配足夠的資源來(lái)進(jìn)行AI的技術(shù)研發(fā)。人工智能技術(shù)在半導(dǎo)體生產(chǎn)線中的應(yīng)用需要更多的時(shí)間來(lái)磨合，半導(dǎo)體行業(yè)中人工智能的滲透率仍然不是很高，人工智能技術(shù)在半導(dǎo)體行業(yè)中的應(yīng)用還面臨著許多的問(wèn)題。目前的人工智能在半導(dǎo)體研發(fā)和制造中的應(yīng)用無(wú)法進(jìn)一步、更深入地幫助半導(dǎo)體公司解決實(shí)際問(wèn)題，應(yīng)從以下方面入手改善:
首先，戰(zhàn)略上，隨著AI深入應(yīng)用，半導(dǎo)體行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，企業(yè)需要及時(shí)調(diào)整戰(zhàn)略布局。
隨著半導(dǎo)體行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，需求一直在不斷提升，半導(dǎo)體公司需要制定新的戰(zhàn)略以保持自身的競(jìng)爭(zhēng)力。也就是說(shuō)，半導(dǎo)體公司需要規(guī)劃出人工智能的特定領(lǐng)域，創(chuàng)造新的人工智能路線圖。根據(jù)戰(zhàn)略路線圖中人工智能在不同環(huán)節(jié)的用例，根據(jù)其價(jià)值，可行性和時(shí)間價(jià)值，準(zhǔn)確評(píng)估人工智能相關(guān)業(yè)務(wù)規(guī)模和重要性。根據(jù)這些指標(biāo)確定好業(yè)務(wù)規(guī)劃之后，半導(dǎo)體公司需要采取新的價(jià)值創(chuàng)造戰(zhàn)略，根據(jù)不同的規(guī)劃為人工智能分配不同的資源。
外部資源上，半導(dǎo)體公司要積極尋求其他行業(yè)的幫助，借助外部力量尋求為人工智能訓(xùn)練開(kāi)發(fā)新技術(shù)，采購(gòu)一些專為AI訓(xùn)練而設(shè)計(jì)的高性能器件；同時(shí)，半導(dǎo)體公司可以盡快加速自身的研發(fā)能力，尋求與其他公司合作，通過(guò)共享資源，如分享各自的算法或數(shù)據(jù)平臺(tái)，形成全面配套研發(fā)和制造的生態(tài)圈，在資源上還能分?jǐn)偝杀?、共享物流，降低成本；因此半?dǎo)體公司找到潛在的合作伙伴，強(qiáng)化人工智能基礎(chǔ)，促進(jìn)合力協(xié)作；公司之間需要加強(qiáng)內(nèi)部合作，共同享有人工智能團(tuán)隊(duì)，建立聯(lián)合的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)。
內(nèi)部資源上，公司可以在內(nèi)部借助運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，多方向多形式的推動(dòng)人工智能實(shí)現(xiàn)高階創(chuàng)新；結(jié)合原有資源基礎(chǔ)，合理分配，深入剖析，在發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，確保資源最大化，同時(shí)為自己謀求可觀、優(yōu)質(zhì)的市場(chǎng)份額。從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)人工智能化發(fā)展；在提高業(yè)績(jī)和產(chǎn)量的同時(shí)，提高企業(yè)與行業(yè)的國(guó)際知名度。
其次，人工智能發(fā)展迅速，行業(yè)中缺少懂半導(dǎo)體的AI人才
人工智能滲透在半導(dǎo)體公司的各個(gè)環(huán)節(jié)，從設(shè)計(jì)到制造都離不開(kāi)人工智能技術(shù)的應(yīng)用，逐漸走向深度學(xué)習(xí)的時(shí)代，人工智能領(lǐng)域的人才成為人工智能發(fā)展的核心，也成為半導(dǎo)體公司發(fā)展的新動(dòng)能，因此人工智能領(lǐng)域的人才需求量急速增長(zhǎng)，半導(dǎo)體行業(yè)正面臨著巨大的人工智能人才的缺口的問(wèn)題，政府和半導(dǎo)體企業(yè)都需要及時(shí)的調(diào)整策略以應(yīng)對(duì)AI人才缺乏的問(wèn)題。
企業(yè)方面，需要招攬新興技術(shù)人才，促進(jìn)人工智能成果產(chǎn)業(yè)化。半導(dǎo)體企業(yè)需要不斷吸收人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)方面的新興人才，以輔助開(kāi)展企業(yè)在相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)研究和試驗(yàn)。與此同時(shí)，根據(jù)人工智能在半導(dǎo)體的不同應(yīng)用方向，需要明確并細(xì)化人員分工以確保將每個(gè)技術(shù)人員職能的發(fā)揮。由于AI在半導(dǎo)體企業(yè)中的應(yīng)用需要各個(gè)部門的協(xié)同，因此半導(dǎo)體企業(yè)可以通過(guò)訓(xùn)練、訓(xùn)練人工智能團(tuán)隊(duì)成為跨職能、多任務(wù)的團(tuán)隊(duì)，引入其他部門的人才進(jìn)入人工智能團(tuán)隊(duì)，使之掌握企業(yè)內(nèi)部項(xiàng)目的核心資源和包括但不限于人工智能領(lǐng)域以外所需的全部專業(yè)知識(shí)，減少人工智能團(tuán)隊(duì)對(duì)外部人員的依賴，輔助將不同人工智能的技術(shù)應(yīng)用到公司的發(fā)展之中，從而將人工智能與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展相聯(lián)系，為各個(gè)職能部門應(yīng)用AI帶來(lái)動(dòng)力。除此之外，半導(dǎo)體企業(yè)可以通過(guò)創(chuàng)辦研究機(jī)構(gòu)，與學(xué)校聯(lián)合建立實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)人才。加強(qiáng)人工智能或半導(dǎo)體研究人員在高校和企業(yè)之間流動(dòng)，鼓勵(lì)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新，促進(jìn)人工智能成果在半導(dǎo)體行業(yè)的轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化。
政府方面，需要政府做好資源分配，助力人工智能經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。政府需要出臺(tái)從人才培養(yǎng)、高端人才引進(jìn)到優(yōu)質(zhì)人才都要提供完整的人才政策支持；同時(shí)，政府需要大力投資人工智能相關(guān)教育和項(xiàng)目，鼓勵(lì)各地開(kāi)設(shè)人工智能相關(guān)課程；推動(dòng)跨學(xué)科如電子與人工智能的合作，為半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展打好基礎(chǔ)，吸引國(guó)際上人工智能、半導(dǎo)體行業(yè)人才在亞太地區(qū)的發(fā)展。
最后，人工智能在半導(dǎo)體行業(yè)應(yīng)用過(guò)程中需要更多的技術(shù)支撐。
首先，人工智能應(yīng)用的門檻較高，半導(dǎo)體制造業(yè)專業(yè)性強(qiáng)，集成電路的復(fù)雜性和定制化在半導(dǎo)體生產(chǎn)中的要求較高，所以半導(dǎo)體生產(chǎn)與制造的各個(gè)環(huán)節(jié)中都需要建立獨(dú)立的人工智能系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)操作。正如前文所說(shuō)，人工智能目前主要應(yīng)用在自動(dòng)化驗(yàn)證和預(yù)測(cè)性維護(hù)等易于復(fù)制和推廣的領(lǐng)域，因此對(duì)于半導(dǎo)體各個(gè)環(huán)節(jié)中單個(gè)對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)都需要一定的技術(shù)支持。
同時(shí)，因?yàn)槿斯ぶ悄芡枰蕾嚫哔|(zhì)量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，以提升在半導(dǎo)體生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。半導(dǎo)體公司在發(fā)展公司內(nèi)部的同時(shí)，需要通過(guò)獲得大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐AI模型的訓(xùn)練，使得模型的準(zhǔn)確度和效率提升。但是在數(shù)據(jù)搜集的過(guò)程中，半導(dǎo)體機(jī)器設(shè)備的原始數(shù)據(jù)無(wú)法直接使用，會(huì)存在大量的缺失值，錯(cuò)誤值和異樣樣本。除此之外，一個(gè)訓(xùn)練集會(huì)存在多個(gè)數(shù)據(jù)源，可能存在格式不一致，冗余信息多，連接開(kāi)銷大的問(wèn)題。同時(shí)，由于不同的環(huán)節(jié)所需要的數(shù)據(jù)不一樣，各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)之間存在斷層與分裂的問(wèn)題，導(dǎo)致模型無(wú)法統(tǒng)一運(yùn)作。所以目前為止，半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)無(wú)法直接且充分的被人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)利用。
針對(duì)現(xiàn)存的數(shù)據(jù)問(wèn)題，可以通過(guò)開(kāi)發(fā)智能數(shù)據(jù)庫(kù)解決。數(shù)據(jù)目錄技術(shù)用于數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)、管理和簡(jiǎn)化。由于芯片在測(cè)試、制造等階段會(huì)不斷產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)的處理過(guò)程中會(huì)消耗大量的時(shí)間，影響了半導(dǎo)體的生產(chǎn)效率。在半導(dǎo)體生產(chǎn)中運(yùn)用智能數(shù)據(jù)庫(kù)，高效地儲(chǔ)存生產(chǎn)的數(shù)據(jù)集，去除冗余信息，提高機(jī)器學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練效率，同時(shí)可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)制造階段數(shù)據(jù)搜索的各類智能操作，更好過(guò)濾、檢測(cè)、處理不同的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并融合不同的數(shù)據(jù)幫助大規(guī)模的機(jī)器學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練。通過(guò)應(yīng)用數(shù)據(jù)集成層，半導(dǎo)體公司可以將不同工具供應(yīng)商的數(shù)據(jù)和用例結(jié)合起來(lái)，將復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行合并，做成信息簡(jiǎn)化，為大規(guī)模的機(jī)器學(xué)習(xí)提供有質(zhì)量的數(shù)據(jù)源。
04?汽車半導(dǎo)體
在低碳經(jīng)濟(jì)的理念指引下，全球汽車產(chǎn)業(yè)正朝著綠色化、智能化、互聯(lián)網(wǎng)化三大方向不斷催生出新的變革。
綠色化
綠色化指在全球低碳經(jīng)濟(jì)政策下，純電動(dòng)車將大量替代傳統(tǒng)燃油車，使得功率半導(dǎo)體、第三代半導(dǎo)體需求顯著增加，催生汽車半導(dǎo)體的增量市場(chǎng)。電動(dòng)車中，逆變器和電機(jī)取代了傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的角色，因此逆變器的設(shè)計(jì)和效率至關(guān)重要，其好壞直接影響著電機(jī)的功率輸出表現(xiàn)和電動(dòng)車的續(xù)航能力。目前，大部分電動(dòng)汽車還是以IGBT來(lái)做高功率逆變器(DC-ACTractionInverter)及車載充電系統(tǒng)。未來(lái)，SiCMOSFET將進(jìn)一步提高車用逆變器功率密度，降低電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)重量及成本。SiC碳化硅是第三代化合物半導(dǎo)體材料，具有優(yōu)越的物理性能：降耗能，動(dòng)力系統(tǒng)模組縮小5倍，物料成本低，縮短充電時(shí)間，以及高溫下的穩(wěn)定晶體結(jié)構(gòu)，未來(lái)會(huì)成為各車企的布局重點(diǎn)。
AI全球汽車產(chǎn)業(yè)變革及相關(guān)半導(dǎo)體領(lǐng)域來(lái)源：德勤
智能化
智能化自動(dòng)駕駛級(jí)別越高，所需控制芯片數(shù)量越多、存儲(chǔ)的容量越大，對(duì)相應(yīng)半導(dǎo)體的需求激增。隨著智能汽車滲透率的提升，半導(dǎo)體的增量成本隨自動(dòng)駕駛級(jí)別的提升而增大。在計(jì)算和控制芯片方面，系能源電動(dòng)車平均芯片個(gè)數(shù)將從2017年的800個(gè)，增長(zhǎng)到2022年的1500個(gè)左右，算力提升將帶動(dòng)主控芯片半導(dǎo)體的大幅需求。
在存儲(chǔ)芯片方面，增量主要來(lái)源于汽車智能化帶來(lái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求。目前，車載芯片存儲(chǔ)單元的數(shù)量與性能的大幅提升是無(wú)人駕駛由L2邁向更高局次L4/L5的重要保障。不同自動(dòng)駕駛級(jí)別需要不同的DRAM和NAND。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)L3級(jí)智能汽車需要至少16GB的DRAM和256GB的NAND存儲(chǔ)器，而一個(gè)L4或L5級(jí)的全自動(dòng)駕駛汽車業(yè)內(nèi)預(yù)估則需要74GB的DRAM和高達(dá)1TB的NAND。據(jù)CounterpointResearch估計(jì)，未來(lái)十年，單車存儲(chǔ)容量將達(dá)到2TB-11TB，以滿足不同自動(dòng)駕駛等級(jí)的車載存儲(chǔ)需求?？傮w來(lái)看，L2升級(jí)到L3級(jí)別汽車半導(dǎo)體成本的漲幅為286.7%，L3升級(jí)到L4/L5級(jí)別半導(dǎo)體成本漲幅達(dá)48.3%。
全球傳統(tǒng)和新能源汽車平均芯片數(shù)目（2017/2022預(yù)測(cè)）來(lái)源：中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì),德勤
2025年L4級(jí)無(wú)人駕駛汽車數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求來(lái)源：Counterpoint
互聯(lián)網(wǎng)化
互網(wǎng)聯(lián)化將實(shí)現(xiàn)汽車與其他載體實(shí)時(shí)信息的交互，所需的射頻芯片、基帶芯片、傳感器雷達(dá)、攝像頭和諸多非光學(xué)傳感器的數(shù)量將會(huì)大幅增加。
互聯(lián)網(wǎng)化將半導(dǎo)體的技術(shù)和成本在車側(cè)和路測(cè)分配，通過(guò)V2V（汽車對(duì)汽車通信）、V2I（汽車對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施）、V2N（汽車對(duì)互聯(lián)網(wǎng)通信）和V2P（汽車對(duì)行人通信）來(lái)獲取超視距或者非視距范圍內(nèi)的交通參與者狀態(tài)和意圖，因此未來(lái)，各種通信芯片、視覺(jué)芯片、傳感器芯片將會(huì)打開(kāi)汽車半導(dǎo)體的成長(zhǎng)空間。
受益于以上汽車行業(yè)“三化”趨勢(shì)，汽車半導(dǎo)體在汽車當(dāng)中將扮演著越來(lái)越重要的角色。在全球半導(dǎo)體所有子行業(yè)中，汽車半導(dǎo)體的增速最快，高達(dá)14.3%，收入規(guī)模將從2020年的387億美元增加到2025年的755億美元。
2020-2025全球半導(dǎo)體各類別增速（CAGR）來(lái)源：Gartner
汽車半導(dǎo)體應(yīng)用和設(shè)備增長(zhǎng)預(yù)測(cè)（2020-2025）來(lái)源：Gartner
亞太汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)占全球1/3，日本是絕對(duì)的王者。
2020年亞太地區(qū)汽車半導(dǎo)體收入121.9億美元，占到全球汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)的31.5%。美洲占比31.2%，歐洲、中東、非洲三個(gè)地區(qū)加總占到全球市場(chǎng)的37.3%。
2020年，日本在汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域以98.6億美元的收入，遙遙領(lǐng)先亞太其他地區(qū)。中國(guó)臺(tái)灣以8.2億美元位居亞太第二，韓國(guó)以5.7億美元位居第三，中國(guó)以5.1億美元位列第四。
日本在汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上擁有全方位的優(yōu)勢(shì)且產(chǎn)業(yè)完整，從功率半導(dǎo)體、微處理器到傳感器和LED，都牢牢占據(jù)龍頭地位。中國(guó)臺(tái)灣汽車半導(dǎo)體憑借聯(lián)科發(fā)在集成基帶、無(wú)線通信通信領(lǐng)域占據(jù)亞太最高市場(chǎng)份額，在有限通信領(lǐng)域僅此于日本。韓國(guó)則憑借三星牢牢占據(jù)存儲(chǔ)第一的市場(chǎng)份額。中國(guó)雖然目前在汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域整體市場(chǎng)份額不高，但是在存儲(chǔ)和CMOS領(lǐng)域不斷追趕。此外中國(guó)主導(dǎo)的C-V2X車聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)得到了國(guó)際行業(yè)協(xié)會(huì)5GAA的認(rèn)可，未來(lái)憑借世界領(lǐng)先的5G技術(shù)會(huì)在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域大有發(fā)展。
亞太汽車半導(dǎo)體收入全球占比和亞太四國(guó)2020年汽車收入（$M）
亞太汽車半導(dǎo)體收入全球占比2020年亞太各區(qū)域汽車半導(dǎo)體收入($B)來(lái)源：Gartner,德勤
亞太四國(guó)汽車半導(dǎo)體戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)來(lái)源：德勤
汽車全面智能化
智能化指單一車輛的智能化，在感知層面，車上多傳感器融和，通過(guò)雷達(dá)系統(tǒng)（激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和超聲波雷達(dá)）和視覺(jué)系統(tǒng)（攝像頭）對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。在決策層面，通過(guò)車載計(jì)算平臺(tái)及合適的算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，作出最優(yōu)決策，最后執(zhí)行模塊將決策的信號(hào)轉(zhuǎn)換為車輛的行為。在控制執(zhí)行層面,主要包括車輛的運(yùn)動(dòng)控制及人機(jī)交互，決定每個(gè)執(zhí)行器如電機(jī)、油門、剎車等控制信號(hào)。
汽車全面智能化來(lái)源：Gartner,德勤
?芯片是智能汽車的“大腦”。GPU、FPGA、ASIC在自動(dòng)駕駛AI運(yùn)算領(lǐng)域各有所長(zhǎng)：CPU通常為芯片上的控制中心，有點(diǎn)在于調(diào)度管理、協(xié)調(diào)能力強(qiáng)，但CPU計(jì)算能力相對(duì)有限。而對(duì)于AI計(jì)算而言，人們通常用GPU/FPGA/ASIC來(lái)做加強(qiáng)。
來(lái)源：中金
網(wǎng)聯(lián)化是自動(dòng)駕駛的必經(jīng)之路
網(wǎng)聯(lián)化是指在現(xiàn)有單車智能駕駛的基礎(chǔ)上，通過(guò)車聯(lián)網(wǎng)將“人-車-路-云”交通參與要素有機(jī)地聯(lián)系在一起，拓展和助力單車智能自動(dòng)駕駛在環(huán)境感知、計(jì)算決策和控制執(zhí)行等方面的能力升級(jí)，加速自動(dòng)駕駛應(yīng)用成熟。
技術(shù)和成本在車側(cè)和路測(cè)分配。L4-L5級(jí)的自動(dòng)駕駛最理想模式是實(shí)現(xiàn)“車端-路端-云端”的高度協(xié)同，智能的車配合聰明的路，車端智能和路測(cè)智能協(xié)同呼應(yīng)，但車端智能和路端智能的發(fā)展不完全是同步的關(guān)系，自動(dòng)駕駛路線的選擇面臨感知能力，決策能力（算力）等不同能力在車側(cè)和路測(cè)分配的問(wèn)題，所對(duì)應(yīng)的自動(dòng)駕駛成本也不同。由于單車智能的成本高昂，若用路測(cè)設(shè)備代替部分技術(shù)，讓路“變聰明”，可降低不少車載成本，這樣一來(lái)，就衍射出了自動(dòng)駕駛的兩大方向：?jiǎn)诬囍悄芎蛙嚶穮f(xié)同。
以車載傳感器為例，激光雷達(dá)價(jià)格高昂，尤其是用于遠(yuǎn)距離、大范圍探測(cè)的L4/L5級(jí)別自動(dòng)駕駛雷達(dá)。但如果在路測(cè)安裝攝像頭、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)等感知設(shè)備、例如路燈桿進(jìn)化為多合一路燈桿，安裝各類傳感器，探測(cè)周圍環(huán)境的三維坐標(biāo)，進(jìn)行信息融和，由于安裝高度高，覆蓋廣，不容易被遮擋，視距條件更好，可最大化減少盲區(qū)，提高數(shù)據(jù)獲取的準(zhǔn)確性，并實(shí)時(shí)發(fā)送到ITS中心（智能交通系統(tǒng)）以及車末端，那么車側(cè)的部分激光雷達(dá)成本可以被節(jié)省下來(lái)，從而大幅降低車載成本。
車側(cè)智能和路測(cè)智能的分配和發(fā)展收到諸多因素的影響，例如政府對(duì)公路智能化改造的支持力度、不同區(qū)域的路況、交通參與者特征、地圖與定位的精度、車載半導(dǎo)體的價(jià)格變化、消費(fèi)者的付費(fèi)意愿和轉(zhuǎn)換成本等。這些共同因素決定了不同國(guó)家區(qū)域采用不同的分配方案和演進(jìn)路線：
半導(dǎo)體技術(shù)和成本在車側(cè)和路測(cè)分配來(lái)源：德勤
智能網(wǎng)聯(lián)汽車生態(tài)合作才能共贏
智能網(wǎng)聯(lián)化汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)較為復(fù)雜，是一個(gè)多方共建的生態(tài)體系，參與者包括整車廠、互聯(lián)網(wǎng)公司、ICT企業(yè)、Tier1供應(yīng)商和政府。在智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的生態(tài)全景圖中，車輛是載體，實(shí)現(xiàn)智能化是目的，而互聯(lián)網(wǎng)化是核心手段。
在生態(tài)參與者中，整車廠作為最終的整合方，需要把軟硬件，功能及生態(tài)服務(wù)商等各方面角色集中起來(lái)，完成從整車制造到長(zhǎng)期出行服務(wù)的交付。傳統(tǒng)一級(jí)供應(yīng)商與整車廠及人工智能和軟件等領(lǐng)域的IT技術(shù)公司合作，推動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展并加強(qiáng)自身的研發(fā)能力。ICT企業(yè)擁有領(lǐng)先的智能網(wǎng)聯(lián)科技，推動(dòng)汽車的智能化和網(wǎng)聯(lián)化，讓人車交互向人車關(guān)系轉(zhuǎn)變，讓整車實(shí)時(shí)在線連接萬(wàn)物?；ヂ?lián)網(wǎng)企業(yè)需要持續(xù)挖掘“人-車-路-云-生活”應(yīng)用場(chǎng)景，并基于數(shù)據(jù)分析提升服務(wù)的主動(dòng)性和精準(zhǔn)性，打造互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)生態(tài)。而政府負(fù)責(zé)搭建平臺(tái)，從立法、政策、標(biāo)準(zhǔn)的方面著力營(yíng)造良好發(fā)展環(huán)境，大力推動(dòng)新技術(shù)應(yīng)用。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)全景圖來(lái)源：德勤
轉(zhuǎn)自：財(cái)經(jīng)十一人
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從地震和海嘯等自然災(zāi)害，到全球范圍的疫情和地緣政治的緊張局勢(shì)，近年“黑天鵝”事件頻繁爆發(fā)，影響了半導(dǎo)體行業(yè)的供給與需求。自全球新冠疫情開(kāi)始，人們居家辦公或在線上課，需要購(gòu)買電腦、顯示屏等相關(guān)電子設(shè)備，導(dǎo)致電子產(chǎn)品的需求大幅增加。這些電子產(chǎn)品內(nèi)部都裝載著智能芯片，加上新一代5G網(wǎng)絡(luò),可穿戴設(shè)備及云服務(wù)的發(fā)展更進(jìn)一步加速了半導(dǎo)體需求，使得全球范圍內(nèi)半導(dǎo)體芯片陷入短缺。這些黑天鵝事件也迫使汽車減產(chǎn)以及電子產(chǎn)品價(jià)格攀升。許多設(shè)備制造商都紛紛開(kāi)始購(gòu)買零部件并囤貨，以期抵消由于整個(gè)市場(chǎng)不確定性所可能造成的損失。此外，中美高新技術(shù)領(lǐng)域博弈的不確定性，也影響了全球半導(dǎo)體的供應(yīng)鏈。
來(lái)源：德勤亞太地區(qū)成半導(dǎo)體“熱區(qū)”
- 最大的半導(dǎo)體市場(chǎng)
亞太區(qū)域的傳統(tǒng)半導(dǎo)體四強(qiáng)–韓國(guó),日本,中國(guó)以及中國(guó)臺(tái)灣,主導(dǎo)了整個(gè)亞太地區(qū)半導(dǎo)體上中下游的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在全球范圍內(nèi)有著重要的地位,而一連串的黑天鵝事件也使得亞太半導(dǎo)體在全球的重要性不斷攀升。我們預(yù)期2030年全球半導(dǎo)體產(chǎn)值將突破1萬(wàn)億美元,而亞太區(qū)半導(dǎo)體市場(chǎng)將在全球的市場(chǎng)占比六成。
全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值變化
來(lái)源：德勤其中，韓國(guó)將致力于AI和5G技術(shù)相關(guān)半導(dǎo)體產(chǎn)品的研究和開(kāi)發(fā)；日本占據(jù)材料和市場(chǎng)的上游優(yōu)勢(shì)，努力開(kāi)發(fā)中下游產(chǎn)業(yè)，力圖復(fù)興半導(dǎo)體行業(yè)；中國(guó)則在巨大需求的情況下，也在爭(zhēng)取自身行業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)自給自足的半導(dǎo)體行業(yè)目標(biāo)。中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)在制造業(yè)方面的龍頭位置穩(wěn)固，但改革的步伐也未停止，試圖打造完整的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈體系，也在材料的可持續(xù)使用和綠色能源的研究上附注心力。
亞太區(qū)域在半導(dǎo)體的實(shí)力也能從企業(yè)總部所在地看出,在2020年全球前15的半導(dǎo)體企業(yè)營(yíng)收中，亞太地區(qū)企業(yè)占據(jù)五席，其中三個(gè)位列前五，總收入達(dá)到總數(shù)的近一半，且亞太地區(qū)的五家公司年收入增長(zhǎng)居于十五位中的領(lǐng)先水平。
亞太地區(qū)Top15半導(dǎo)體公司收入(2020年)
來(lái)源:ICInsight主導(dǎo)制造，封測(cè)與原材料發(fā)展
"常態(tài)黑天鵝"事件對(duì)亞太地區(qū)產(chǎn)生的影響顯而易見(jiàn)。以半導(dǎo)體制造為例,目前全球頂尖的芯片設(shè)計(jì)公司大多都依靠亞太地區(qū)制造商進(jìn)行半導(dǎo)體的生產(chǎn)制造，其中臺(tái)積電和三星公司擁有超過(guò)70%的半導(dǎo)體制造市場(chǎng)。由于建設(shè)半導(dǎo)體工廠的成本高昂，它們近年來(lái)成為了最先進(jìn)半導(dǎo)體的唯一供貨商。但即便如此，它們?nèi)孕枰度氪罅康馁Y金和時(shí)間才能提升其生產(chǎn)能力，從而同步達(dá)到客戶的計(jì)劃和要求。中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的半導(dǎo)體制造已經(jīng)占全球制造業(yè)芯片的五成以上，由于中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)較為密集，因此地緣政治的動(dòng)蕩以及自然災(zāi)害的影響都可能會(huì)對(duì)地區(qū)的半導(dǎo)體制造造成影響，并由此影響全球的電子產(chǎn)品供應(yīng)鏈。
亞太地區(qū)在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中占比(2020年)
來(lái)源：德勤- 制造-韓國(guó)與中國(guó)臺(tái)灣雙格局
在半導(dǎo)體行業(yè),新一代的制造工藝與前一代的工藝之間存在代差，且由于新建半導(dǎo)體廠成本巨大(高達(dá)數(shù)百億美元)，所以具備先進(jìn)制造能力的公司越來(lái)越少。中國(guó)臺(tái)灣在長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)積累以及對(duì)人力成本、制造成本的極高要求條件下，市場(chǎng)份額已超過(guò)全球市場(chǎng)的一半。為了能在未來(lái)繼續(xù)維持其地位，中國(guó)臺(tái)灣也在以飛快的速度創(chuàng)新升級(jí)，先進(jìn)的3nm工藝計(jì)劃在2022年下半年實(shí)施量產(chǎn)。韓國(guó)在晶圓制造領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)和中國(guó)臺(tái)灣類似，也有著長(zhǎng)時(shí)間的積累和經(jīng)驗(yàn)，“政府 財(cái)團(tuán)”的各類政策及資產(chǎn)方面的支持，對(duì)制造領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。中國(guó)也在半導(dǎo)體制造奮起直追，“十四五”規(guī)劃的大力政策扶持以及良好的人才引進(jìn)策略都將為中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)注入活力。
亞洲晶圓產(chǎn)能占比變化（2019-2030年）
來(lái)源：SIA- 封裝測(cè)試-兩岸領(lǐng)航
封裝行業(yè)位于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的末端，包含了封裝與測(cè)試兩個(gè)環(huán)節(jié)-封裝是為了保護(hù)半導(dǎo)體芯片，使芯片免于外部損害，同時(shí)增強(qiáng)芯片的散熱性能，確保電路正常工作；而測(cè)試環(huán)節(jié)是對(duì)半導(dǎo)體芯片的功能、性能進(jìn)行測(cè)試，篩選出不合格的產(chǎn)品。當(dāng)前封裝市場(chǎng)正在由傳統(tǒng)封裝向先進(jìn)封裝發(fā)展，先進(jìn)封裝在提升芯片技能方面優(yōu)勢(shì)突出，也因此全球各大廠家在先進(jìn)封裝領(lǐng)域持續(xù)投資。
全球半導(dǎo)體封測(cè)市場(chǎng)由中國(guó)臺(tái)灣和中國(guó)主導(dǎo)。中國(guó)臺(tái)灣在實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體代工行業(yè)的發(fā)展后便向下游的封測(cè)領(lǐng)域發(fā)展，經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)積累，已站穩(wěn)全球第一大封測(cè)的位置，占據(jù)市場(chǎng)份額44%左右。中國(guó)近年來(lái)大力發(fā)展封裝產(chǎn)業(yè)，同時(shí)通過(guò)收購(gòu)海外封測(cè)廠也躋身到了全球前列。然而，中國(guó)目前仍以傳統(tǒng)封裝為主，盡管透過(guò)并購(gòu)已經(jīng)獲得先進(jìn)封裝的能力,但其總體技術(shù)與國(guó)際領(lǐng)先水平還有一定的差距。也因此中國(guó)先進(jìn)封裝占總營(yíng)收比僅有25%，較全球水平低。未來(lái)，中國(guó)封測(cè)行業(yè)需要持續(xù)研發(fā)、進(jìn)行國(guó)內(nèi)整合，積極培養(yǎng)人才，向先進(jìn)封測(cè)技術(shù)邁進(jìn)。
中國(guó)先進(jìn)封裝營(yíng)收及占比
來(lái)源：方正證券- 材料–日本絕對(duì)優(yōu)勢(shì)
在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域，日本企業(yè)的占比超過(guò)全球市場(chǎng)份額的一半。半導(dǎo)體的材料需要大量基礎(chǔ)科學(xué)儀器和長(zhǎng)時(shí)間的工藝積累。此前，韓國(guó)在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域高度依賴日本，隨著2019年開(kāi)始日本對(duì)韓國(guó)的材料限制措施，韓國(guó)增強(qiáng)了對(duì)國(guó)產(chǎn)化材料的研究，加緊成立新的硅片工廠，使材料的供應(yīng)渠道多樣化。
中國(guó)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模中約占全球比重的17。但半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)國(guó)產(chǎn)材料的使用率不足15%，在先進(jìn)工業(yè)制程和先進(jìn)封裝領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)化率更低，想要在材料行業(yè)取得進(jìn)步，需要自主創(chuàng)新和研發(fā)。中國(guó)政府方面積極促進(jìn)半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展，鼓勵(lì)政策涉及減免企業(yè)稅負(fù)、加大資金支持力度、建立產(chǎn)業(yè)研發(fā)技術(shù)體系等。
中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)擁有良好的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，但也在材料上追趕。受半導(dǎo)體材料自身特質(zhì)的影響，其本身很難被分解，臺(tái)灣致力于半導(dǎo)體材料的可持續(xù)發(fā)展之路，以綠色半導(dǎo)體材料為目標(biāo)，吸引了投資，這無(wú)疑將成為未來(lái)半導(dǎo)體材料的發(fā)展趨勢(shì)之一。
- 設(shè)計(jì)–亞太處于追趕狀態(tài)
亞太地區(qū)的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)相對(duì)其制造來(lái)說(shuō)處于全球第二梯隊(duì)，全球前十大IC設(shè)計(jì)公司在2020年?duì)I收僅有中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)占據(jù)了三個(gè)席位，這得益于其起步早、充分的政策扶持以及積極的人才培養(yǎng),特別是在疫情環(huán)境下有著較好的發(fā)展勢(shì)頭。中國(guó)臺(tái)灣的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)完整，積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)堅(jiān)持原創(chuàng)，科研人員在獲得技術(shù)支持的同時(shí)堅(jiān)持自身研發(fā)，在中下游完善的前提下，一直爭(zhēng)取設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展。而中國(guó)在政府的扶持下，中下游產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐漸明晰，在半導(dǎo)體行業(yè)地基穩(wěn)固的基礎(chǔ)上開(kāi)始謀求上游設(shè)計(jì)的自主研發(fā)，大量扶持基金開(kāi)始向設(shè)計(jì)領(lǐng)域傾斜，政府出面帶動(dòng)企業(yè)和高校聯(lián)合科研，營(yíng)造良好的生態(tài)環(huán)境，培養(yǎng)高科技人才，并且國(guó)內(nèi)外開(kāi)放合作，與國(guó)際前沿領(lǐng)域IC技術(shù)研發(fā)合作，引進(jìn)人才。韓國(guó)繼續(xù)秉承政府和財(cái)團(tuán)聯(lián)合的辦法導(dǎo)體發(fā)展策略，投資半導(dǎo)體企業(yè)用于設(shè)計(jì)方面的研發(fā)，并且為企業(yè)和高校牽頭，以實(shí)現(xiàn)人才的培養(yǎng)計(jì)劃。韓國(guó)擁有較為完整的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈，并且是AI、云技術(shù)和電動(dòng)汽車等領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，其中下游產(chǎn)業(yè)的豐富經(jīng)驗(yàn)也將為上游設(shè)計(jì)領(lǐng)域發(fā)展助力。
- 研發(fā)支出-亞太增強(qiáng)謀求創(chuàng)新
全球半導(dǎo)體企業(yè)的研發(fā)支出持續(xù)增長(zhǎng)，2020年共支出684億美元，預(yù)計(jì)在2021年將達(dá)到714億美元。其中，亞太地區(qū)在半導(dǎo)體市場(chǎng)中的行業(yè)份額日益加大，其投資發(fā)展的力度也逐步加強(qiáng)。韓國(guó)三星公司為加快了前沿邏輯工藝的開(kāi)發(fā)，在2020年研發(fā)支出增加19%，而中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的半導(dǎo)體制造公司也提高了24%的研發(fā)支出以幫助其IC制造業(yè)務(wù)的穩(wěn)定發(fā)展。日本東京電子（TokyoElectron）撥出1350億日元用于EUV高端設(shè)備研發(fā)，以制造更加先進(jìn)的高端芯片，從而提升其在半導(dǎo)體市場(chǎng)的地位。中國(guó)如今更是奮起直追，眾多中國(guó)企業(yè)加大研發(fā)支出用于芯片設(shè)計(jì)的研究。
01?半導(dǎo)體“四強(qiáng)”各具優(yōu)勢(shì)
亞太半導(dǎo)體"四強(qiáng)"分別有其自己的優(yōu)勢(shì)，韓國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)分工明確，從設(shè)計(jì)、制造到加工等每個(gè)環(huán)節(jié)都有著非常細(xì)致的企業(yè)分工，從三星電子的龍仁和華城晶圓生產(chǎn)基地位于京畿道，到SK海力士的晶圓生產(chǎn)基地位于忠清北道，這些工廠周圍密布各種配套企業(yè)，形成半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基地；以存儲(chǔ)和制造為相對(duì)優(yōu)勢(shì)；日本近四成半導(dǎo)體產(chǎn)品出自九州島，在光刻膠和制造材料領(lǐng)域具有較大優(yōu)勢(shì)，東芝、日立、三菱等知名公司都在此設(shè)有生產(chǎn)基地，隨著圖像傳感器、汽車用半導(dǎo)體等附加價(jià)值較高的電子零部件產(chǎn)品的發(fā)展，九州島半導(dǎo)體工業(yè)近年來(lái)發(fā)展勢(shì)頭旺盛；而中國(guó)臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)集群形成新竹、南部和中部三大科學(xué)園區(qū)；產(chǎn)業(yè)群充分發(fā)揮集群效應(yīng)，帶動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，從上游的IC設(shè)計(jì)、中游的晶圓生產(chǎn)、下游的封裝和測(cè)試以及設(shè)備、材料全領(lǐng)域都有布局；中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈較為集中，分別是以上海為中心的長(zhǎng)三角、以北京為中心的環(huán)渤海、以深圳為中心的泛珠三角和以武漢、成都為代表的中西部區(qū)域。這四個(gè)產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)分別具有不同的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)。長(zhǎng)三角、珠三角地區(qū)在中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)等產(chǎn)業(yè)鏈全面發(fā)展；京津冀地區(qū)的偏向集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)；中西部地區(qū)在封測(cè)行業(yè)發(fā)展較好。
亞太四大半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)區(qū)域分布
來(lái)源：德勤半導(dǎo)體逐步成為經(jīng)濟(jì)命脈
半導(dǎo)體出口在亞太四大占據(jù)重要的地位,中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)與其他三個(gè)地區(qū)相比一直保持相對(duì)較高的出口額，其次是中國(guó)，韓國(guó)和日本。中國(guó)半導(dǎo)體的出口額十年內(nèi)的波動(dòng)較大，出現(xiàn)了大幅度的上漲。盡管如此，中國(guó)半導(dǎo)體的進(jìn)口額仍高于出口額且遠(yuǎn)超其余三個(gè)地區(qū)。據(jù)中國(guó)海關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2019年中國(guó)芯片的進(jìn)口金額為3040億美元，遠(yuǎn)超排名第二的原油進(jìn)口額。
亞太四大半導(dǎo)體進(jìn)出口（億美元）
來(lái)源:德勤、商務(wù)部、日本財(cái)務(wù)部、韓國(guó)海關(guān)韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣兩個(gè)地區(qū)的半導(dǎo)體行業(yè)占GDP的比重較高。韓國(guó)的半導(dǎo)體行業(yè)規(guī)模龐大，并在城市之間形成半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)城市群。中國(guó)臺(tái)灣形成了較為完善的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)集群，是目前為止最大半導(dǎo)體代工地區(qū)。日本和中國(guó)的半導(dǎo)體行業(yè)在GDP中的比重占比較低。日本的經(jīng)濟(jì)主要集中在工業(yè)和服務(wù)業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，日本僅在上游半導(dǎo)體材料上具有巨大的優(yōu)勢(shì)，在其他領(lǐng)域上的優(yōu)勢(shì)不夠明顯。雖然中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展速度加快，但是產(chǎn)生的效益無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)對(duì)GDP產(chǎn)生較大的貢獻(xiàn)。
亞太四大半導(dǎo)體占GDP比重
來(lái)源:德勤政府是重要推手
由發(fā)展軌跡來(lái)看,政府在推動(dòng)亞太半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中扮演了關(guān)鍵角色，確立稅減免政策、人才培養(yǎng)計(jì)劃等，鞏固半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。韓國(guó)政府未來(lái)十年將與三星、SK海力士等153家韓國(guó)公司，投資510萬(wàn)億韓元（約合4500億美元），打造全球最大的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈，同時(shí)韓國(guó)還計(jì)劃吸引更多來(lái)自國(guó)外的技術(shù)投資。日本在半導(dǎo)體領(lǐng)域針對(duì)尖端半導(dǎo)體也有集中投資規(guī)劃，日本設(shè)置了約18億美元的基金，計(jì)劃大幅擴(kuò)充扶持政策；中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)企業(yè)計(jì)劃至2025年期間對(duì)半導(dǎo)體領(lǐng)域進(jìn)行的投資將超過(guò)1070億美元；而中國(guó)晶圓代工、封測(cè)以及一些IDM廠商都在積極募資擴(kuò)產(chǎn)，國(guó)家大基金二期也在2018年獲批，未來(lái)幾年大基金二期300億美元的資金將會(huì)陸續(xù)投入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。
亞太政府和地區(qū)領(lǐng)導(dǎo)在半導(dǎo)體領(lǐng)域投資
來(lái)源：國(guó)家統(tǒng)計(jì)局，半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)(SIA),非完全統(tǒng)計(jì)韓國(guó)—轉(zhuǎn)型綜合
- 以生產(chǎn)和制造占優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)型綜合
韓國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從設(shè)計(jì)，制造，封測(cè)一直到設(shè)備和材料都有相當(dāng)?shù)膶?shí)力，形成了龍仁、化成、利川等等半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)城市群，支撐著韓國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。韓國(guó)存儲(chǔ)產(chǎn)品的壟斷地位，在DRAM的市場(chǎng)上占有率超過(guò)90%，可以說(shuō)幾乎占據(jù)了全球存儲(chǔ)芯片的主導(dǎo)位置。
在全球半導(dǎo)體格局發(fā)生變化的大環(huán)境下，韓國(guó)代表性企業(yè)也正在減輕對(duì)存儲(chǔ)產(chǎn)品的依賴，多方面發(fā)展半導(dǎo)體其他環(huán)節(jié)，比如韓國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)在先進(jìn)制程上加大了投資研發(fā)力度來(lái)?yè)寠Z晶圓代工市場(chǎng)，對(duì)旗下晶圓代工業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)整或重新分配，強(qiáng)化競(jìng)爭(zhēng)力。在穩(wěn)定發(fā)展存儲(chǔ)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，不斷積極投資，從以存儲(chǔ)優(yōu)勢(shì)聞名的半導(dǎo)體國(guó)家轉(zhuǎn)向綜合型強(qiáng)國(guó)發(fā)展。
韓國(guó)政府制定了“K—半導(dǎo)體戰(zhàn)略”，建立起集半導(dǎo)體生產(chǎn)、原材料、零部件、設(shè)備和尖端設(shè)備、設(shè)計(jì)等為一體的高效產(chǎn)業(yè)集群。目標(biāo)是將韓國(guó)建設(shè)成全球最大的半導(dǎo)體制造基地，打造穩(wěn)定滿足全球需求的供應(yīng)基地，引領(lǐng)全球的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈。所以根據(jù)規(guī)劃，韓國(guó)政府將為相關(guān)半導(dǎo)體企業(yè)減免稅負(fù)，擴(kuò)大金融；此外韓國(guó)政府還計(jì)劃新設(shè)1萬(wàn)億韓元規(guī)模的半導(dǎo)體設(shè)備投資基金。若能順利執(zhí)行，韓國(guó)半導(dǎo)體的年出口額將于2030年達(dá)到2000億美元。
5G、人工智能時(shí)代的來(lái)臨，區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等技術(shù)快速發(fā)展及應(yīng)用，催生出對(duì)高端芯片產(chǎn)業(yè)的海量需求。韓國(guó)半導(dǎo)體正在發(fā)生新的變化，也迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。在汽車領(lǐng)域，韓國(guó)一直占有一定的市場(chǎng)份額，但韓國(guó)汽車行業(yè)制造商仍高度依賴外國(guó)生產(chǎn)的車載芯片。韓國(guó)雖早在十幾年前推動(dòng)車用芯片國(guó)產(chǎn)化，但僅限于技術(shù)國(guó)產(chǎn)化，實(shí)際生產(chǎn)仍高度依賴國(guó)外廠商。據(jù)韓國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，韓國(guó)IC設(shè)計(jì)公司多無(wú)自設(shè)工廠，開(kāi)發(fā)的車用芯片僅2.2%委托國(guó)內(nèi)業(yè)者代工生產(chǎn)。此外，韓國(guó)IC設(shè)計(jì)業(yè)者與實(shí)際生產(chǎn)的制造商在車用芯片的連結(jié)度不足，也是影響車廠采用國(guó)產(chǎn)車用芯片的原因之一。以韓國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)看，車用芯片以客制為主，車商、IC設(shè)計(jì)及代工廠必須密切合作，打造綜合型半導(dǎo)體強(qiáng)國(guó)。因此，韓國(guó)在汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域一直致力于發(fā)展新布局，如韓國(guó)公司一直計(jì)劃收購(gòu)汽車半導(dǎo)體，借助收購(gòu)幫助自身技術(shù)發(fā)展。隨著智能電動(dòng)汽車的市場(chǎng)不斷擴(kuò)張，汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，預(yù)計(jì)2024年全球汽車芯片市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)655億美元。在這一發(fā)展背景下，韓國(guó)政府希望能夠提供諸多通關(guān)物流、政策和資金上的扶持。
在AI領(lǐng)域，韓國(guó)的ICT部將自己定位轉(zhuǎn)向人工智能半導(dǎo)體，目前韓國(guó)正大力投資人工智能。到2029年之前，將花費(fèi)大約一萬(wàn)億韓元用于開(kāi)發(fā)下一代AI芯片。韓國(guó)政府將AI相關(guān)的半導(dǎo)體分成汽車、醫(yī)療、IoT家電、機(jī)器人及公共等五大領(lǐng)域，針對(duì)不同系統(tǒng)的IC開(kāi)發(fā)給予戰(zhàn)略性支持。當(dāng)前的計(jì)劃是，到2022年在全國(guó)范圍內(nèi)生產(chǎn)AI芯片，并在十年內(nèi)組建3000人的專家隊(duì)伍，在本十年末擁有全球AI芯片市場(chǎng)20％的份額。
日本—涅盤重生
材料和設(shè)備是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基石，是推動(dòng)集成電路技術(shù)創(chuàng)新的引擎。半導(dǎo)體材料處于整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的上游環(huán)節(jié)，技術(shù)門檻高，日本企業(yè)的占比達(dá)52%左右。其中晶圓制造材料包括硅片、光掩模、光刻膠、光刻膠輔助材料、工藝化學(xué)品、電子特氣、靶材、CMP拋光材料等，日本在硅晶圓、靶材料、封裝材料等領(lǐng)域都有著卓越的優(yōu)勢(shì)，日本廠商均占有50%以上份額；在陶瓷基板、樹(shù)脂基板、金線鍵合、以及半導(dǎo)體封裝等材料方面,日本廠商的市場(chǎng)占有率甚至超過(guò)80%。日本憑借高端的提純技術(shù)以及長(zhǎng)久以來(lái)的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)積累在該領(lǐng)域達(dá)到了其他地區(qū)和國(guó)家都無(wú)法超越的水平。日本在半導(dǎo)體設(shè)備和材料領(lǐng)域經(jīng)過(guò)了多年的投入、研發(fā)、技術(shù)、人才的積累，使其在這一產(chǎn)業(yè)上游有著很強(qiáng)的話語(yǔ)權(quán)。
日本政府將促進(jìn)研發(fā)和投資，從國(guó)家層面保障半導(dǎo)體供應(yīng)鏈完善、發(fā)展成立了2000億日元的技術(shù)開(kāi)發(fā)基，在資金上助力尖端半導(dǎo)體的發(fā)展。為半導(dǎo)體企業(yè)提供完善的研究體系和環(huán)境。日本同時(shí)也開(kāi)啟了先進(jìn)制程研發(fā)道路，出資420億日元，聯(lián)合日本三大半導(dǎo)體廠商共同開(kāi)發(fā)2nm先進(jìn)制程工藝，目標(biāo)研發(fā)出2nm以下節(jié)點(diǎn)的半導(dǎo)體制造技術(shù)，并設(shè)立測(cè)試產(chǎn)線，研發(fā)細(xì)微電路的加工、洗凈等制造技術(shù)。并且日本政府也將從國(guó)家層面出發(fā)，為這三家日本半導(dǎo)體廠商提供相關(guān)支持，還和臺(tái)積電、英特爾等半導(dǎo)體大廠進(jìn)行大范圍的意見(jiàn)交換來(lái)進(jìn)行研發(fā)，重振日本在先進(jìn)研發(fā)方面的實(shí)力。
中國(guó)臺(tái)灣—制造龍頭
中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的實(shí)力名列世界前列，其中最強(qiáng)的是芯片代工。除了在代工環(huán)節(jié)實(shí)力強(qiáng)勁之外，在上游的IC設(shè)計(jì)、中游的晶圓生產(chǎn)、下游的封裝和測(cè)試以及設(shè)備、材料全領(lǐng)域都有布局。
2020年中國(guó)臺(tái)灣IC專業(yè)委外封測(cè)代工產(chǎn)值將突破185億美元，同比增長(zhǎng)超過(guò)15%。中國(guó)臺(tái)灣封測(cè)廠商不斷通過(guò)并購(gòu)及研發(fā)投入，鞏固其封測(cè)龍頭的地位，現(xiàn)如今中國(guó)臺(tái)灣的封測(cè)行業(yè)已形成較為完善的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展循環(huán)，在自身穩(wěn)定發(fā)展和的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新。中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)領(lǐng)域。2020年設(shè)計(jì)行業(yè)產(chǎn)值8529億新臺(tái)幣，同比增長(zhǎng)23%，2021年IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值有望成長(zhǎng)10.9%。
中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)在材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?，在半?dǎo)體發(fā)展過(guò)程中一直注重培養(yǎng)本土的供應(yīng)鏈，用材料提升良率，換掉具有毒性的半導(dǎo)體材料，回收材料再利用。并且在材料方面，廠商會(huì)對(duì)自己的出廠材料進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，在此生產(chǎn)鏈條中，生產(chǎn)技術(shù)、檢測(cè)服務(wù)、運(yùn)送缺一不可。同時(shí)，中國(guó)臺(tái)灣也注重材料廠商的地域性擴(kuò)展，積極在各個(gè)半導(dǎo)體巨頭企業(yè)附近建廠，縮小產(chǎn)業(yè)鏈上各環(huán)節(jié)間的距離，降低成本，以謀求更高的利潤(rùn)。
在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的推動(dòng)下，臺(tái)灣半導(dǎo)體廠商也在該領(lǐng)域有所規(guī)劃。由于藍(lán)牙和WIFI芯片至關(guān)重要，中國(guó)臺(tái)灣計(jì)劃提高WIFI6芯片的產(chǎn)量以貼合市場(chǎng)趨勢(shì)發(fā)展。此外，在物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的巨大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求市場(chǎng)基于下，中國(guó)臺(tái)灣在新興存儲(chǔ)技術(shù)的方面與外部研究實(shí)驗(yàn)室、財(cái)團(tuán)和學(xué)術(shù)合作伙伴合作，試圖實(shí)現(xiàn)AI和ML的進(jìn)內(nèi)存和內(nèi)存計(jì)算。中國(guó)臺(tái)灣聚焦5G通訊、物聯(lián)網(wǎng)的興起，側(cè)重智能生活、優(yōu)質(zhì)健康和可持續(xù)環(huán)境三個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，協(xié)助3D集成電路產(chǎn)業(yè)整合，打造新興的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。在地方政府的支撐下，相關(guān)企業(yè)將投入1000億美元資本支出，以應(yīng)對(duì)5G和高速運(yùn)算應(yīng)用在未來(lái)數(shù)年的爆發(fā)性成長(zhǎng)。
2014-2021年芯片制造工藝迭代
來(lái)源：公開(kāi)資料中國(guó)—后起之秀
中國(guó)政府在扶持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不遺余力,首先,在十四五規(guī)劃中，為鞏固發(fā)展中國(guó)科技尖端實(shí)力，中國(guó)政府重點(diǎn)鼓勵(lì)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展。中國(guó)將著重關(guān)注加快先進(jìn)制程的發(fā)展速度，如14nm、7nm甚至更先進(jìn)制造工藝實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。第三代半導(dǎo)體材料明顯的性能優(yōu)勢(shì)也被關(guān)注，在2021-2025年，中國(guó)將致力于在教育、科研、開(kāi)發(fā)、融資、應(yīng)用等各個(gè)方面支持并培養(yǎng)相關(guān)人才，以實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)獨(dú)立自主的目標(biāo)。其次,為推動(dòng)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，中國(guó)很久以前就成立了大基金以支持芯片半導(dǎo)體行業(yè)。主要投資于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中游企業(yè)，其中包括制造、設(shè)計(jì)、封測(cè)的行業(yè)龍頭企業(yè)。再者，中國(guó)政府頒布政策進(jìn)口設(shè)備、材料、零配件免關(guān)稅；設(shè)備、材料、封測(cè)公司明確享受所得稅“兩免三減半”等免稅政策，在中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)還無(wú)法實(shí)現(xiàn)自給自足的情況下，免稅政策的提出為中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)的發(fā)展提供了財(cái)政支持。
中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈較為完整和集中，降低半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展成本，促進(jìn)行業(yè)快速發(fā)展：中國(guó)集成電路現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)主要有四個(gè)，分別是以上海為中心的長(zhǎng)三角、以北京為中心的環(huán)渤海、以深圳為中心的泛珠三角和以武漢、成都為代表的中西部區(qū)域。這四個(gè)產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)分別具有不同的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)。長(zhǎng)三角、珠三角地區(qū)在中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)等產(chǎn)業(yè)鏈全面發(fā)展；京津冀地區(qū)的偏向集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)；中西部地區(qū)在封測(cè)行業(yè)發(fā)展較好。其中長(zhǎng)三角地區(qū)優(yōu)勢(shì)顯著，中西部地區(qū)也在迎頭趕上。中國(guó)政府計(jì)劃以上海集成電路研發(fā)中心為主要支撐的創(chuàng)新平臺(tái)，圍繞此中心加快芯片設(shè)計(jì)、先進(jìn)工藝等各產(chǎn)業(yè)鏈方面進(jìn)步發(fā)展。浙江地區(qū)超前布局發(fā)展第三代半導(dǎo)體，與上海銜接，協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈的發(fā)展。江蘇地區(qū)將在高端設(shè)備制造、集成電路、人工智能等角度，突破核心技術(shù)。由此，中國(guó)長(zhǎng)三角領(lǐng)域的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈逐步形成，資源和技術(shù)的集中也將降低研發(fā)成本，以點(diǎn)帶面，將中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭逐步擴(kuò)散。
中國(guó)在設(shè)計(jì)行業(yè)蓬勃發(fā)展：2020年前三季度，中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模同比增長(zhǎng)24.1%。擁有更廣闊的市場(chǎng)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展不是一蹴而就的，這對(duì)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和人才培養(yǎng)都有極高的要求。整體而言，中國(guó)IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品線涵蓋比較全面，包括手機(jī)SoC、基頻、指紋辨識(shí)，及銀行安全芯片等，另外在部份細(xì)分領(lǐng)域也能看到中國(guó)IC設(shè)計(jì)廠位居產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位。但在高端芯片領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)芯片的市場(chǎng)占有率較低，跟國(guó)際大廠有差距。所以未來(lái)中國(guó)也會(huì)繼續(xù)集中資源，爭(zhēng)取在高端芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。
近年來(lái)中國(guó)大力發(fā)展半導(dǎo)體制造業(yè)，以‘自給自足，減少進(jìn)口依賴’為目標(biāo)，雖有成效，但中國(guó)作為最大的IC消費(fèi)國(guó)，其產(chǎn)量?jī)H占市場(chǎng)的15.9%，其中更有一半以上的份額來(lái)自其在海外的加工廠。在過(guò)去的十年，隨著半導(dǎo)體終端應(yīng)用崛起，晶圓制造業(yè)產(chǎn)能初步向大陸轉(zhuǎn)移，眾多海外芯片廠商紛紛在中國(guó)設(shè)廠，2020年，中國(guó)年度注冊(cè)的芯片企業(yè)趨近60000家，到2030年，中國(guó)晶圓制造有望占據(jù)市場(chǎng)一半的份額。
全球芯片制造產(chǎn)能比重變化
來(lái)源：ICInsights中國(guó)的封測(cè)是整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中發(fā)展起步最早的，而現(xiàn)在的規(guī)模也與大廠追平。借助企業(yè)間的收購(gòu)，借力資本市場(chǎng)，形成“合資 合作”，增強(qiáng)了客戶群體上的優(yōu)勢(shì)，在技術(shù)領(lǐng)域，其下屬企業(yè)成為國(guó)家高端處理器封測(cè)基地，打破了國(guó)外的技術(shù)壟斷。除專業(yè)的OSAT外，中國(guó)的第三方專業(yè)測(cè)試廠商、封測(cè)一體公司、晶圓代工企業(yè)等廠商也在各自優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域?qū)で蟀l(fā)展。
中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展仍然存在許多挑戰(zhàn)。在人才方面，如何留住技術(shù)人才仍然是一大問(wèn)題，盡管中國(guó)目前半導(dǎo)體業(yè)績(jī)表現(xiàn)亮眼，創(chuàng)業(yè)熱情高漲，整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)也在積極優(yōu)化，半導(dǎo)體市場(chǎng)景氣度持續(xù)，但市場(chǎng)機(jī)制是半導(dǎo)體企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，這關(guān)乎到企業(yè)是否能夠吸引人才、留住人才等問(wèn)題。但究竟是采用哪種方式來(lái)發(fā)展，還需要進(jìn)一步探索。此外，中國(guó)的半導(dǎo)體體制缺乏經(jīng)驗(yàn)，造成在制造芯片時(shí)所需的具有豐富經(jīng)驗(yàn)人才極度短缺。除此之外，在追求半導(dǎo)體芯片自給自足的過(guò)程中，很難平衡全球與地方性利益。中美貿(mào)易戰(zhàn)下國(guó)內(nèi)高科技企業(yè)面臨禁售限制，而本土半導(dǎo)體制造能力尚弱，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)鏈脫節(jié)。全球范圍內(nèi)日益趨嚴(yán)的外商投資管控制度進(jìn)一步增加了跨境投資的難度。
02?打造韌性供應(yīng)鏈——重組與平衡
? 國(guó)家層面
各國(guó)對(duì)半導(dǎo)體需求的不斷提升以及半導(dǎo)體在全球經(jīng)濟(jì)中的日益增強(qiáng)的重要性，引起了世界各國(guó)決策者的關(guān)注，并且半導(dǎo)體芯片已成為了國(guó)家戰(zhàn)略財(cái)產(chǎn)。在國(guó)家層面上，全球半導(dǎo)體短缺和地緣政治局勢(shì)緊張的現(xiàn)狀，使得各國(guó)加強(qiáng)了對(duì)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的審查，并促使各國(guó)爭(zhēng)奪在半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)權(quán)。例如，在***政府的領(lǐng)導(dǎo)下，美國(guó)正在努力將半導(dǎo)體制造業(yè)轉(zhuǎn)移回美國(guó)，以減少對(duì)少數(shù)芯片制造商的依賴32。亞太各國(guó)政府也在競(jìng)相確保和加強(qiáng)供應(yīng)鏈。
中國(guó)：中國(guó)的目標(biāo)是在2025年實(shí)現(xiàn)70%的半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)化，這是中國(guó)在人工智能和信息技術(shù)等高科技制造業(yè)取得全球領(lǐng)先地位計(jì)劃的一部分。中國(guó)制定的這一目標(biāo)是基于美國(guó)限制美國(guó)及海外芯片制造商對(duì)中國(guó)科技公司發(fā)貨的現(xiàn)狀下，但這一目標(biāo)是否可行仍需要一段時(shí)間的觀察。因?yàn)橹袊?guó)對(duì)進(jìn)口芯片的依賴程度依舊較高，去年在芯片進(jìn)口上就花費(fèi)了近3000億美元。在國(guó)家的十四五規(guī)劃政策中，對(duì)半導(dǎo)體的大力支持是一個(gè)非常重要的著力點(diǎn)。規(guī)劃中特別強(qiáng)調(diào)，推進(jìn)目前中國(guó)IC設(shè)計(jì)向高端化升級(jí)，對(duì)高端功率器件進(jìn)行重點(diǎn)支持和引導(dǎo)。未來(lái)十四五期間的重點(diǎn)在于支持先進(jìn)封裝技術(shù)的發(fā)展，包括3D硅通孔技術(shù)和扇出型封裝等。除此之外，邏輯芯片的先進(jìn)封裝和功率器件的封裝也將會(huì)是十四五期間的發(fā)展重點(diǎn)。十四五規(guī)劃將會(huì)對(duì)關(guān)鍵設(shè)備和材料進(jìn)行專項(xiàng)支持，政策的支持有利于中國(guó)半導(dǎo)體關(guān)鍵設(shè)備材料領(lǐng)域的突破，加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)本土配套能力，為中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈自主可控提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
日本：日本、韓國(guó)被美國(guó)視作打造半導(dǎo)體全新產(chǎn)業(yè)鏈的重要合作伙伴。美日韓三方強(qiáng)調(diào)了保證半導(dǎo)體供應(yīng)鏈安全的重要性，并指出，當(dāng)下美日韓三國(guó)掌握著未來(lái)半導(dǎo)體制造技術(shù)的大部分關(guān)鍵因素，因此希望日本、韓國(guó)能在這一方面加強(qiáng)溝通合作。同時(shí)美國(guó)單獨(dú)希望兩國(guó)未來(lái)加強(qiáng)在5G通信、半導(dǎo)體供應(yīng)鏈、人工智能等領(lǐng)域的合作，雙方還計(jì)劃共同出資45億美元，搶先開(kāi)發(fā)6G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，針對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)尋求合作，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。
韓國(guó)：在美日半導(dǎo)體貿(mào)易摩擦期間，韓國(guó)企業(yè)在存儲(chǔ)器領(lǐng)域加快追趕，三星公司占據(jù)的存儲(chǔ)器市場(chǎng)份額持續(xù)上升。由于美國(guó)并未對(duì)韓國(guó)產(chǎn)品征收高額反傾銷稅，再加上日本對(duì)韓國(guó)進(jìn)行的出口管制，韓國(guó)逐漸減少對(duì)日本市場(chǎng)的依賴，韓國(guó)存儲(chǔ)器逐漸替代了日本產(chǎn)品。面對(duì)炙手可熱的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，三星電子、SK海力士這兩家韓國(guó)半導(dǎo)體龍頭企業(yè)正蓄勢(shì)待發(fā)，考慮擴(kuò)大市場(chǎng)規(guī)模至美國(guó)德州。由于當(dāng)下汽車半導(dǎo)體的短缺局面，韓國(guó)政府計(jì)劃推動(dòng)韓國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)和汽車企業(yè)結(jié)成同盟，以提高車用半導(dǎo)體芯片的國(guó)產(chǎn)化率。
中國(guó)臺(tái)灣：中國(guó)臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對(duì)外來(lái)技術(shù)和設(shè)備仍有相當(dāng)高程度的依賴。進(jìn)口國(guó)主要為荷蘭、日本和美國(guó)。依據(jù)臺(tái)灣海關(guān)進(jìn)出口統(tǒng)計(jì)，去年中國(guó)臺(tái)灣半導(dǎo)體、液晶生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)口達(dá)181億美元，占總進(jìn)口6.3%，且大部分用于核心制程。在IC設(shè)計(jì)重要工具軟件，中國(guó)臺(tái)灣仍是依賴進(jìn)口。中國(guó)臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)擁有全球最完整的生態(tài)體系，上下游已形成長(zhǎng)期穩(wěn)定的事業(yè)共同體。因此，對(duì)中國(guó)臺(tái)灣制造業(yè)活動(dòng)的任何干擾都將對(duì)全球電子產(chǎn)品供應(yīng)鏈產(chǎn)生波及效應(yīng)。
企業(yè)層面-供應(yīng)鏈的適應(yīng)性
在企業(yè)層面，全球半導(dǎo)體和電子技術(shù)及服務(wù)提供商應(yīng)分別考慮短期和長(zhǎng)期的戰(zhàn)略，以確保其未來(lái)的供應(yīng)鏈和業(yè)務(wù)穩(wěn)定發(fā)展。
- 短期戰(zhàn)略
評(píng)估并分析供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)：企業(yè)應(yīng)評(píng)估供應(yīng)商失去制造能力后對(duì)企業(yè)帶來(lái)的潛在影響，并建立備用的供應(yīng)商選擇方案，以盡量減少供應(yīng)鏈中斷的情況。
數(shù)字化供應(yīng)鏈：供應(yīng)鏈繪制不僅是企業(yè)降低供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的一種策略，也是降低供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的最好辦法。但由于供應(yīng)鏈的繪制需要較長(zhǎng)的時(shí)間，成本也比較高，只有少數(shù)公司在供應(yīng)鏈繪制方面進(jìn)行了投資。大多數(shù)公司只參考其關(guān)鍵供應(yīng)商提供的信息，而忽略了二級(jí)和三級(jí)供應(yīng)商對(duì)供應(yīng)鏈可能產(chǎn)生的影響。供應(yīng)鏈繪制可以幫助公司在整個(gè)供應(yīng)鏈中獲得更好的可見(jiàn)性，例如當(dāng)供應(yīng)鏈發(fā)生斷裂時(shí)，企業(yè)可以更及時(shí)地發(fā)現(xiàn)哪些供應(yīng)商、站點(diǎn)、零件和產(chǎn)品正處于風(fēng)險(xiǎn)之中。這使得企業(yè)能夠制定相應(yīng)的緩和策略，緩解受限的庫(kù)存，并確定備選方案。因此，對(duì)大多數(shù)企業(yè)來(lái)說(shuō)，供應(yīng)鏈繪制給企業(yè)帶來(lái)的收益大于成本。對(duì)于資源有限的企業(yè)，首先要關(guān)注能夠帶來(lái)最大收入的關(guān)鍵部分，然后盡可能多地降低層級(jí)以獲得可見(jiàn)性。企業(yè)還應(yīng)尋找能夠使其達(dá)成供應(yīng)鏈數(shù)字化的方法。例如，服裝制造商可以選擇在網(wǎng)上創(chuàng)建服裝的3D樣品的方法，替代在海外親自查看這些樣品的方式。
建立備份能力和靈活供應(yīng)鏈：企業(yè)還應(yīng)投資其備份的能力，即在核心供應(yīng)鏈中“隱藏”一個(gè)或多個(gè)備選的供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。一旦核心網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題，備用的網(wǎng)絡(luò)將能夠立即接管。例如，豐田在地震后重新分配了標(biāo)準(zhǔn)零部件的制造網(wǎng)絡(luò)，這樣供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)就可以擁有相同的生產(chǎn)能力。此外，柔性制造也將提高供應(yīng)鏈彈性。通用汽車在阿根廷、波蘭、泰國(guó)和巴西的工廠都遵循相同的設(shè)計(jì)、模板和制造流程。因此，如果一個(gè)地區(qū)遇到問(wèn)題，其他工廠可以立即提供支持。
- 長(zhǎng)期戰(zhàn)略——重新配置靈活供應(yīng)鏈模型
評(píng)估并分析供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)：企業(yè)應(yīng)評(píng)估供應(yīng)商失去制造能力后對(duì)企業(yè)帶來(lái)的潛在影響，并建立備用的供應(yīng)商選擇方案，以盡量減少供應(yīng)鏈中斷的情況。
許多半導(dǎo)體公司目前將其制造工廠進(jìn)行區(qū)域化集中，希望能夠降低公司的勞動(dòng)力成本、保持有利的稅收結(jié)構(gòu)。除此之外，實(shí)現(xiàn)區(qū)域化的集中制造也有利于實(shí)現(xiàn)供應(yīng)商和客戶的協(xié)同效應(yīng)。然而這種模式也將單點(diǎn)故障引入到了在全球擁有數(shù)萬(wàn)億美元收入的行業(yè)之中。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，半導(dǎo)體公司應(yīng)審視其供應(yīng)鏈戰(zhàn)略和運(yùn)營(yíng)模式，以應(yīng)對(duì)制造地域集中和缺乏適應(yīng)性給企業(yè)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。半導(dǎo)體公司不應(yīng)依賴地理集中的制造模式，而應(yīng)考慮轉(zhuǎn)向“靈活供應(yīng)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)”模式，該模式靈活且允許多路徑，有助于消除單點(diǎn)故障。
在這種模式下，企業(yè)必須在制造成本、連續(xù)性和可持續(xù)性水平之間取得平衡?！办`活供應(yīng)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)”模式實(shí)現(xiàn)了制造的區(qū)域規(guī)?；瑢⒐炯械闹圃炷芰Ψ植嫉洁徑鼌^(qū)域（例如制造、A/T、工具制造和支持），并確定可替代的供應(yīng)源。
企業(yè)在國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)了足夠的容量的同時(shí)還建立了其他互相連接的區(qū)域節(jié)點(diǎn)。為了衡量并監(jiān)測(cè)績(jī)效水平，半導(dǎo)體公司應(yīng)考慮使用更多基于區(qū)域和全球網(wǎng)絡(luò)的指標(biāo)來(lái)監(jiān)測(cè)各國(guó)風(fēng)險(xiǎn)，并確保整個(gè)供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性、靈活性和可持續(xù)性。
從以國(guó)家和地區(qū)為基礎(chǔ)的中心轉(zhuǎn)移到更多的區(qū)域和全球供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)之中，以產(chǎn)業(yè)聯(lián)合體和互相協(xié)作的方法來(lái)投資和發(fā)展人才庫(kù)和基礎(chǔ)設(shè)施，以便在需要時(shí)迅速擴(kuò)大新的制造和供應(yīng)節(jié)點(diǎn)。例如，可以在新加坡、馬來(lái)西亞或越南等這些已經(jīng)建立了半導(dǎo)體制造生態(tài)系統(tǒng)的國(guó)家建設(shè)更成熟的半導(dǎo)體制造、組裝和測(cè)試的設(shè)施，但最關(guān)鍵的是要為前沿工藝提供可替代的研發(fā)和制造地點(diǎn)。
03?人工智能帶動(dòng)半導(dǎo)體制造變革
近年來(lái)全球半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭十分強(qiáng)勁，人工智能也進(jìn)一步應(yīng)用在半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)之中，不僅手機(jī)品牌大廠如蘋(píng)果、三星電子等紛紛在智能手機(jī)中導(dǎo)入AI功能，無(wú)人機(jī)商用市場(chǎng)在AI驅(qū)動(dòng)下呈現(xiàn)大幅增長(zhǎng)；同時(shí)醫(yī)療、建筑等產(chǎn)業(yè)也在加速導(dǎo)入AI技術(shù)，都帶動(dòng)了半導(dǎo)體廠的利潤(rùn)增長(zhǎng)，人工智能成為半導(dǎo)體行業(yè)下一個(gè)增長(zhǎng)周期的催化劑。
人工智能正在以兩種方式影響半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，第一種方式是培養(yǎng)對(duì)人工智能新興技術(shù)的需求，從而創(chuàng)造新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)；例如，商湯科技專注于提供面部識(shí)別、視頻分析和自動(dòng)駕駛技術(shù)，銷售增長(zhǎng)率增幅巨大且逐漸增加。第二種方式是改進(jìn)半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程。人工智能可以將機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法應(yīng)用到晶圓缺陷檢測(cè)與分類、光學(xué)量測(cè)、芯片制造與建模、光刻膠輪廓預(yù)測(cè)、半導(dǎo)體生產(chǎn)結(jié)果預(yù)測(cè)、晶圓過(guò)程控制與監(jiān)控等過(guò)程。我們將會(huì)重點(diǎn)關(guān)注半導(dǎo)體在設(shè)計(jì)與制造兩個(gè)過(guò)程中人工智能的應(yīng)用。
AI在半導(dǎo)體中應(yīng)用的價(jià)值
人工智能技術(shù)的運(yùn)用與變革為半導(dǎo)體行業(yè)帶來(lái)了新的成長(zhǎng)機(jī)遇，引發(fā)了新的創(chuàng)新浪潮，鼓勵(lì)半導(dǎo)體公司突破新的技術(shù)結(jié)點(diǎn)，對(duì)芯片的生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)生巨大的影響。隨著人工智能在半導(dǎo)體行業(yè)中的應(yīng)用，通過(guò)節(jié)約成本、縮短產(chǎn)品上市時(shí)間、提高企業(yè)運(yùn)作效率以及產(chǎn)品質(zhì)量，半導(dǎo)體行業(yè)將實(shí)現(xiàn)新的盈利增長(zhǎng)點(diǎn)。
人工智能簡(jiǎn)化半導(dǎo)體部分環(huán)節(jié)，促進(jìn)成本降低
由于半導(dǎo)體市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，為了保持競(jìng)爭(zhēng)力并擴(kuò)大市場(chǎng)份額，半導(dǎo)體公司需要不斷嘗試積極追求創(chuàng)新以保持企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。在這一趨勢(shì)之下，半導(dǎo)體芯片的性能不斷的被提升，但這也增加了半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程中的許多費(fèi)用。而人工智能在芯片設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和制造環(huán)節(jié)的應(yīng)用有效地降低了各個(gè)環(huán)節(jié)中不必要的成本消耗。半導(dǎo)體的制造是半導(dǎo)體企業(yè)最大的成本組成部分，通過(guò)應(yīng)用人工智能，可以有效地幫助半導(dǎo)體企業(yè)降低生產(chǎn)制造成本。將AI應(yīng)用于芯片制造各個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，能夠有效精簡(jiǎn)測(cè)試步驟、減輕繁瑣任務(wù)量，有效提高晶圓的制造精度，掌握晶圓最佳處理時(shí)間，提高制造效率，提高收益率從而降低成本。
人工智能的應(yīng)用縮短了半導(dǎo)體芯片上市周期，提高產(chǎn)業(yè)運(yùn)作效率：
半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)和制造是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，每一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)生成大量的數(shù)據(jù)，而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法無(wú)法滿足于分析這些復(fù)雜數(shù)據(jù)的需求，但是使用基于人工智能的機(jī)器學(xué)習(xí)方法，可以幫助半導(dǎo)體公司快速分析大量的制造和設(shè)計(jì)中的復(fù)雜數(shù)據(jù)，利用算法和儲(chǔ)存基礎(chǔ)架構(gòu)查找出復(fù)雜數(shù)據(jù)中的模式，找出數(shù)據(jù)之中的內(nèi)在聯(lián)系；同時(shí)，AI可以通過(guò)縮短芯片生產(chǎn)處理的時(shí)間，將其嵌入芯片生產(chǎn)的生產(chǎn)周期的流程之中。例如，半導(dǎo)體公司可以使用工具參數(shù)，使用機(jī)器學(xué)習(xí)模型捕獲非線性的工藝時(shí)間和結(jié)果之間的關(guān)系（如：烘烤溫度，光刻強(qiáng)度）。這樣可以實(shí)現(xiàn)在每個(gè)芯片或者每個(gè)批次上的最佳處理時(shí)間，提高半導(dǎo)體公司在芯片設(shè)計(jì)和制造方面的生產(chǎn)力，縮短整體的加工時(shí)間，加速現(xiàn)有的產(chǎn)品生產(chǎn)和操作流程，縮短產(chǎn)品的上市時(shí)間；同時(shí)，在人工智能的幫助下，半導(dǎo)體公司可以實(shí)現(xiàn)在不增加設(shè)備的情況下，增加芯片產(chǎn)量。例如在不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)上，人工智能可以通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法來(lái)確定最佳的生產(chǎn)步驟，提高生產(chǎn)效率。同時(shí)人工智能有效結(jié)合不同的專業(yè)知識(shí)和技能，在不需要實(shí)現(xiàn)人工操作的情況下，應(yīng)對(duì)復(fù)雜的制造環(huán)節(jié)，維持機(jī)器進(jìn)行持續(xù)的高效的運(yùn)作，提高半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的運(yùn)作效率。
AI促使半導(dǎo)體行業(yè)的增長(zhǎng)點(diǎn)
來(lái)源：德勤優(yōu)化半導(dǎo)體產(chǎn)品，提高良率
人工智能可以為半導(dǎo)體制造業(yè)提供產(chǎn)品缺陷檢測(cè)、溯源等優(yōu)化系統(tǒng)，現(xiàn)有較為成熟的產(chǎn)品如光伏電池缺陷檢測(cè)系統(tǒng)、溯源系統(tǒng)以及晶圓切片工藝良品率優(yōu)化系統(tǒng)等。過(guò)去半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)布設(shè)了足夠的傳感器，將圖片、視頻等信息傳輸至電腦，由人工翻閱圖片，然后篩選出不合格品；而人工智能，基于圖像識(shí)別技術(shù)，可以在生產(chǎn)鏈末端篩選出不合格產(chǎn)品，替代人工篩查，通過(guò)人工智能算法，不僅能夠識(shí)別出在生產(chǎn)過(guò)程中的產(chǎn)品缺陷，提供解決方案，同時(shí)也可以利用AI建立模型，預(yù)測(cè)未來(lái)生產(chǎn)中的缺陷進(jìn)行預(yù)測(cè)，提高良率。
隨著半導(dǎo)體企業(yè)逐漸提高芯片研發(fā)和制造水平，加快上市時(shí)間，在未來(lái)的三到五年內(nèi)，人工智能每年可以為半導(dǎo)體公司增提高缺陷檢測(cè)的效率和精度；缺陷溯源功能則更進(jìn)一步，對(duì)半導(dǎo)體生產(chǎn)線上的各種參數(shù)進(jìn)行管理，根據(jù)歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)建立模型，找出與良率相關(guān)的關(guān)鍵參數(shù)，形成關(guān)系模型，并對(duì)每個(gè)產(chǎn)品提供最優(yōu)的參數(shù)，從源頭提升良品率。加10億美元利潤(rùn)，是極為重要的組成部分。因此，未來(lái)五年，人工智能將成為半導(dǎo)體新動(dòng)力源。人工智能可以為半導(dǎo)體行業(yè)從最初的研發(fā)到最終的銷售帶來(lái)巨大的商業(yè)價(jià)值，其中最大的商業(yè)價(jià)值是在研發(fā)和制造環(huán)節(jié)，尤其是制造環(huán)節(jié)，下面一章將會(huì)詳細(xì)講述在這兩個(gè)環(huán)節(jié)中的具體應(yīng)用。
提高缺陷檢測(cè)的效率和精度；缺陷溯源功能則更進(jìn)一步，對(duì)半導(dǎo)體生產(chǎn)線上的各種參數(shù)進(jìn)行管理，根據(jù)歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)建立模型，找出與良率相關(guān)的關(guān)鍵參數(shù)，形成關(guān)系模型，并對(duì)每個(gè)產(chǎn)品提供最優(yōu)的參數(shù)，從源頭提升良品率。
AI在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)與制造的應(yīng)用場(chǎng)景
在芯片的研究和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，人工智能的應(yīng)用可以幫助半導(dǎo)體公司優(yōu)化投資組合，將耗時(shí)的工作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，并提升在芯片設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)的效率。通過(guò)芯片自動(dòng)化驗(yàn)證以及芯片設(shè)計(jì)優(yōu)化，半導(dǎo)體公司可以避免芯片在設(shè)計(jì)和研發(fā)流程中時(shí)間的浪費(fèi)，在制造環(huán)節(jié)中加速產(chǎn)量的提升，降低維持產(chǎn)量所需要的成本。雖然AI技術(shù)無(wú)法滲透進(jìn)入芯片設(shè)計(jì)和制造的每一個(gè)環(huán)節(jié)，但目前的部分應(yīng)用已經(jīng)能夠通過(guò)節(jié)約大量的研發(fā)成本的成果中展現(xiàn)出機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的優(yōu)勢(shì)。
AI在芯片研發(fā)制造中的應(yīng)用
來(lái)源：德勤- 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)
通過(guò)芯片自動(dòng)化驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)故障的高效預(yù)測(cè)
半導(dǎo)體在部件生產(chǎn)過(guò)程中很容易出現(xiàn)故障，而人工智能通過(guò)部署機(jī)器學(xué)習(xí)的算法來(lái)識(shí)別半導(dǎo)體組成部件故障的模式，預(yù)測(cè)在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)階段中可能出現(xiàn)的故障，并分析出最佳的組件布局；在人工智能分析的支持下，集成電路的設(shè)計(jì)被拆解成為不同的組件，基于現(xiàn)有的集成電路設(shè)計(jì)，AI通過(guò)比較不同集成電路組件的結(jié)構(gòu)以定位單個(gè)微芯片在布局中出現(xiàn)故障的位置。因此在人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的輔助下，自動(dòng)驗(yàn)證集成電路設(shè)計(jì)可以顯著降低銷貨成本，提高終端產(chǎn)量并縮短新產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間。
優(yōu)化集成電路設(shè)計(jì)，滿足設(shè)計(jì)復(fù)雜性需求
現(xiàn)代對(duì)集成電路的設(shè)計(jì)復(fù)雜性需求一直在不斷提升，規(guī)則也一直在改變。傳統(tǒng)的方法下，在半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)階段，需要大量的工程師和軟件資源來(lái)不斷去調(diào)試和優(yōu)化在設(shè)計(jì)過(guò)程中的各種問(wèn)題，因此設(shè)計(jì)時(shí)間和成本居高不下。通常，在集成電路生產(chǎn)的階段對(duì)其進(jìn)行故障維修需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和成本，將AI技術(shù)應(yīng)用在集成電路生產(chǎn)階段之前，也就是在投入大量維修時(shí)間較長(zhǎng)的生產(chǎn)之前，基于機(jī)器學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人工智能系統(tǒng)可以在設(shè)計(jì)集成電路時(shí)不斷優(yōu)化，在電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中自動(dòng)識(shí)別電路設(shè)計(jì)中影響電路成品率的因素，在設(shè)計(jì)階段就能夠確定產(chǎn)量減損因素可以節(jié)省投入的工程資源和成本，計(jì)算機(jī)視覺(jué)也可以通過(guò)識(shí)別集成電路設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)成品率降低因素，并對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，提高功率、性能和面積（PPA）指標(biāo)，從而提高芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的吞吐量。
- 制造環(huán)節(jié)
制造環(huán)節(jié)是人工智能應(yīng)用場(chǎng)景中最具潛力的區(qū)域，制造成本也是半導(dǎo)體公司支出的最大部分。人工智能化的制造技術(shù)通常是在現(xiàn)代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、擬人化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)智能化的感知、人機(jī)交互、機(jī)器學(xué)習(xí)、決策和執(zhí)行技術(shù)，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程和制造設(shè)備智能化，是信息技術(shù)和智能技術(shù)與裝備制造過(guò)程技術(shù)的深度融合和繼承。通過(guò)將人工智能嵌入到生產(chǎn)制造的各個(gè)環(huán)節(jié)，優(yōu)化半導(dǎo)體制造各流程環(huán)節(jié)的效率，通過(guò)采集各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)，再借助深度學(xué)習(xí)算法建立的模型，可以極大程度地提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，幫助半導(dǎo)體制造公司降低制造成本。
半導(dǎo)體芯片的自動(dòng)缺陷檢測(cè)：
在復(fù)雜且昂貴的半導(dǎo)體芯片制造過(guò)程中，對(duì)芯片缺陷的檢查和分類至關(guān)重要。傳統(tǒng)半導(dǎo)體企業(yè)對(duì)芯片缺陷的檢查是通過(guò)人工的方式，人工缺陷分類成本高，且準(zhǔn)確度低；除此之外，人工檢測(cè)無(wú)法感知一些隱藏的芯片的缺陷問(wèn)題。通過(guò)人工智能的應(yīng)用，機(jī)器學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)可以對(duì)缺陷進(jìn)行分類，通過(guò)及時(shí)預(yù)測(cè)芯片質(zhì)量可能出現(xiàn)的問(wèn)題并發(fā)出警報(bào)，可以有效防止制造偏差和芯片質(zhì)量問(wèn)題。通過(guò)利用顯微鏡下的高分辨率圖像來(lái)訓(xùn)練計(jì)算機(jī)自動(dòng)缺陷分類算法，并通過(guò)持續(xù)收集相關(guān)數(shù)據(jù)，可以通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)不斷建立模型、優(yōu)化模型來(lái)促進(jìn)自動(dòng)識(shí)別缺陷的分類算法改進(jìn)，從而提高結(jié)果的一致性和準(zhǔn)確性。
預(yù)測(cè)維護(hù)機(jī)器設(shè)備：
半導(dǎo)體的制造工藝中，需要數(shù)百個(gè)極其復(fù)雜且昂貴的機(jī)器設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，以保證半導(dǎo)體的制造質(zhì)量和產(chǎn)量。而若是在機(jī)器運(yùn)作環(huán)節(jié)中出現(xiàn)未知的、不可預(yù)測(cè)的故障，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備停止運(yùn)行、半導(dǎo)體生產(chǎn)線中斷，導(dǎo)致生產(chǎn)損失，維護(hù)成本增加；因此，對(duì)于半導(dǎo)體的制造工藝來(lái)說(shuō)，設(shè)備的日常維護(hù)和故障的修理至關(guān)重要；傳統(tǒng)情況下，對(duì)設(shè)備的預(yù)防故障和日常維護(hù)是按照預(yù)定的時(shí)間間隔工作；通過(guò)引進(jìn)人工智能技術(shù)，利用半導(dǎo)體芯片制造中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，如維護(hù)日志、傳感器和制造設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)，基于機(jī)器學(xué)習(xí)的預(yù)測(cè)維護(hù)算法，進(jìn)行模型建立與擬合，預(yù)測(cè)機(jī)器可能會(huì)產(chǎn)生的故障，由于這些制造設(shè)備配備了許多機(jī)械零件，例如機(jī)械手臂，人工智能系統(tǒng)的聽(tīng)覺(jué)傳感器可以通過(guò)監(jiān)聽(tīng)設(shè)備的異常聲音，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)磨損的零件和機(jī)械的故障；如AI通過(guò)深度學(xué)習(xí)的記錄來(lái)儲(chǔ)存機(jī)器設(shè)備日?；顒?dòng)的聲音頻率，并將聲音頻率轉(zhuǎn)換為信號(hào)。當(dāng)該設(shè)備出現(xiàn)異常的音高和頻率時(shí)，AI傳感器將發(fā)出警報(bào)；另一方面，人工智能系統(tǒng)借助收集，檢查和分類的數(shù)據(jù)不斷進(jìn)行自身算法的訓(xùn)練和提升，通過(guò)不斷預(yù)測(cè)、訓(xùn)練、擬合與評(píng)估，AI傳感器對(duì)機(jī)械故障的預(yù)測(cè)和出現(xiàn)故障原因的檢測(cè)就變得更準(zhǔn)確更及時(shí)。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的健康狀況實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，降低機(jī)器維護(hù)成本，延長(zhǎng)機(jī)器使用壽命。
虛擬量測(cè)對(duì)在制品進(jìn)行全面監(jiān)控：
由于半導(dǎo)體制造工藝復(fù)雜性的不斷增加，半導(dǎo)體企業(yè)在滿足不斷增加的制造復(fù)雜度的要求之下，需要努力去保證產(chǎn)品的質(zhì)量，因此他們必須通過(guò)改善設(shè)備和過(guò)程控制以保持競(jìng)爭(zhēng)力。和缺陷一樣，量測(cè)也是晶圓制造過(guò)程中管理良率的重要組成部分；缺陷是通過(guò)對(duì)異常問(wèn)題的監(jiān)控來(lái)保障良率，量測(cè)是對(duì)生產(chǎn)結(jié)果及時(shí)檢查，來(lái)確保制造過(guò)程中所有的生產(chǎn)步驟都符合公司預(yù)期，保障產(chǎn)品的有效性。目前普遍的做法是對(duì)產(chǎn)線上的產(chǎn)品進(jìn)行抽檢，在良率問(wèn)題全覆蓋以及生產(chǎn)周期之間尋找一個(gè)平衡點(diǎn)。實(shí)際很多情況下由于實(shí)際并不好操作，經(jīng)常存在產(chǎn)品無(wú)法實(shí)際量測(cè)的情況。通過(guò)人工智能系統(tǒng)，利用制造設(shè)備的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)其每個(gè)設(shè)備的物理特征數(shù)據(jù)，為其構(gòu)建獨(dú)特的預(yù)測(cè)模型，推測(cè)晶圓的質(zhì)量，他作為一種虛擬量測(cè)方法，在減少了實(shí)際量測(cè)操作的情況下進(jìn)一步通過(guò)虛擬量測(cè)，控制量測(cè)的技術(shù)進(jìn)展與實(shí)施，保證了量測(cè)的精準(zhǔn)度，減少了之前相應(yīng)較為昂貴的量測(cè)設(shè)備成本，縮短結(jié)果等待時(shí)間，提高制造設(shè)備的吞吐量，提高量測(cè)的效率。除此之外，虛擬量測(cè)的預(yù)測(cè)結(jié)果可以解決由于設(shè)備問(wèn)題而導(dǎo)致的晶圓缺陷問(wèn)題，從而減少需要重新加工或者直接報(bào)廢的晶圓的數(shù)量,進(jìn)而提高半導(dǎo)體公司的產(chǎn)量和效率。
AI在半導(dǎo)體大規(guī)模應(yīng)用的三要素
半導(dǎo)體公司逐漸增長(zhǎng)的發(fā)展需求，公司需要分配足夠的資源來(lái)進(jìn)行AI的技術(shù)研發(fā)。人工智能技術(shù)在半導(dǎo)體生產(chǎn)線中的應(yīng)用需要更多的時(shí)間來(lái)磨合，半導(dǎo)體行業(yè)中人工智能的滲透率仍然不是很高，人工智能技術(shù)在半導(dǎo)體行業(yè)中的應(yīng)用還面臨著許多的問(wèn)題。目前的人工智能在半導(dǎo)體研發(fā)和制造中的應(yīng)用無(wú)法進(jìn)一步、更深入地幫助半導(dǎo)體公司解決實(shí)際問(wèn)題，應(yīng)從以下方面入手改善:
首先，戰(zhàn)略上，隨著AI深入應(yīng)用，半導(dǎo)體行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，企業(yè)需要及時(shí)調(diào)整戰(zhàn)略布局。
隨著半導(dǎo)體行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，需求一直在不斷提升，半導(dǎo)體公司需要制定新的戰(zhàn)略以保持自身的競(jìng)爭(zhēng)力。也就是說(shuō)，半導(dǎo)體公司需要規(guī)劃出人工智能的特定領(lǐng)域，創(chuàng)造新的人工智能路線圖。根據(jù)戰(zhàn)略路線圖中人工智能在不同環(huán)節(jié)的用例，根據(jù)其價(jià)值，可行性和時(shí)間價(jià)值，準(zhǔn)確評(píng)估人工智能相關(guān)業(yè)務(wù)規(guī)模和重要性。根據(jù)這些指標(biāo)確定好業(yè)務(wù)規(guī)劃之后，半導(dǎo)體公司需要采取新的價(jià)值創(chuàng)造戰(zhàn)略，根據(jù)不同的規(guī)劃為人工智能分配不同的資源。
外部資源上，半導(dǎo)體公司要積極尋求其他行業(yè)的幫助，借助外部力量尋求為人工智能訓(xùn)練開(kāi)發(fā)新技術(shù)，采購(gòu)一些專為AI訓(xùn)練而設(shè)計(jì)的高性能器件；同時(shí)，半導(dǎo)體公司可以盡快加速自身的研發(fā)能力，尋求與其他公司合作，通過(guò)共享資源，如分享各自的算法或數(shù)據(jù)平臺(tái)，形成全面配套研發(fā)和制造的生態(tài)圈，在資源上還能分?jǐn)偝杀?、共享物流，降低成本；因此半?dǎo)體公司找到潛在的合作伙伴，強(qiáng)化人工智能基礎(chǔ)，促進(jìn)合力協(xié)作；公司之間需要加強(qiáng)內(nèi)部合作，共同享有人工智能團(tuán)隊(duì)，建立聯(lián)合的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)。
內(nèi)部資源上，公司可以在內(nèi)部借助運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，多方向多形式的推動(dòng)人工智能實(shí)現(xiàn)高階創(chuàng)新；結(jié)合原有資源基礎(chǔ)，合理分配，深入剖析，在發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，確保資源最大化，同時(shí)為自己謀求可觀、優(yōu)質(zhì)的市場(chǎng)份額。從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)人工智能化發(fā)展；在提高業(yè)績(jī)和產(chǎn)量的同時(shí)，提高企業(yè)與行業(yè)的國(guó)際知名度。
- 加大資源投入
- 規(guī)劃明確戰(zhàn)略新目標(biāo)
- 制定戰(zhàn)略路線圖
其次，人工智能發(fā)展迅速，行業(yè)中缺少懂半導(dǎo)體的AI人才
人工智能滲透在半導(dǎo)體公司的各個(gè)環(huán)節(jié)，從設(shè)計(jì)到制造都離不開(kāi)人工智能技術(shù)的應(yīng)用，逐漸走向深度學(xué)習(xí)的時(shí)代，人工智能領(lǐng)域的人才成為人工智能發(fā)展的核心，也成為半導(dǎo)體公司發(fā)展的新動(dòng)能，因此人工智能領(lǐng)域的人才需求量急速增長(zhǎng)，半導(dǎo)體行業(yè)正面臨著巨大的人工智能人才的缺口的問(wèn)題，政府和半導(dǎo)體企業(yè)都需要及時(shí)的調(diào)整策略以應(yīng)對(duì)AI人才缺乏的問(wèn)題。
企業(yè)方面，需要招攬新興技術(shù)人才，促進(jìn)人工智能成果產(chǎn)業(yè)化。半導(dǎo)體企業(yè)需要不斷吸收人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)方面的新興人才，以輔助開(kāi)展企業(yè)在相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)研究和試驗(yàn)。與此同時(shí)，根據(jù)人工智能在半導(dǎo)體的不同應(yīng)用方向，需要明確并細(xì)化人員分工以確保將每個(gè)技術(shù)人員職能的發(fā)揮。由于AI在半導(dǎo)體企業(yè)中的應(yīng)用需要各個(gè)部門的協(xié)同，因此半導(dǎo)體企業(yè)可以通過(guò)訓(xùn)練、訓(xùn)練人工智能團(tuán)隊(duì)成為跨職能、多任務(wù)的團(tuán)隊(duì)，引入其他部門的人才進(jìn)入人工智能團(tuán)隊(duì)，使之掌握企業(yè)內(nèi)部項(xiàng)目的核心資源和包括但不限于人工智能領(lǐng)域以外所需的全部專業(yè)知識(shí)，減少人工智能團(tuán)隊(duì)對(duì)外部人員的依賴，輔助將不同人工智能的技術(shù)應(yīng)用到公司的發(fā)展之中，從而將人工智能與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展相聯(lián)系，為各個(gè)職能部門應(yīng)用AI帶來(lái)動(dòng)力。除此之外，半導(dǎo)體企業(yè)可以通過(guò)創(chuàng)辦研究機(jī)構(gòu)，與學(xué)校聯(lián)合建立實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)人才。加強(qiáng)人工智能或半導(dǎo)體研究人員在高校和企業(yè)之間流動(dòng)，鼓勵(lì)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新，促進(jìn)人工智能成果在半導(dǎo)體行業(yè)的轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化。
政府方面，需要政府做好資源分配，助力人工智能經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。政府需要出臺(tái)從人才培養(yǎng)、高端人才引進(jìn)到優(yōu)質(zhì)人才都要提供完整的人才政策支持；同時(shí)，政府需要大力投資人工智能相關(guān)教育和項(xiàng)目，鼓勵(lì)各地開(kāi)設(shè)人工智能相關(guān)課程；推動(dòng)跨學(xué)科如電子與人工智能的合作，為半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展打好基礎(chǔ)，吸引國(guó)際上人工智能、半導(dǎo)體行業(yè)人才在亞太地區(qū)的發(fā)展。
最后，人工智能在半導(dǎo)體行業(yè)應(yīng)用過(guò)程中需要更多的技術(shù)支撐。
首先，人工智能應(yīng)用的門檻較高，半導(dǎo)體制造業(yè)專業(yè)性強(qiáng)，集成電路的復(fù)雜性和定制化在半導(dǎo)體生產(chǎn)中的要求較高，所以半導(dǎo)體生產(chǎn)與制造的各個(gè)環(huán)節(jié)中都需要建立獨(dú)立的人工智能系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)操作。正如前文所說(shuō)，人工智能目前主要應(yīng)用在自動(dòng)化驗(yàn)證和預(yù)測(cè)性維護(hù)等易于復(fù)制和推廣的領(lǐng)域，因此對(duì)于半導(dǎo)體各個(gè)環(huán)節(jié)中單個(gè)對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)都需要一定的技術(shù)支持。
同時(shí)，因?yàn)槿斯ぶ悄芡枰蕾嚫哔|(zhì)量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，以提升在半導(dǎo)體生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。半導(dǎo)體公司在發(fā)展公司內(nèi)部的同時(shí)，需要通過(guò)獲得大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐AI模型的訓(xùn)練，使得模型的準(zhǔn)確度和效率提升。但是在數(shù)據(jù)搜集的過(guò)程中，半導(dǎo)體機(jī)器設(shè)備的原始數(shù)據(jù)無(wú)法直接使用，會(huì)存在大量的缺失值，錯(cuò)誤值和異樣樣本。除此之外，一個(gè)訓(xùn)練集會(huì)存在多個(gè)數(shù)據(jù)源，可能存在格式不一致，冗余信息多，連接開(kāi)銷大的問(wèn)題。同時(shí)，由于不同的環(huán)節(jié)所需要的數(shù)據(jù)不一樣，各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)之間存在斷層與分裂的問(wèn)題，導(dǎo)致模型無(wú)法統(tǒng)一運(yùn)作。所以目前為止，半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)無(wú)法直接且充分的被人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)利用。
針對(duì)現(xiàn)存的數(shù)據(jù)問(wèn)題，可以通過(guò)開(kāi)發(fā)智能數(shù)據(jù)庫(kù)解決。數(shù)據(jù)目錄技術(shù)用于數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)、管理和簡(jiǎn)化。由于芯片在測(cè)試、制造等階段會(huì)不斷產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)的處理過(guò)程中會(huì)消耗大量的時(shí)間，影響了半導(dǎo)體的生產(chǎn)效率。在半導(dǎo)體生產(chǎn)中運(yùn)用智能數(shù)據(jù)庫(kù)，高效地儲(chǔ)存生產(chǎn)的數(shù)據(jù)集，去除冗余信息，提高機(jī)器學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練效率，同時(shí)可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)制造階段數(shù)據(jù)搜索的各類智能操作，更好過(guò)濾、檢測(cè)、處理不同的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并融合不同的數(shù)據(jù)幫助大規(guī)模的機(jī)器學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練。通過(guò)應(yīng)用數(shù)據(jù)集成層，半導(dǎo)體公司可以將不同工具供應(yīng)商的數(shù)據(jù)和用例結(jié)合起來(lái)，將復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行合并，做成信息簡(jiǎn)化，為大規(guī)模的機(jī)器學(xué)習(xí)提供有質(zhì)量的數(shù)據(jù)源。
04?汽車半導(dǎo)體
在低碳經(jīng)濟(jì)的理念指引下，全球汽車產(chǎn)業(yè)正朝著綠色化、智能化、互聯(lián)網(wǎng)化三大方向不斷催生出新的變革。
綠色化
綠色化指在全球低碳經(jīng)濟(jì)政策下，純電動(dòng)車將大量替代傳統(tǒng)燃油車，使得功率半導(dǎo)體、第三代半導(dǎo)體需求顯著增加，催生汽車半導(dǎo)體的增量市場(chǎng)。電動(dòng)車中，逆變器和電機(jī)取代了傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的角色，因此逆變器的設(shè)計(jì)和效率至關(guān)重要，其好壞直接影響著電機(jī)的功率輸出表現(xiàn)和電動(dòng)車的續(xù)航能力。目前，大部分電動(dòng)汽車還是以IGBT來(lái)做高功率逆變器(DC-ACTractionInverter)及車載充電系統(tǒng)。未來(lái)，SiCMOSFET將進(jìn)一步提高車用逆變器功率密度，降低電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)重量及成本。SiC碳化硅是第三代化合物半導(dǎo)體材料，具有優(yōu)越的物理性能：降耗能，動(dòng)力系統(tǒng)模組縮小5倍，物料成本低，縮短充電時(shí)間，以及高溫下的穩(wěn)定晶體結(jié)構(gòu)，未來(lái)會(huì)成為各車企的布局重點(diǎn)。
AI全球汽車產(chǎn)業(yè)變革及相關(guān)半導(dǎo)體領(lǐng)域
來(lái)源：德勤智能化
智能化自動(dòng)駕駛級(jí)別越高，所需控制芯片數(shù)量越多、存儲(chǔ)的容量越大，對(duì)相應(yīng)半導(dǎo)體的需求激增。隨著智能汽車滲透率的提升，半導(dǎo)體的增量成本隨自動(dòng)駕駛級(jí)別的提升而增大。在計(jì)算和控制芯片方面，系能源電動(dòng)車平均芯片個(gè)數(shù)將從2017年的800個(gè)，增長(zhǎng)到2022年的1500個(gè)左右，算力提升將帶動(dòng)主控芯片半導(dǎo)體的大幅需求。
在存儲(chǔ)芯片方面，增量主要來(lái)源于汽車智能化帶來(lái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求。目前，車載芯片存儲(chǔ)單元的數(shù)量與性能的大幅提升是無(wú)人駕駛由L2邁向更高局次L4/L5的重要保障。不同自動(dòng)駕駛級(jí)別需要不同的DRAM和NAND。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)L3級(jí)智能汽車需要至少16GB的DRAM和256GB的NAND存儲(chǔ)器，而一個(gè)L4或L5級(jí)的全自動(dòng)駕駛汽車業(yè)內(nèi)預(yù)估則需要74GB的DRAM和高達(dá)1TB的NAND。據(jù)CounterpointResearch估計(jì)，未來(lái)十年，單車存儲(chǔ)容量將達(dá)到2TB-11TB，以滿足不同自動(dòng)駕駛等級(jí)的車載存儲(chǔ)需求?？傮w來(lái)看，L2升級(jí)到L3級(jí)別汽車半導(dǎo)體成本的漲幅為286.7%，L3升級(jí)到L4/L5級(jí)別半導(dǎo)體成本漲幅達(dá)48.3%。
全球傳統(tǒng)和新能源汽車平均芯片數(shù)目（2017/2022預(yù)測(cè)）
來(lái)源：中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì),德勤2025年L4級(jí)無(wú)人駕駛汽車數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求
來(lái)源：Counterpoint互聯(lián)網(wǎng)化
互網(wǎng)聯(lián)化將實(shí)現(xiàn)汽車與其他載體實(shí)時(shí)信息的交互，所需的射頻芯片、基帶芯片、傳感器雷達(dá)、攝像頭和諸多非光學(xué)傳感器的數(shù)量將會(huì)大幅增加。
互聯(lián)網(wǎng)化將半導(dǎo)體的技術(shù)和成本在車側(cè)和路測(cè)分配，通過(guò)V2V（汽車對(duì)汽車通信）、V2I（汽車對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施）、V2N（汽車對(duì)互聯(lián)網(wǎng)通信）和V2P（汽車對(duì)行人通信）來(lái)獲取超視距或者非視距范圍內(nèi)的交通參與者狀態(tài)和意圖，因此未來(lái)，各種通信芯片、視覺(jué)芯片、傳感器芯片將會(huì)打開(kāi)汽車半導(dǎo)體的成長(zhǎng)空間。
受益于以上汽車行業(yè)“三化”趨勢(shì)，汽車半導(dǎo)體在汽車當(dāng)中將扮演著越來(lái)越重要的角色。在全球半導(dǎo)體所有子行業(yè)中，汽車半導(dǎo)體的增速最快，高達(dá)14.3%，收入規(guī)模將從2020年的387億美元增加到2025年的755億美元。
2020-2025全球半導(dǎo)體各類別增速（CAGR）
來(lái)源：Gartner汽車半導(dǎo)體應(yīng)用和設(shè)備增長(zhǎng)預(yù)測(cè)（2020-2025）
來(lái)源：Gartner亞太汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)占全球1/3，日本是絕對(duì)的王者。
2020年亞太地區(qū)汽車半導(dǎo)體收入121.9億美元，占到全球汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)的31.5%。美洲占比31.2%，歐洲、中東、非洲三個(gè)地區(qū)加總占到全球市場(chǎng)的37.3%。
2020年，日本在汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域以98.6億美元的收入，遙遙領(lǐng)先亞太其他地區(qū)。中國(guó)臺(tái)灣以8.2億美元位居亞太第二，韓國(guó)以5.7億美元位居第三，中國(guó)以5.1億美元位列第四。
日本在汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上擁有全方位的優(yōu)勢(shì)且產(chǎn)業(yè)完整，從功率半導(dǎo)體、微處理器到傳感器和LED，都牢牢占據(jù)龍頭地位。中國(guó)臺(tái)灣汽車半導(dǎo)體憑借聯(lián)科發(fā)在集成基帶、無(wú)線通信通信領(lǐng)域占據(jù)亞太最高市場(chǎng)份額，在有限通信領(lǐng)域僅此于日本。韓國(guó)則憑借三星牢牢占據(jù)存儲(chǔ)第一的市場(chǎng)份額。中國(guó)雖然目前在汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域整體市場(chǎng)份額不高，但是在存儲(chǔ)和CMOS領(lǐng)域不斷追趕。此外中國(guó)主導(dǎo)的C-V2X車聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)得到了國(guó)際行業(yè)協(xié)會(huì)5GAA的認(rèn)可，未來(lái)憑借世界領(lǐng)先的5G技術(shù)會(huì)在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域大有發(fā)展。
亞太汽車半導(dǎo)體收入全球占比和亞太四國(guó)2020年汽車收入（$M）
亞太汽車半導(dǎo)體收入全球占比
2020年亞太各區(qū)域汽車半導(dǎo)體收入($B)來(lái)源：Gartner,德勤亞太四國(guó)汽車半導(dǎo)體戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)
來(lái)源：德勤汽車全面智能化
智能化指單一車輛的智能化，在感知層面，車上多傳感器融和，通過(guò)雷達(dá)系統(tǒng)（激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和超聲波雷達(dá)）和視覺(jué)系統(tǒng)（攝像頭）對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。在決策層面，通過(guò)車載計(jì)算平臺(tái)及合適的算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，作出最優(yōu)決策，最后執(zhí)行模塊將決策的信號(hào)轉(zhuǎn)換為車輛的行為。在控制執(zhí)行層面,主要包括車輛的運(yùn)動(dòng)控制及人機(jī)交互，決定每個(gè)執(zhí)行器如電機(jī)、油門、剎車等控制信號(hào)。
汽車全面智能化
來(lái)源：Gartner,德勤?芯片是智能汽車的“大腦”。GPU、FPGA、ASIC在自動(dòng)駕駛AI運(yùn)算領(lǐng)域各有所長(zhǎng)：CPU通常為芯片上的控制中心，有點(diǎn)在于調(diào)度管理、協(xié)調(diào)能力強(qiáng)，但CPU計(jì)算能力相對(duì)有限。而對(duì)于AI計(jì)算而言，人們通常用GPU/FPGA/ASIC來(lái)做加強(qiáng)。
- 功率半導(dǎo)體是智能汽車的“心臟”。無(wú)論是在引擎、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的變速箱控制和制動(dòng)、或者轉(zhuǎn)向控制等都離不開(kāi)功率半導(dǎo)體。
- 攝像頭CMOS是智能汽車的“眼睛”。CMOS圖像傳感器與CCD(電荷耦合組件)有著共同的歷史淵源，但CMOS比CCD的價(jià)格降低15%-25%，同時(shí)，CMOS芯片可與其它硅基元器件集成利于系統(tǒng)成本的降低。在數(shù)量上，倒車后視，環(huán)視，前視，轉(zhuǎn)彎盲區(qū)等Level3以上的輔助駕駛需要18顆攝像頭。
- 射頻接收器是智能汽車的“耳朵”。射頻器件是無(wú)線通訊的重要器件。射頻是可以輻射到空間的電磁頻率,頻率范圍從300KHz～300GHz之間。射頻芯片是指能夠?qū)⑸漕l信號(hào)與數(shù)字信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的芯片，它包括功率放大器PA、濾波器、低噪聲放大器LNA、天線開(kāi)關(guān)、雙工器、調(diào)諧器等。未來(lái)，射頻芯片將像汽車的耳朵一樣將助力C-V2X技術(shù)發(fā)展，將“人-車-路-云”等交通參與要素有機(jī)聯(lián)系在一起，彌補(bǔ)了單車智能的不足，推動(dòng)協(xié)同式應(yīng)用服務(wù)發(fā)展。
- 超聲波/毫米波雷達(dá)是智能汽車的“手杖”。智能汽車通過(guò)傳感器獲得大量數(shù)據(jù)，L5級(jí)別的汽車會(huì)攜帶傳感器將達(dá)到32個(gè)。車載雷達(dá)主要包括超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)三種。其中，中國(guó)超聲波雷達(dá)已發(fā)展的相對(duì)成熟，技術(shù)壁壘不高；毫米波雷達(dá)技術(shù)壁壘較高，且是智能汽車的重要傳感器，目前處于快速發(fā)展的階段；激光雷達(dá)技術(shù)壁壘高，是高級(jí)別自動(dòng)駕駛的重要傳感器，但目前成本昂貴、過(guò)車規(guī)難、落地難。
- 存儲(chǔ)芯片是智能汽車的"記憶"。智能汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)存儲(chǔ)器的需求與日俱增，在后移動(dòng)計(jì)算時(shí)代，車用存儲(chǔ)將成為存儲(chǔ)芯片中重要的新興增長(zhǎng)點(diǎn)和決定市場(chǎng)格局的力量。DRAM、Flash、NAND未來(lái)將被廣泛地應(yīng)用在智能汽車各個(gè)領(lǐng)域。此外，隨著云和邊緣計(jì)算將在智能汽車領(lǐng)域大放異彩，以及L4/L5級(jí)自動(dòng)駕駛汽車發(fā)展出復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)及應(yīng)用高級(jí)數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，未來(lái)本地存儲(chǔ)數(shù)量將趨于穩(wěn)定，甚至可能出現(xiàn)下降。
- 汽車面板呈多屏化趨勢(shì)。目前車載顯示設(shè)備主要包括中控顯示屏和儀表顯示屏，此外智能駕駛艙儀表顯示屏、擋風(fēng)玻璃復(fù)合抬頭顯示屏、虛擬電子后視鏡顯示屏、后座娛樂(lè)顯示屏逐漸成為智能汽車發(fā)展的新需求方向。
- LED是主要的智能汽車用"燈"。LED在照明的亮度和照射距離上做到了過(guò)去鹵素?zé)魺o(wú)法企及的高度，可以做到彎道輔助（隨動(dòng)轉(zhuǎn)向）、隨速調(diào)節(jié)、車距警示等功能。隨著LED體積、技術(shù)的發(fā)展其智能化開(kāi)始被大力開(kāi)發(fā)開(kāi)始向著高亮、智能、酷炫的方向大步邁進(jìn)。
來(lái)源：中金網(wǎng)聯(lián)化是自動(dòng)駕駛的必經(jīng)之路
網(wǎng)聯(lián)化是指在現(xiàn)有單車智能駕駛的基礎(chǔ)上，通過(guò)車聯(lián)網(wǎng)將“人-車-路-云”交通參與要素有機(jī)地聯(lián)系在一起，拓展和助力單車智能自動(dòng)駕駛在環(huán)境感知、計(jì)算決策和控制執(zhí)行等方面的能力升級(jí)，加速自動(dòng)駕駛應(yīng)用成熟。
技術(shù)和成本在車側(cè)和路測(cè)分配。L4-L5級(jí)的自動(dòng)駕駛最理想模式是實(shí)現(xiàn)“車端-路端-云端”的高度協(xié)同，智能的車配合聰明的路，車端智能和路測(cè)智能協(xié)同呼應(yīng)，但車端智能和路端智能的發(fā)展不完全是同步的關(guān)系，自動(dòng)駕駛路線的選擇面臨感知能力，決策能力（算力）等不同能力在車側(cè)和路測(cè)分配的問(wèn)題，所對(duì)應(yīng)的自動(dòng)駕駛成本也不同。由于單車智能的成本高昂，若用路測(cè)設(shè)備代替部分技術(shù)，讓路“變聰明”，可降低不少車載成本，這樣一來(lái)，就衍射出了自動(dòng)駕駛的兩大方向：?jiǎn)诬囍悄芎蛙嚶穮f(xié)同。
以車載傳感器為例，激光雷達(dá)價(jià)格高昂，尤其是用于遠(yuǎn)距離、大范圍探測(cè)的L4/L5級(jí)別自動(dòng)駕駛雷達(dá)。但如果在路測(cè)安裝攝像頭、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)等感知設(shè)備、例如路燈桿進(jìn)化為多合一路燈桿，安裝各類傳感器，探測(cè)周圍環(huán)境的三維坐標(biāo)，進(jìn)行信息融和，由于安裝高度高，覆蓋廣，不容易被遮擋，視距條件更好，可最大化減少盲區(qū)，提高數(shù)據(jù)獲取的準(zhǔn)確性，并實(shí)時(shí)發(fā)送到ITS中心（智能交通系統(tǒng)）以及車末端，那么車側(cè)的部分激光雷達(dá)成本可以被節(jié)省下來(lái)，從而大幅降低車載成本。
車側(cè)智能和路測(cè)智能的分配和發(fā)展收到諸多因素的影響，例如政府對(duì)公路智能化改造的支持力度、不同區(qū)域的路況、交通參與者特征、地圖與定位的精度、車載半導(dǎo)體的價(jià)格變化、消費(fèi)者的付費(fèi)意愿和轉(zhuǎn)換成本等。這些共同因素決定了不同國(guó)家區(qū)域采用不同的分配方案和演進(jìn)路線：
半導(dǎo)體技術(shù)和成本在車側(cè)和路測(cè)分配
來(lái)源：德勤智能網(wǎng)聯(lián)汽車生態(tài)合作才能共贏
智能網(wǎng)聯(lián)化汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)較為復(fù)雜，是一個(gè)多方共建的生態(tài)體系，參與者包括整車廠、互聯(lián)網(wǎng)公司、ICT企業(yè)、Tier1供應(yīng)商和政府。在智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的生態(tài)全景圖中，車輛是載體，實(shí)現(xiàn)智能化是目的，而互聯(lián)網(wǎng)化是核心手段。
在生態(tài)參與者中，整車廠作為最終的整合方，需要把軟硬件，功能及生態(tài)服務(wù)商等各方面角色集中起來(lái)，完成從整車制造到長(zhǎng)期出行服務(wù)的交付。傳統(tǒng)一級(jí)供應(yīng)商與整車廠及人工智能和軟件等領(lǐng)域的IT技術(shù)公司合作，推動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展并加強(qiáng)自身的研發(fā)能力。ICT企業(yè)擁有領(lǐng)先的智能網(wǎng)聯(lián)科技，推動(dòng)汽車的智能化和網(wǎng)聯(lián)化，讓人車交互向人車關(guān)系轉(zhuǎn)變，讓整車實(shí)時(shí)在線連接萬(wàn)物?；ヂ?lián)網(wǎng)企業(yè)需要持續(xù)挖掘“人-車-路-云-生活”應(yīng)用場(chǎng)景，并基于數(shù)據(jù)分析提升服務(wù)的主動(dòng)性和精準(zhǔn)性，打造互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)生態(tài)。而政府負(fù)責(zé)搭建平臺(tái)，從立法、政策、標(biāo)準(zhǔn)的方面著力營(yíng)造良好發(fā)展環(huán)境，大力推動(dòng)新技術(shù)應(yīng)用。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)全景圖
來(lái)源：德勤轉(zhuǎn)自：財(cái)經(jīng)十一人
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