最近半導(dǎo)體行業(yè)被推上輿論的風(fēng)口浪尖，各種盤點(diǎn)分析都層出不窮。我在半導(dǎo)體行業(yè)已經(jīng)工作了十余年，曾在世界頂級(jí)半導(dǎo)體公司從事過(guò)技術(shù)、市場(chǎng)、銷售等各類工作，也經(jīng)歷過(guò)數(shù)個(gè)市場(chǎng)從無(wú)到有，從高速發(fā)展到平穩(wěn)成熟的周期?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)芯片行業(yè)一片大干快上的聲音，很多人很可能對(duì)這個(gè)行業(yè)的兇險(xiǎn)沒(méi)有深刻的認(rèn)識(shí)，一味蠻干后果只可能是血本無(wú)歸，但如果認(rèn)清其中的規(guī)律，這么艱難的市場(chǎng)也不是全然沒(méi)有逆襲的機(jī)會(huì)。

半導(dǎo)體行業(yè)101

半導(dǎo)體行業(yè)好像很神秘，但其實(shí)它也符合市場(chǎng)發(fā)展規(guī)律，典型的先垂直后水平發(fā)展。垂直指的是所有事情都自己干，在20 世紀(jì) 50 年代半導(dǎo)體公司從頭干到尾，類似早期的電腦、手機(jī)行業(yè)，在剛開(kāi)始廠家自己寫(xiě)底層軟件、應(yīng)用軟件、設(shè)計(jì)電路板，生產(chǎn)等等，全部是在公司內(nèi)部完成，慢慢發(fā)展就有了專業(yè)ODM（設(shè)計(jì)代工廠），專門做生產(chǎn)的EMS（生產(chǎn)制造服務(wù)商），還有品牌商O(píng)EM（原始品牌制造商）等。半導(dǎo)體行業(yè)先是工具類業(yè)務(wù)包括 EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）等逐漸獨(dú)立出來(lái)，到80年代IC設(shè)計(jì)和晶圓制造（Foundry）分開(kāi)產(chǎn)生了專業(yè)的生產(chǎn)廠， 90年代開(kāi)始有公司專門做獨(dú)立的核心 IP供應(yīng)商，21 世紀(jì)初晶圓制造又再細(xì)分，封測(cè)廠成為獨(dú)立的一個(gè)大產(chǎn)業(yè)。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)發(fā)展，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)形成目前環(huán)環(huán)相扣的深度分工模式， EDA 工具、IP（知識(shí)產(chǎn)權(quán)）供應(yīng)商、IC 設(shè)計(jì)、晶圓制造廠、封測(cè)廠都形成大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，這就是形成水平化的產(chǎn)業(yè)格局了。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一般分為集成電路和分立器件兩大類。集成電路又分為數(shù)字電路和模擬電路。總體來(lái)看，數(shù)字電路中的微處理器為主平臺(tái)類芯片，有軟件操作系統(tǒng)在其上運(yùn)行，需要構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)，其他的都可看作元器件類芯片，無(wú)需軟件操作系統(tǒng)。主平臺(tái)類芯片及其產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟基本決定市場(chǎng)的方向，比如PC時(shí)代有Wintel（微軟加英特爾）, 手機(jī)時(shí)代聯(lián)發(fā)科、高通等加上安卓系統(tǒng)（Android）等。

運(yùn)作半導(dǎo)體行業(yè)的難點(diǎn)

半導(dǎo)體市場(chǎng)是極難掌控的，做出產(chǎn)品就已經(jīng)很難，歷經(jīng)千辛萬(wàn)苦做出的芯片，但其實(shí)直到進(jìn)入市場(chǎng)，真正殘酷的競(jìng)爭(zhēng)才剛剛開(kāi)始。以英特爾之強(qiáng)，尚且完美錯(cuò)失手機(jī)市場(chǎng)，這么大的一塊蛋糕一點(diǎn)沒(méi)切到，中間還錯(cuò)過(guò)無(wú)數(shù)個(gè)中小型市場(chǎng)，近期宣布的可穿戴部門解散只是其中一個(gè)而已。幾十年累加起來(lái)，投入到各種市場(chǎng)，顆粒無(wú)收的太多了。從芯片設(shè)計(jì)到市場(chǎng)推廣，估計(jì)消失的無(wú)影無(wú)蹤的資金不止幾百億美元。

主平臺(tái)類芯片廠商維持一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)是很昂貴的。從軟件方面看，一個(gè)主平臺(tái)芯片，在投入市場(chǎng)之前，必須保證要將所有的系統(tǒng)在芯片上能調(diào)試好。以安卓系統(tǒng)為例，典型的架構(gòu)如下：

SOC芯片上集成了多個(gè)IP Core, 雖然這些IP的提供者如ARM會(huì)提供相應(yīng)的庫(kù)、驅(qū)動(dòng)，但SOC廠商要負(fù)責(zé)集成、調(diào)試驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行HAL(Hardware abstraction layer 硬件抽象層)的開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)測(cè)試用例，驗(yàn)證芯片。如果Android 有框架的升級(jí)和變動(dòng)，必須由芯片廠家進(jìn)行適配。涉及到圖像單元、安全、網(wǎng)絡(luò)等重要模塊，開(kāi)發(fā)工作量就很大。指令集，編譯器、所有的軟件都圍繞主平臺(tái)來(lái)開(kāi)發(fā)，即使有一些跨平臺(tái)的中間件，將上層軟件隔離，中間件本身也要與平臺(tái)對(duì)接、適配。一個(gè)主芯片平臺(tái)還要同時(shí)適配不同的操作系統(tǒng)，如在PC市場(chǎng)，每個(gè)平臺(tái)都要支持Windows, Linux, Mac OS, 涉及到的軟件如驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)，操作系統(tǒng)移植，編譯器優(yōu)化等耗資巨大。在基礎(chǔ)的底層軟件、操作系統(tǒng)之上還有大量的應(yīng)用軟件，依賴于特定的指令集生態(tài)環(huán)境，例如x86架構(gòu)兼容老舊應(yīng)用程序的能力是出了名的。8086把8位的8080升級(jí)為16位的時(shí)候，80386升級(jí)到32位的時(shí)候，都完全兼容舊有的程序。直到今天，Intel的處理器依然支持虛擬8086模式，在此模式下，可以運(yùn)行30多年前的8086程序。多年積累下來(lái)，形成了很高的行業(yè)壁壘，這是另一個(gè)大話題，此處不展開(kāi)討論。

圍繞消費(fèi)周期，主平臺(tái)廠家必須每一個(gè)環(huán)節(jié)都牢牢掌握。如PC市場(chǎng)每年一個(gè)銷售季節(jié)巡回，從Spring refresh（春季）, back to school（開(kāi)學(xué)季）到holiday season（圣誕新年假日）, 按照消費(fèi)者購(gòu)買周期倒推出各環(huán)節(jié)必須完成的時(shí)間點(diǎn)。比如如果要趕在美國(guó)的黑色星期五（black Friday） 市場(chǎng)上市，那么9月初就要做出產(chǎn)品，送上貨船，為了9月份大規(guī)模出貨，從產(chǎn)品的PVT（小批量過(guò)程驗(yàn)證測(cè)試）, DVT（設(shè)計(jì)驗(yàn)證測(cè)試）, 到EVT（工程驗(yàn)證測(cè)試）, 每個(gè)環(huán)節(jié)倒推，一般1、2月份開(kāi)始設(shè)計(jì)主板。芯片的設(shè)計(jì)、流片、測(cè)試、圍繞芯片的軟件開(kāi)發(fā)、參考設(shè)計(jì)都要在ODM開(kāi)始設(shè)計(jì)之前準(zhǔn)備好。在客戶開(kāi)始設(shè)計(jì)主板時(shí)，芯片已經(jīng)至少要到ES（研發(fā)樣品）狀態(tài)。大概兩年左右環(huán)環(huán)相扣的工作，才能保證使每年一代一代的電腦產(chǎn)品趕上消費(fèi)季節(jié)。每一代產(chǎn)品如果在規(guī)劃時(shí)沒(méi)有把握好市場(chǎng)的方向，在執(zhí)行時(shí)把握好節(jié)奏，那么在上市時(shí)可能會(huì)錯(cuò)過(guò)市場(chǎng)熱點(diǎn)而使業(yè)績(jī)大打折扣甚至全盤失敗。

對(duì)元器件類半導(dǎo)體行業(yè)的把控相對(duì)簡(jiǎn)單，但元器件類半導(dǎo)體很考驗(yàn)基本功，涉及到材料、工藝、制造及各種專利技術(shù)，基本上都是硬骨頭。最近這段時(shí)間大量的報(bào)道都在強(qiáng)調(diào)做芯片很難這個(gè)觀點(diǎn)，確實(shí)很難。中國(guó)在各環(huán)節(jié)掌握的關(guān)鍵技術(shù)和市場(chǎng)份額都比較少，有的更是尚需零的突破。雖然國(guó)內(nèi)號(hào)稱芯片設(shè)計(jì)盈利企業(yè)已達(dá)500家以上，但是這些企業(yè)在整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局中的分量如何呢？媒體剛剛報(bào)道了中國(guó)資本成功收購(gòu)了安世半導(dǎo)體Nexperia是全球領(lǐng)先的分立元件、邏輯元件與 MOSFET（金氧半場(chǎng)效晶體管）元件的專業(yè)制造商，其前身為恩智浦的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品部門，于2017年初開(kāi)始獨(dú)立運(yùn)營(yíng)。Nexperia注重效率，生產(chǎn)穩(wěn)定可靠的半導(dǎo)體元件，年產(chǎn)量超過(guò)900億顆，在數(shù)個(gè)細(xì)分市場(chǎng)排名世界前三，其很多產(chǎn)品系列符合汽車產(chǎn)業(yè)的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。Nexperia工廠生產(chǎn)的小型封裝也是業(yè)內(nèi)領(lǐng)先，不僅具有較高的功率與熱效率，還是同類品質(zhì)之最。買到了國(guó)際一流公司的核心技術(shù)及其優(yōu)質(zhì)資產(chǎn)，填補(bǔ)了我國(guó)在該領(lǐng)域高端芯片及器件的技術(shù)空白，非常期待這類收購(gòu)能對(duì)中國(guó)整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生良好的影響。

從全球半導(dǎo)體銷售額同比增速上看，全球半導(dǎo)體行業(yè)大致以4-6年為一個(gè)周期，景氣周期與宏觀經(jīng)濟(jì)、下游應(yīng)用需求以及自身產(chǎn)能庫(kù)存等因素密切相關(guān)。巨頭們?yōu)榱四芨玫陌芽厥袌?chǎng)，在下游的設(shè)計(jì)公司、代工廠、品牌商、渠道、零售、消費(fèi)者各個(gè)環(huán)節(jié)層層布局，有專門的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)和相應(yīng)的政策支持。在產(chǎn)業(yè)鏈整體管理上，市場(chǎng)預(yù)測(cè)，原材料購(gòu)買，生產(chǎn)排期等等都有精兵強(qiáng)將把持，稍有差錯(cuò)就供應(yīng)不足或缺貨斷貨。這樣的派兵布陣，才能在保證公司的運(yùn)營(yíng)穩(wěn)定，減輕半導(dǎo)體行業(yè)周期的影響，業(yè)績(jī)持續(xù)增長(zhǎng)。

這種超長(zhǎng)周期的產(chǎn)品操作，不僅對(duì)于研發(fā)、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)提出極高要求，更是需要公司決策層能夠準(zhǔn)確預(yù)見(jiàn)幾年后市場(chǎng)的方方面面變化，這基本上已經(jīng)大大超過(guò)絕大部分中國(guó)公司管理決策水平的極限了。

突圍之路

從1982年到現(xiàn)在，中國(guó)半導(dǎo)體經(jīng)歷了搭框架階段、商業(yè)化初步階段，目前正處于關(guān)鍵的發(fā)展階段。在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的各環(huán)節(jié)，從材料、設(shè)備，到設(shè)計(jì)、制造都有一些領(lǐng)頭企業(yè)出現(xiàn)，發(fā)展程度不一。在芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，根據(jù)ICInsights2017年全球前十大Fabless排名，國(guó)內(nèi)有兩家廠商殺進(jìn)前十名，分別是海思和紫光集團(tuán)(展訊+RDA)，這兩者分別以47.15億美元和20.50億美元的收入分居第七位和第10位。海思在手機(jī)方面，主要以自家的華為為最重要客戶，而紫光（展訊+RDA）都是從低端切入。芯片制造行業(yè)差距較大，國(guó)內(nèi)28nm工藝僅在2015年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，且仍以28nm以上為主，而國(guó)際上有多家已宣布10nm量產(chǎn)。

在中國(guó)靠國(guó)家扶持，做一些龍頭項(xiàng)目可以先很快樹(shù)立一些標(biāo)桿，但芯片行業(yè)的生存與成功還是必須要靠出貨量，否則根本無(wú)法承受在研發(fā)、生產(chǎn)、推廣方面的巨大投入。芯片的鏈條之長(zhǎng)，從沙子到能被使用的產(chǎn)品，中間的環(huán)節(jié)太多了。中國(guó)半導(dǎo)體突圍之路可以先從微笑曲線的兩端開(kāi)始，從對(duì)應(yīng)某個(gè)市場(chǎng)的IC芯片的研發(fā)與設(shè)計(jì)開(kāi)始，如海思和紫光的例子。

找新市場(chǎng)，采用新技術(shù)、新模式，用風(fēng)投資金支持大量公司做嘗試，在市場(chǎng)早期占據(jù)市場(chǎng)份額，保持技術(shù)領(lǐng)先的同時(shí)用各種市場(chǎng)銷售的手段牢牢占據(jù)這個(gè)領(lǐng)域。如果湊巧抓住了一個(gè)魔鬼市場(chǎng)，100個(gè)公司中可以跑出來(lái)幾個(gè)也算成功了。比如現(xiàn)在熱火朝天搞的人工智能芯片，國(guó)內(nèi)外大中小公司都在賽跑，從國(guó)外的英偉達(dá)、谷歌到國(guó)內(nèi)的寒武紀(jì)、地平線、阿里達(dá)摩院等等，中國(guó)公司已成為場(chǎng)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)的主力隊(duì)員。

對(duì)成熟市場(chǎng)，從低端入手，做便宜，也是一條路。已成熟的市場(chǎng)，技術(shù)發(fā)展已經(jīng)緩慢下來(lái)，深入研究市場(chǎng)需求，將芯片上多余的功能砍掉，將成本做下來(lái)，可以算作一條捷徑。降低成本有很多種方法，舉個(gè)例子。通常在芯片剛投入市場(chǎng)時(shí)，會(huì)將很多功能集成，因?yàn)樾枨蟛淮_定，做一款芯片要盡量滿足所有可能用到的功能。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，會(huì)發(fā)現(xiàn)很多功能沒(méi)有被使用或者只在較少的情況下才被用到。這時(shí)候砍掉這些功能，降低成本是很好的選擇。剛開(kāi)始品質(zhì)差些，只要功能夠用，價(jià)格低是殺手锏。國(guó)內(nèi)很多芯片都走得是這條路，想盡辦法減成本，爭(zhēng)搶市場(chǎng)份額。近年中國(guó)MCU企業(yè)的增長(zhǎng)提速，尤其是在32位MCU市場(chǎng)上涌現(xiàn)出像兆易創(chuàng)新這樣的企業(yè)，基于ARM Cortex M技術(shù)的MCU芯片以更低的價(jià)格、更好的性能、本地周到的服務(wù)、與國(guó)外產(chǎn)品 pin-pin兼容的優(yōu)勢(shì)，取得了豐碩的成果。據(jù)媒體報(bào)道，2016年，兆易創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)營(yíng)收14.89億元，凈利1.76億元，營(yíng)收同比增長(zhǎng)25%、利潤(rùn)增長(zhǎng)了12%；MCU芯片實(shí)現(xiàn)營(yíng)收1.97億元，同比增長(zhǎng)55.2%，銷量4578萬(wàn)顆，雖然整體體量尚小，但勢(shì)頭良好。

在當(dāng)前階段，找到一些垂直領(lǐng)域，有應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)要求不高，做一些適合這種小眾市場(chǎng)的芯片，工藝差一點(diǎn)，價(jià)格貴一點(diǎn)，放到系統(tǒng)層面去消化，可以帶動(dòng)芯片行業(yè)積累設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，驗(yàn)證產(chǎn)品，單點(diǎn)突破后再橫向擴(kuò)展，逐步將量做起來(lái)。比如現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，有很多這種市場(chǎng)，智慧城市、樓宇、農(nóng)業(yè)、水務(wù)等等。這諸多細(xì)分市場(chǎng)在系統(tǒng)的基礎(chǔ)層是高度復(fù)用的，傳感器、物聯(lián)網(wǎng)終端內(nèi)置的MCU（微處理器）、傳輸層的多種低功耗廣域網(wǎng)芯片及未來(lái)的5G、網(wǎng)關(guān)等邊緣計(jì)算設(shè)備用到的中央處理器等等。在對(duì)系統(tǒng)級(jí)架構(gòu)有深入了解，能調(diào)動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)力量的基礎(chǔ)上扶植一些底層芯片的發(fā)展是很好的方式。例如在MCU市場(chǎng)，雖然中國(guó)企業(yè)與全球領(lǐng)先的MCU企業(yè)的產(chǎn)品線先比還是差距很大，如意法半導(dǎo)體有750余款MCU，但面向未來(lái)5-10年百億級(jí)，高度細(xì)分的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備市場(chǎng)，針對(duì)垂直領(lǐng)域的MCU有很大機(jī)遇。在很多領(lǐng)域存在剛需但尚無(wú)性價(jià)比合理的解決方案，例如帶室內(nèi)自定位功能、能聯(lián)網(wǎng)的智能煙霧探測(cè)器等，都有巨大的機(jī)會(huì)。