亞太成半導體“熱區(qū)”
[導讀]“是說芯語”已陪伴您1015天從地震和海嘯等自然災害，到全球范圍的疫情和地緣政治的緊張局勢，近年“黑天鵝”事件頻繁爆發(fā)，影響了半導體行業(yè)的供給與需求。自全球新冠疫情開始，人們居家辦公或在線上課，需要購買電腦、顯示屏等相關電子設備，導致電子產(chǎn)品的需求大幅增加。這些電子產(chǎn)品內(nèi)部都裝載...
“是說芯語”已陪伴您1015天
從地震和海嘯等自然災害，到全球范圍的疫情和地緣政治的緊張局勢，近年“黑天鵝”事件頻繁爆發(fā)，影響了半導體行業(yè)的供給與需求。自全球新冠疫情開始，人們居家辦公或在線上課，需要購買電腦、顯示屏等相關電子設備，導致電子產(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,可穿戴設備及云服務的發(fā)展更進一步加速了半導體需求，使得全球范圍內(nèi)半導體芯片陷入短缺。這些黑天鵝事件也迫使汽車減產(chǎn)以及電子產(chǎn)品價格攀升。許多設備制造商都紛紛開始購買零部件并囤貨，以期抵消由于整個市場不確定性所可能造成的損失。此外，中美高新技術(shù)領域博弈的不確定性，也影響了全球半導體的供應鏈。
來源：德勤
亞太地區(qū)成半導體“熱區(qū)”
亞太區(qū)域的傳統(tǒng)半導體四強–韓國,日本,中國以及中國臺灣,主導了整個亞太地區(qū)半導體上中下游的產(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體在全球的重要性不斷攀升。我們預期2030年全球半導體產(chǎn)值將突破1萬億美元,而亞太區(qū)半導體市場將在全球的市場占比六成。
全球半導體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值變化來源：德勤
其中，韓國將致力于AI和5G技術(shù)相關半導體產(chǎn)品的研究和開發(fā)；日本占據(jù)材料和市場的上游優(yōu)勢，努力開發(fā)中下游產(chǎn)業(yè)，力圖復興半導體行業(yè)；中國則在巨大需求的情況下，也在爭取自身行業(yè)的發(fā)展，實現(xiàn)自給自足的半導體行業(yè)目標。中國臺灣地區(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)域在半導體的實力也能從企業(yè)總部所在地看出,在2020年全球前15的半導體企業(yè)營收中，亞太地區(qū)企業(yè)占據(jù)五席，其中三個位列前五，總收入達到總數(shù)的近一半，且亞太地區(qū)的五家公司年收入增長居于十五位中的領先水平。
亞太地區(qū)Top15半導體公司收入(2020年)來源:ICInsight
主導制造，封測與原材料發(fā)展
"常態(tài)黑天鵝"事件對亞太地區(qū)產(chǎn)生的影響顯而易見。以半導體制造為例,目前全球頂尖的芯片設計公司大多都依靠亞太地區(qū)制造商進行半導體的生產(chǎn)制造，其中臺積電和三星公司擁有超過70%的半導體制造市場。由于建設半導體工廠的成本高昂，它們近年來成為了最先進半導體的唯一供貨商。但即便如此，它們?nèi)孕枰度氪罅康馁Y金和時間才能提升其生產(chǎn)能力，從而同步達到客戶的計劃和要求。中國臺灣地區(qū)的半導體制造已經(jīng)占全球制造業(yè)芯片的五成以上，由于中國臺灣地區(qū)的半導體制造產(chǎn)業(yè)較為密集，因此地緣政治的動蕩以及自然災害的影響都可能會對地區(qū)的半導體制造造成影響，并由此影響全球的電子產(chǎn)品供應鏈。
亞太地區(qū)在全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈中占比(2020年)來源：德勤
在半導體行業(yè),新一代的制造工藝與前一代的工藝之間存在代差，且由于新建半導體廠成本巨大(高達數(shù)百億美元)，所以具備先進制造能力的公司越來越少。中國臺灣在長時間的技術(shù)積累以及對人力成本、制造成本的極高要求條件下，市場份額已超過全球市場的一半。為了能在未來繼續(xù)維持其地位，中國臺灣也在以飛快的速度創(chuàng)新升級，先進的3nm工藝計劃在2022年下半年實施量產(chǎn)。韓國在晶圓制造領域的優(yōu)勢和中國臺灣類似，也有著長時間的積累和經(jīng)驗，“政府 財團”的各類政策及資產(chǎn)方面的支持，對制造領域的創(chuàng)新發(fā)展起著至關重要的作用。中國也在半導體制造奮起直追，“十四五”規(guī)劃的大力政策扶持以及良好的人才引進策略都將為中國半導體業(yè)注入活力。
亞洲晶圓產(chǎn)能占比變化（2019-2030年）來源：SIA
封裝行業(yè)位于半導體產(chǎn)業(yè)鏈的末端，包含了封裝與測試兩個環(huán)節(jié)-封裝是為了保護半導體芯片，使芯片免于外部損害，同時增強芯片的散熱性能，確保電路正常工作；而測試環(huán)節(jié)是對半導體芯片的功能、性能進行測試，篩選出不合格的產(chǎn)品。當前封裝市場正在由傳統(tǒng)封裝向先進封裝發(fā)展，先進封裝在提升芯片技能方面優(yōu)勢突出，也因此全球各大廠家在先進封裝領域持續(xù)投資。
全球半導體封測市場由中國臺灣和中國主導。中國臺灣在實現(xiàn)半導體代工行業(yè)的發(fā)展后便向下游的封測領域發(fā)展，經(jīng)過多年的技術(shù)積累，已站穩(wěn)全球第一大封測的位置，占據(jù)市場份額44%左右。中國近年來大力發(fā)展封裝產(chǎn)業(yè)，同時通過收購海外封測廠也躋身到了全球前列。然而，中國目前仍以傳統(tǒng)封裝為主，盡管透過并購已經(jīng)獲得先進封裝的能力,但其總體技術(shù)與國際領先水平還有一定的差距。也因此中國先進封裝占總營收比僅有25%，較全球水平低。未來，中國封測行業(yè)需要持續(xù)研發(fā)、進行國內(nèi)整合，積極培養(yǎng)人才，向先進封測技術(shù)邁進。
中國先進封裝營收及占比來源：方正證券
在半導體材料領域，日本企業(yè)的占比超過全球市場份額的一半。半導體的材料需要大量基礎科學儀器和長時間的工藝積累。此前，韓國在半導體材料領域高度依賴日本，隨著2019年開始日本對韓國的材料限制措施，韓國增強了對國產(chǎn)化材料的研究，加緊成立新的硅片工廠，使材料的供應渠道多樣化。
中國半導體材料市場規(guī)模中約占全球比重的17。但半導體制造環(huán)節(jié)國產(chǎn)材料的使用率不足15%，在先進工業(yè)制程和先進封裝領域的國產(chǎn)化率更低，想要在材料行業(yè)取得進步，需要自主創(chuàng)新和研發(fā)。中國政府方面積極促進半導體材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展，鼓勵政策涉及減免企業(yè)稅負、加大資金支持力度、建立產(chǎn)業(yè)研發(fā)技術(shù)體系等。
中國臺灣和韓國擁有良好的半導體產(chǎn)業(yè)基礎，但也在材料上追趕。受半導體材料自身特質(zhì)的影響，其本身很難被分解，臺灣致力于半導體材料的可持續(xù)發(fā)展之路，以綠色半導體材料為目標，吸引了投資，這無疑將成為未來半導體材料的發(fā)展趨勢之一。
亞太地區(qū)的半導體設計相對其制造來說處于全球第二梯隊，全球前十大IC設計公司在2020年營收僅有中國臺灣地區(qū)占據(jù)了三個席位，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)展勢頭。中國臺灣的半導體產(chǎn)業(yè)鏈相對完整，積極引進先進技術(shù)的同時堅持原創(chuàng)，科研人員在獲得技術(shù)支持的同時堅持自身研發(fā)，在中下游完善的前提下，一直爭取設計領域的發(fā)展。而中國在政府的扶持下，中下游產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐漸明晰，在半導體行業(yè)地基穩(wěn)固的基礎上開始謀求上游設計的自主研發(fā)，大量扶持基金開始向設計領域傾斜，政府出面帶動企業(yè)和高校聯(lián)合科研，營造良好的生態(tài)環(huán)境，培養(yǎng)高科技人才，并且國內(nèi)外開放合作，與國際前沿領域IC技術(shù)研發(fā)合作，引進人才。韓國繼續(xù)秉承政府和財團聯(lián)合的辦法導體發(fā)展策略，投資半導體企業(yè)用于設計方面的研發(fā)，并且為企業(yè)和高校牽頭，以實現(xiàn)人才的培養(yǎng)計劃。韓國擁有較為完整的半導體產(chǎn)業(yè)鏈，并且是AI、云技術(shù)和電動汽車等領域的領頭羊，其中下游產(chǎn)業(yè)的豐富經(jīng)驗也將為上游設計領域發(fā)展助力。
全球半導體企業(yè)的研發(fā)支出持續(xù)增長，2020年共支出684億美元，預計在2021年將達到714億美元。其中，亞太地區(qū)在半導體市場中的行業(yè)份額日益加大，其投資發(fā)展的力度也逐步加強。韓國三星公司為加快了前沿邏輯工藝的開發(fā)，在2020年研發(fā)支出增加19%，而中國臺灣地區(qū)的半導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高端設備研發(fā)，以制造更加先進的高端芯片，從而提升其在半導體市場的地位。中國如今更是奮起直追，眾多中國企業(yè)加大研發(fā)支出用于芯片設計的研究。
01?半導體“四強”各具優(yōu)勢
亞太半導體"四強"分別有其自己的優(yōu)勢，韓國半導體產(chǎn)業(yè)分工明確，從設計、制造到加工等每個環(huán)節(jié)都有著非常細致的企業(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)，形成半導體產(chǎn)業(yè)基地；以存儲和制造為相對優(yōu)勢；日本近四成半導體產(chǎn)品出自九州島，在光刻膠和制造材料領域具有較大優(yōu)勢，東芝、日立、三菱等知名公司都在此設有生產(chǎn)基地，隨著圖像傳感器、汽車用半導體等附加價值較高的電子零部件產(chǎn)品的發(fā)展，九州島半導體工業(yè)近年來發(fā)展勢頭旺盛；而中國臺灣半導體產(chǎn)業(yè)集群形成新竹、南部和中部三大科學園區(qū)；產(chǎn)業(yè)群充分發(fā)揮集群效應，帶動全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，從上游的IC設計、中游的晶圓生產(chǎn)、下游的封裝和測試以及設備、材料全領域都有布局；中國半導體產(chǎn)業(yè)鏈較為集中，分別是以上海為中心的長三角、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。這四個產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)分別具有不同的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢。長三角、珠三角地區(qū)在中國集成電路產(chǎn)業(yè)基礎設計、制造、封測等產(chǎn)業(yè)鏈全面發(fā)展；京津冀地區(qū)的偏向集成電路設計產(chǎn)業(yè)；中西部地區(qū)在封測行業(yè)發(fā)展較好。
亞太四大半導體產(chǎn)業(yè)區(qū)域分布來源：德勤
半導體逐步成為經(jīng)濟命脈
半導體出口在亞太四大占據(jù)重要的地位,中國臺灣地區(qū)與其他三個地區(qū)相比一直保持相對較高的出口額，其次是中國，韓國和日本。中國半導體的出口額十年內(nèi)的波動較大，出現(xiàn)了大幅度的上漲。盡管如此，中國半導體的進口額仍高于出口額且遠超其余三個地區(qū)。據(jù)中國海關數(shù)據(jù)顯示，2019年中國芯片的進口金額為3040億美元，遠超排名第二的原油進口額。
亞太四大半導體進出口（億美元）來源:德勤、商務部、日本財務部、韓國海關
韓國和中國臺灣兩個地區(qū)的半導體行業(yè)占GDP的比重較高。韓國的半導體行業(yè)規(guī)模龐大，并在城市之間形成半導體產(chǎn)業(yè)城市群。中國臺灣形成了較為完善的半導體產(chǎn)業(yè)集群，是目前為止最大半導體代工地區(qū)。日本和中國的半導體行業(yè)在GDP中的比重占比較低。日本的經(jīng)濟主要集中在工業(yè)和服務業(yè)領域當中，日本僅在上游半導體材料上具有巨大的優(yōu)勢，在其他領域上的優(yōu)勢不夠明顯。雖然中國半導體行業(yè)的發(fā)展速度加快，但是產(chǎn)生的效益無法在短時間內(nèi)對GDP產(chǎn)生較大的貢獻。
亞太四大半導體占GDP比重來源:德勤
政府是重要推手
由發(fā)展軌跡來看,政府在推動亞太半導體產(chǎn)業(yè)中扮演了關鍵角色，確立稅減免政策、人才培養(yǎng)計劃等，鞏固半導體產(chǎn)業(yè)鏈。韓國政府未來十年將與三星、SK海力士等153家韓國公司，投資510萬億韓元（約合4500億美元），打造全球最大的半導體產(chǎn)業(yè)供應鏈，同時韓國還計劃吸引更多來自國外的技術(shù)投資。日本在半導體領域針對尖端半導體也有集中投資規(guī)劃，日本設置了約18億美元的基金，計劃大幅擴充扶持政策；中國臺灣地區(qū)企業(yè)計劃至2025年期間對半導體領域進行的投資將超過1070億美元；而中國晶圓代工、封測以及一些IDM廠商都在積極募資擴產(chǎn)，國家大基金二期也在2018年獲批，未來幾年大基金二期300億美元的資金將會陸續(xù)投入半導體產(chǎn)業(yè)。
亞太政府和地區(qū)領導在半導體領域投資來源：國家統(tǒng)計局，半導體行業(yè)協(xié)會(SIA),非完全統(tǒng)計
韓國—轉(zhuǎn)型綜合
韓國的半導體產(chǎn)業(yè)從設計，制造，封測一直到設備和材料都有相當?shù)膶嵙?，形成了龍仁、化成、利川等等半導體產(chǎn)業(yè)城市群，支撐著韓國的半導體產(chǎn)業(yè)鏈。韓國存儲產(chǎn)品的壟斷地位，在DRAM的市場上占有率超過90%，可以說幾乎占據(jù)了全球存儲芯片的主導位置。
在全球半導體格局發(fā)生變化的大環(huán)境下，韓國代表性企業(yè)也正在減輕對存儲產(chǎn)品的依賴，多方面發(fā)展半導體其他環(huán)節(jié)，比如韓國半導體企業(yè)在先進制程上加大了投資研發(fā)力度來搶奪晶圓代工市場，對旗下晶圓代工業(yè)務進行調(diào)整或重新分配，強化競爭力。在穩(wěn)定發(fā)展存儲產(chǎn)品的基礎上，不斷積極投資，從以存儲優(yōu)勢聞名的半導體國家轉(zhuǎn)向綜合型強國發(fā)展。
韓國政府制定了“K—半導體戰(zhàn)略”，建立起集半導體生產(chǎn)、原材料、零部件、設備和尖端設備、設計等為一體的高效產(chǎn)業(yè)集群。目標是將韓國建設成全球最大的半導體制造基地，打造穩(wěn)定滿足全球需求的供應基地，引領全球的半導體供應鏈。所以根據(jù)規(guī)劃，韓國政府將為相關半導體企業(yè)減免稅負，擴大金融；此外韓國政府還計劃新設1萬億韓元規(guī)模的半導體設備投資基金。若能順利執(zhí)行，韓國半導體的年出口額將于2030年達到2000億美元。
5G、人工智能時代的來臨，區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等技術(shù)快速發(fā)展及應用，催生出對高端芯片產(chǎn)業(yè)的海量需求。韓國半導體正在發(fā)生新的變化，也迎來了新的發(fā)展機遇。在汽車領域，韓國一直占有一定的市場份額，但韓國汽車行業(yè)制造商仍高度依賴外國生產(chǎn)的車載芯片。韓國雖早在十幾年前推動車用芯片國產(chǎn)化，但僅限于技術(shù)國產(chǎn)化，實際生產(chǎn)仍高度依賴國外廠商。據(jù)韓國汽車產(chǎn)業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，韓國IC設計公司多無自設工廠，開發(fā)的車用芯片僅2.2%委托國內(nèi)業(yè)者代工生產(chǎn)。此外，韓國IC設計業(yè)者與實際生產(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產(chǎn)車用芯片的原因之一。以韓國半導體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看，車用芯片以客制為主，車商、IC設計及代工廠必須密切合作，打造綜合型半導體強國。因此，韓國在汽車半導體領域一直致力于發(fā)展新布局，如韓國公司一直計劃收購汽車半導體，借助收購幫助自身技術(shù)發(fā)展。隨著智能電動汽車的市場不斷擴張，汽車半導體市場不斷擴大，預計2024年全球汽車芯片市場規(guī)模可達655億美元。在這一發(fā)展背景下，韓國政府希望能夠提供諸多通關物流、政策和資金上的扶持。
在AI領域，韓國的ICT部將自己定位轉(zhuǎn)向人工智能半導體，目前韓國正大力投資人工智能。到2029年之前，將花費大約一萬億韓元用于開發(fā)下一代AI芯片。韓國政府將AI相關的半導體分成汽車、醫(yī)療、IoT家電、機器人及公共等五大領域，針對不同系統(tǒng)的IC開發(fā)給予戰(zhàn)略性支持。當前的計劃是，到2022年在全國范圍內(nèi)生產(chǎn)AI芯片，并在十年內(nèi)組建3000人的專家隊伍，在本十年末擁有全球AI芯片市場20％的份額。
日本—涅盤重生
材料和設備是半導體產(chǎn)業(yè)的基石，是推動集成電路技術(shù)創(chuàng)新的引擎。半導體材料處于整個半導體產(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、封裝材料等領域都有著卓越的優(yōu)勢，日本廠商均占有50%以上份額；在陶瓷基板、樹脂基板、金線鍵合、以及半導體封裝等材料方面,日本廠商的市場占有率甚至超過80%。日本憑借高端的提純技術(shù)以及長久以來的技術(shù)、經(jīng)驗積累在該領域達到了其他地區(qū)和國家都無法超越的水平。日本在半導體設備和材料領域經(jīng)過了多年的投入、研發(fā)、技術(shù)、人才的積累，使其在這一產(chǎn)業(yè)上游有著很強的話語權(quán)。
日本政府將促進研發(fā)和投資，從國家層面保障半導體供應鏈完善、發(fā)展成立了2000億日元的技術(shù)開發(fā)基，在資金上助力尖端半導體的發(fā)展。為半導體企業(yè)提供完善的研究體系和環(huán)境。日本同時也開啟了先進制程研發(fā)道路，出資420億日元，聯(lián)合日本三大半導體廠商共同開發(fā)2nm先進制程工藝，目標研發(fā)出2nm以下節(jié)點的半導體制造技術(shù)，并設立測試產(chǎn)線，研發(fā)細微電路的加工、洗凈等制造技術(shù)。并且日本政府也將從國家層面出發(fā)，為這三家日本半導體廠商提供相關支持，還和臺積電、英特爾等半導體大廠進行大范圍的意見交換來進行研發(fā)，重振日本在先進研發(fā)方面的實力。
中國臺灣—制造龍頭
中國臺灣地區(qū)半導體產(chǎn)業(yè)的實力名列世界前列，其中最強的是芯片代工。除了在代工環(huán)節(jié)實力強勁之外，在上游的IC設計、中游的晶圓生產(chǎn)、下游的封裝和測試以及設備、材料全領域都有布局。
2020年中國臺灣IC專業(yè)委外封測代工產(chǎn)值將突破185億美元，同比增長超過15%。中國臺灣封測廠商不斷通過并購及研發(fā)投入，鞏固其封測龍頭的地位，現(xiàn)如今中國臺灣的封測行業(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)展和的基礎上不斷創(chuàng)新。中國臺灣地區(qū)半導體的設計領域。2020年設計行業(yè)產(chǎn)值8529億新臺幣，同比增長23%，2021年IC設計產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值有望成長10.9%。
中國臺灣地區(qū)在材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮螅诎雽w發(fā)展過程中一直注重培養(yǎng)本土的供應鏈，用材料提升良率，換掉具有毒性的半導體材料，回收材料再利用。并且在材料方面，廠商會對自己的出廠材料進行嚴格的檢查，在此生產(chǎn)鏈條中，生產(chǎn)技術(shù)、檢測服務、運送缺一不可。同時，中國臺灣也注重材料廠商的地域性擴展，積極在各個半導體巨頭企業(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。
在物聯(lián)網(wǎng)時代的推動下，臺灣半導體廠商也在該領域有所規(guī)劃。由于藍牙和WIFI芯片至關重要，中國臺灣計劃提高WIFI6芯片的產(chǎn)量以貼合市場趨勢發(fā)展。此外，在物聯(lián)網(wǎng)帶來的巨大數(shù)據(jù)存儲需求市場基于下，中國臺灣在新興存儲技術(shù)的方面與外部研究實驗室、財團和學術(shù)合作伙伴合作，試圖實現(xiàn)AI和ML的進內(nèi)存和內(nèi)存計算。中國臺灣聚焦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)境三個應用領域的發(fā)展，協(xié)助3D集成電路產(chǎn)業(yè)整合，打造新興的半導體產(chǎn)業(yè)。在地方政府的支撐下，相關企業(yè)將投入1000億美元資本支出，以應對5G和高速運算應用在未來數(shù)年的爆發(fā)性成長。
2014-2021年芯片制造工藝迭代來源：公開資料
中國—后起之秀
中國政府在扶持半導體產(chǎn)業(yè)不遺余力,首先,在十四五規(guī)劃中，為鞏固發(fā)展中國科技尖端實力，中國政府重點鼓勵半導體行業(yè)發(fā)展。中國將著重關注加快先進制程的發(fā)展速度，如14nm、7nm甚至更先進制造工藝實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。第三代半導體材料明顯的性能優(yōu)勢也被關注，在2021-2025年，中國將致力于在教育、科研、開發(fā)、融資、應用等各個方面支持并培養(yǎng)相關人才，以實現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)獨立自主的目標。其次,為推動國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，中國很久以前就成立了大基金以支持芯片半導體行業(yè)。主要投資于半導體產(chǎn)業(yè)中游企業(yè)，其中包括制造、設計、封測的行業(yè)龍頭企業(yè)。再者，中國政府頒布政策進口設備、材料、零配件免關稅；設備、材料、封測公司明確享受所得稅“兩免三減半”等免稅政策，在中國半導體行業(yè)還無法實現(xiàn)自給自足的情況下，免稅政策的提出為中國半導體企業(yè)的發(fā)展提供了財政支持。
中國半導體產(chǎn)業(yè)鏈較為完整和集中，降低半導體行業(yè)的發(fā)展成本，促進行業(yè)快速發(fā)展：中國集成電路現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)主要有四個，分別是以上海為中心的長三角、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。這四個產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)分別具有不同的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢。長三角、珠三角地區(qū)在中國集成電路產(chǎn)業(yè)基礎設計、制造、封測等產(chǎn)業(yè)鏈全面發(fā)展；京津冀地區(qū)的偏向集成電路設計產(chǎn)業(yè)；中西部地區(qū)在封測行業(yè)發(fā)展較好。其中長三角地區(qū)優(yōu)勢顯著，中西部地區(qū)也在迎頭趕上。中國政府計劃以上海集成電路研發(fā)中心為主要支撐的創(chuàng)新平臺，圍繞此中心加快芯片設計、先進工藝等各產(chǎn)業(yè)鏈方面進步發(fā)展。浙江地區(qū)超前布局發(fā)展第三代半導體，與上海銜接，協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)鏈和供應鏈的發(fā)展。江蘇地區(qū)將在高端設備制造、集成電路、人工智能等角度，突破核心技術(shù)。由此，中國長三角領域的半導體產(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，以點帶面，將中國半導體行業(yè)的發(fā)展勢頭逐步擴散。
中國在設計行業(yè)蓬勃發(fā)展：2020年前三季度，中國集成電路設計市場規(guī)模同比增長24.1%。擁有更廣闊的市場半導體設計行業(yè)的發(fā)展不是一蹴而就的，這對產(chǎn)業(yè)基礎和人才培養(yǎng)都有極高的要求。整體而言，中國IC設計產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品線涵蓋比較全面，包括手機SoC、基頻、指紋辨識，及銀行安全芯片等，另外在部份細分領域也能看到中國IC設計廠位居產(chǎn)業(yè)領導地位。但在高端芯片領域，國產(chǎn)芯片的市場占有率較低，跟國際大廠有差距。所以未來中國也會繼續(xù)集中資源，爭取在高端芯片領域?qū)崿F(xiàn)突破。
近年來中國大力發(fā)展半導體制造業(yè)，以‘自給自足，減少進口依賴’為目標，雖有成效，但中國作為最大的IC消費國，其產(chǎn)量僅占市場的15.9%，其中更有一半以上的份額來自其在海外的加工廠。在過去的十年，隨著半導體終端應用崛起，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設廠，2020年，中國年度注冊的芯片企業(yè)趨近60000家，到2030年，中國晶圓制造有望占據(jù)市場一半的份額。
全球芯片制造產(chǎn)能比重變化來源：ICInsights
中國的封測是整個半導體產(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，借力資本市場，形成“合資 合作”，增強了客戶群體上的優(yōu)勢，在技術(shù)領域，其下屬企業(yè)成為國家高端處理器封測基地，打破了國外的技術(shù)壟斷。除專業(yè)的OSAT外，中國的第三方專業(yè)測試廠商、封測一體公司、晶圓代工企業(yè)等廠商也在各自優(yōu)勢領域?qū)で蟀l(fā)展。
中國半導體行業(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)人才仍然是一大問題，盡管中國目前半導體業(yè)績表現(xiàn)亮眼，創(chuàng)業(yè)熱情高漲，整個半導體產(chǎn)業(yè)也在積極優(yōu)化，半導體市場景氣度持續(xù)，但市場機制是半導體企業(yè)發(fā)展的關鍵，這關乎到企業(yè)是否能夠吸引人才、留住人才等問題。但究竟是采用哪種方式來發(fā)展，還需要進一步探索。此外，中國的半導體體制缺乏經(jīng)驗，造成在制造芯片時所需的具有豐富經(jīng)驗人才極度短缺。除此之外，在追求半導體芯片自給自足的過程中，很難平衡全球與地方性利益。中美貿(mào)易戰(zhàn)下國內(nèi)高科技企業(yè)面臨禁售限制，而本土半導體制造能力尚弱，導致產(chǎn)業(yè)鏈脫節(jié)。全球范圍內(nèi)日益趨嚴的外商投資管控制度進一步增加了跨境投資的難度。
02?打造韌性供應鏈——重組與平衡
? 國家層面
各國對半導體需求的不斷提升以及半導體在全球經(jīng)濟中的日益增強的重要性，引起了世界各國決策者的關注，并且半導體芯片已成為了國家戰(zhàn)略財產(chǎn)。在國家層面上，全球半導體短缺和地緣政治局勢緊張的現(xiàn)狀，使得各國加強了對半導體供應鏈的審查，并促使各國爭奪在半導體行業(yè)的領導權(quán)。例如，在***政府的領導下，美國正在努力將半導體制造業(yè)轉(zhuǎn)移回美國，以減少對少數(shù)芯片制造商的依賴32。亞太各國政府也在競相確保和加強供應鏈。
中國：中國的目標是在2025年實現(xiàn)70%的半導體國產(chǎn)化，這是中國在人工智能和信息技術(shù)等高科技制造業(yè)取得全球領先地位計劃的一部分。中國制定的這一目標是基于美國限制美國及海外芯片制造商對中國科技公司發(fā)貨的現(xiàn)狀下，但這一目標是否可行仍需要一段時間的觀察。因為中國對進口芯片的依賴程度依舊較高，去年在芯片進口上就花費了近3000億美元。在國家的十四五規(guī)劃政策中，對半導體的大力支持是一個非常重要的著力點。規(guī)劃中特別強調(diào)，推進目前中國IC設計向高端化升級，對高端功率器件進行重點支持和引導。未來十四五期間的重點在于支持先進封裝技術(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，邏輯芯片的先進封裝和功率器件的封裝也將會是十四五期間的發(fā)展重點。十四五規(guī)劃將會對關鍵設備和材料進行專項支持，政策的支持有利于中國半導體關鍵設備材料領域的突破，加快產(chǎn)業(yè)化進程，增強產(chǎn)業(yè)本土配套能力，為中國半導體產(chǎn)業(yè)鏈自主可控提供堅實基礎。
日本：日本、韓國被美國視作打造半導體全新產(chǎn)業(yè)鏈的重要合作伙伴。美日韓三方強調(diào)了保證半導體供應鏈安全的重要性，并指出，當下美日韓三國掌握著未來半導體制造技術(shù)的大部分關鍵因素，因此希望日本、韓國能在這一方面加強溝通合作。同時美國單獨希望兩國未來加強在5G通信、半導體供應鏈、人工智能等領域的合作，雙方還計劃共同出資45億美元，搶先開發(fā)6G網(wǎng)絡通信技術(shù)，針對半導體產(chǎn)業(yè)尋求合作，實現(xiàn)優(yōu)勢互補。
韓國：在美日半導體貿(mào)易摩擦期間，韓國企業(yè)在存儲器領域加快追趕，三星公司占據(jù)的存儲器市場份額持續(xù)上升。由于美國并未對韓國產(chǎn)品征收高額反傾銷稅，再加上日本對韓國進行的出口管制，韓國逐漸減少對日本市場的依賴，韓國存儲器逐漸替代了日本產(chǎn)品。面對炙手可熱的半導體產(chǎn)業(yè)，三星電子、SK海力士這兩家韓國半導體龍頭企業(yè)正蓄勢待發(fā)，考慮擴大市場規(guī)模至美國德州。由于當下汽車半導體的短缺局面，韓國政府計劃推動韓國半導體企業(yè)和汽車企業(yè)結(jié)成同盟，以提高車用半導體芯片的國產(chǎn)化率。
中國臺灣：中國臺灣半導體產(chǎn)業(yè)對外來技術(shù)和設備仍有相當高程度的依賴。進口國主要為荷蘭、日本和美國。依據(jù)臺灣海關進出口統(tǒng)計，去年中國臺灣半導體、液晶生產(chǎn)設備進口達181億美元，占總進口6.3%，且大部分用于核心制程。在IC設計重要工具軟件，中國臺灣仍是依賴進口。中國臺灣半導體產(chǎn)業(yè)擁有全球最完整的生態(tài)體系，上下游已形成長期穩(wěn)定的事業(yè)共同體。因此，對中國臺灣制造業(yè)活動的任何干擾都將對全球電子產(chǎn)品供應鏈產(chǎn)生波及效應。
企業(yè)層面-供應鏈的適應性
在企業(yè)層面，全球半導體和電子技術(shù)及服務提供商應分別考慮短期和長期的戰(zhàn)略，以確保其未來的供應鏈和業(yè)務穩(wěn)定發(fā)展。
評估并分析供應鏈風險：企業(yè)應評估供應商失去制造能力后對企業(yè)帶來的潛在影響，并建立備用的供應商選擇方案，以盡量減少供應鏈中斷的情況。
數(shù)字化供應鏈：供應鏈繪制不僅是企業(yè)降低供應鏈風險的一種策略，也是降低供應鏈風險的最好辦法。但由于供應鏈的繪制需要較長的時間，成本也比較高，只有少數(shù)公司在供應鏈繪制方面進行了投資。大多數(shù)公司只參考其關鍵供應商提供的信息，而忽略了二級和三級供應商對供應鏈可能產(chǎn)生的影響。供應鏈繪制可以幫助公司在整個供應鏈中獲得更好的可見性，例如當供應鏈發(fā)生斷裂時，企業(yè)可以更及時地發(fā)現(xiàn)哪些供應商、站點、零件和產(chǎn)品正處于風險之中。這使得企業(yè)能夠制定相應的緩和策略，緩解受限的庫存，并確定備選方案。因此，對大多數(shù)企業(yè)來說，供應鏈繪制給企業(yè)帶來的收益大于成本。對于資源有限的企業(yè)，首先要關注能夠帶來最大收入的關鍵部分，然后盡可能多地降低層級以獲得可見性。企業(yè)還應尋找能夠使其達成供應鏈數(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鏈：企業(yè)還應投資其備份的能力，即在核心供應鏈中“隱藏”一個或多個備選的供應網(wǎng)絡。一旦核心網(wǎng)絡出現(xiàn)問題，備用的網(wǎng)絡將能夠立即接管。例如，豐田在地震后重新分配了標準零部件的制造網(wǎng)絡，這樣供應網(wǎng)絡中的多個節(jié)點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鏈彈性。通用汽車在阿根廷、波蘭、泰國和巴西的工廠都遵循相同的設計、模板和制造流程。因此，如果一個地區(qū)遇到問題，其他工廠可以立即提供支持。
評估并分析供應鏈風險：企業(yè)應評估供應商失去制造能力后對企業(yè)帶來的潛在影響，并建立備用的供應商選擇方案，以盡量減少供應鏈中斷的情況。
許多半導體公司目前將其制造工廠進行區(qū)域化集中，希望能夠降低公司的勞動力成本、保持有利的稅收結(jié)構(gòu)。除此之外，實現(xiàn)區(qū)域化的集中制造也有利于實現(xiàn)供應商和客戶的協(xié)同效應。然而這種模式也將單點故障引入到了在全球擁有數(shù)萬億美元收入的行業(yè)之中。
從長遠來看，半導體公司應審視其供應鏈戰(zhàn)略和運營模式，以應對制造地域集中和缺乏適應性給企業(yè)帶來的風險。半導體公司不應依賴地理集中的制造模式，而應考慮轉(zhuǎn)向“靈活供應節(jié)點網(wǎng)絡”模式，該模式靈活且允許多路徑，有助于消除單點故障。
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`活供應節(jié)點網(wǎng)絡”模式實現(xiàn)了制造的區(qū)域規(guī)模化，將公司集中的制造能力分布到鄰近區(qū)域（例如制造、A/T、工具制造和支持），并確定可替代的供應源。
企業(yè)在國內(nèi)存儲了足夠的容量的同時還建立了其他互相連接的區(qū)域節(jié)點。為了衡量并監(jiān)測績效水平，半導體公司應考慮使用更多基于區(qū)域和全球網(wǎng)絡的指標來監(jiān)測各國風險，并確保整個供應網(wǎng)絡的連續(xù)性、靈活性和可持續(xù)性。
從以國家和地區(qū)為基礎的中心轉(zhuǎn)移到更多的區(qū)域和全球供應網(wǎng)絡之中，以產(chǎn)業(yè)聯(lián)合體和互相協(xié)作的方法來投資和發(fā)展人才庫和基礎設施，以便在需要時迅速擴大新的制造和供應節(jié)點。例如，可以在新加坡、馬來西亞或越南等這些已經(jīng)建立了半導體制造生態(tài)系統(tǒng)的國家建設更成熟的半導體制造、組裝和測試的設施，但最關鍵的是要為前沿工藝提供可替代的研發(fā)和制造地點。
03?人工智能帶動半導體制造變革
近年來全球半導體行業(yè)發(fā)展勢頭十分強勁，人工智能也進一步應用在半導體的產(chǎn)業(yè)之中，不僅手機品牌大廠如蘋果、三星電子等紛紛在智能手機中導入AI功能，無人機商用市場在AI驅(qū)動下呈現(xiàn)大幅增長；同時醫(yī)療、建筑等產(chǎn)業(yè)也在加速導入AI技術(shù)，都帶動了半導體廠的利潤增長，人工智能成為半導體行業(yè)下一個增長周期的催化劑。
人工智能正在以兩種方式影響半導體行業(yè)的發(fā)展，第一種方式是培養(yǎng)對人工智能新興技術(shù)的需求，從而創(chuàng)造新的市場機會；例如，商湯科技專注于提供面部識別、視頻分析和自動駕駛技術(shù)，銷售增長率增幅巨大且逐漸增加。第二種方式是改進半導體的設計與制造過程。人工智能可以將機器學習、神經(jīng)網(wǎng)絡等算法應用到晶圓缺陷檢測與分類、光學量測、芯片制造與建模、光刻膠輪廓預測、半導體生產(chǎn)結(jié)果預測、晶圓過程控制與監(jiān)控等過程。我們將會重點關注半導體在設計與制造兩個過程中人工智能的應用。
AI在半導體中應用的價值
人工智能技術(shù)的運用與變革為半導體行業(yè)帶來了新的成長機遇，引發(fā)了新的創(chuàng)新浪潮，鼓勵半導體公司突破新的技術(shù)結(jié)點，對芯片的生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)生巨大的影響。隨著人工智能在半導體行業(yè)中的應用，通過節(jié)約成本、縮短產(chǎn)品上市時間、提高企業(yè)運作效率以及產(chǎn)品質(zhì)量，半導體行業(yè)將實現(xiàn)新的盈利增長點。
人工智能簡化半導體部分環(huán)節(jié)，促進成本降低
由于半導體市場競爭日益激烈，為了保持競爭力并擴大市場份額，半導體公司需要不斷嘗試積極追求創(chuàng)新以保持企業(yè)競爭力。在這一趨勢之下，半導體芯片的性能不斷的被提升，但這也增加了半導體生產(chǎn)過程中的許多費用。而人工智能在芯片設計、驗證和制造環(huán)節(jié)的應用有效地降低了各個環(huán)節(jié)中不必要的成本消耗。半導體的制造是半導體企業(yè)最大的成本組成部分，通過應用人工智能，可以有效地幫助半導體企業(yè)降低生產(chǎn)制造成本。將AI應用于芯片制造各個階段，實現(xiàn)自動化，能夠有效精簡測試步驟、減輕繁瑣任務量，有效提高晶圓的制造精度，掌握晶圓最佳處理時間，提高制造效率，提高收益率從而降低成本。
人工智能的應用縮短了半導體芯片上市周期，提高產(chǎn)業(yè)運作效率：
半導體的設計和制造是一個復雜的過程，每一個環(huán)節(jié)都會生成大量的數(shù)據(jù)，而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法無法滿足于分析這些復雜數(shù)據(jù)的需求，但是使用基于人工智能的機器學習方法，可以幫助半導體公司快速分析大量的制造和設計中的復雜數(shù)據(jù)，利用算法和儲存基礎架構(gòu)查找出復雜數(shù)據(jù)中的模式，找出數(shù)據(jù)之中的內(nèi)在聯(lián)系；同時，AI可以通過縮短芯片生產(chǎn)處理的時間，將其嵌入芯片生產(chǎn)的生產(chǎn)周期的流程之中。例如，半導體公司可以使用工具參數(shù)，使用機器學習模型捕獲非線性的工藝時間和結(jié)果之間的關系（如：烘烤溫度，光刻強度）。這樣可以實現(xiàn)在每個芯片或者每個批次上的最佳處理時間，提高半導體公司在芯片設計和制造方面的生產(chǎn)力，縮短整體的加工時間，加速現(xiàn)有的產(chǎn)品生產(chǎn)和操作流程，縮短產(chǎn)品的上市時間；同時，在人工智能的幫助下，半導體公司可以實現(xiàn)在不增加設備的情況下，增加芯片產(chǎn)量。例如在不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)上，人工智能可以通過機器學習算法來確定最佳的生產(chǎn)步驟，提高生產(chǎn)效率。同時人工智能有效結(jié)合不同的專業(yè)知識和技能，在不需要實現(xiàn)人工操作的情況下，應對復雜的制造環(huán)節(jié)，維持機器進行持續(xù)的高效的運作，提高半導體產(chǎn)業(yè)的運作效率。
AI促使半導體行業(yè)的增長點來源：德勤
優(yōu)化半導體產(chǎn)品，提高良率
人工智能可以為半導體制造業(yè)提供產(chǎn)品缺陷檢測、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。過去半導體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)布設了足夠的傳感器，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，通過人工智能算法，不僅能夠識別出在生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品缺陷，提供解決方案，同時也可以利用AI建立模型，預測未來生產(chǎn)中的缺陷進行預測，提高良率。
隨著半導體企業(yè)逐漸提高芯片研發(fā)和制造水平，加快上市時間，在未來的三到五年內(nèi)，人工智能每年可以為半導體公司增提高缺陷檢測的效率和精度；缺陷溯源功能則更進一步，對半導體生產(chǎn)線上的各種參數(shù)進行管理，根據(jù)歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)建立模型，找出與良率相關的關鍵參數(shù)，形成關系模型，并對每個產(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，是極為重要的組成部分。因此，未來五年，人工智能將成為半導體新動力源。人工智能可以為半導體行業(yè)從最初的研發(fā)到最終的銷售帶來巨大的商業(yè)價值，其中最大的商業(yè)價值是在研發(fā)和制造環(huán)節(jié)，尤其是制造環(huán)節(jié)，下面一章將會詳細講述在這兩個環(huán)節(jié)中的具體應用。
提高缺陷檢測的效率和精度；缺陷溯源功能則更進一步，對半導體生產(chǎn)線上的各種參數(shù)進行管理，根據(jù)歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)建立模型，找出與良率相關的關鍵參數(shù)，形成關系模型，并對每個產(chǎn)品提供最優(yōu)的參數(shù)，從源頭提升良品率。
AI在半導體設計與制造的應用場景
在芯片的研究和設計環(huán)節(jié)中，人工智能的應用可以幫助半導體公司優(yōu)化投資組合，將耗時的工作實現(xiàn)自動化，并提升在芯片設計和制造環(huán)節(jié)的效率。通過芯片自動化驗證以及芯片設計優(yōu)化，半導體公司可以避免芯片在設計和研發(fā)流程中時間的浪費，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)無法滲透進入芯片設計和制造的每一個環(huán)節(jié)，但目前的部分應用已經(jīng)能夠通過節(jié)約大量的研發(fā)成本的成果中展現(xiàn)出機器學習和人工智能的優(yōu)勢。
AI在芯片研發(fā)制造中的應用來源：德勤
通過芯片自動化驗證實現(xiàn)故障的高效預測
半導體在部件生產(chǎn)過程中很容易出現(xiàn)故障，而人工智能通過部署機器學習的算法來識別半導體組成部件故障的模式，預測在半導體設計階段中可能出現(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，集成電路的設計被拆解成為不同的組件，基于現(xiàn)有的集成電路設計，AI通過比較不同集成電路組件的結(jié)構(gòu)以定位單個微芯片在布局中出現(xiàn)故障的位置。因此在人工智能和機器學習的輔助下，自動驗證集成電路設計可以顯著降低銷貨成本，提高終端產(chǎn)量并縮短新產(chǎn)品進入市場的時間。
優(yōu)化集成電路設計，滿足設計復雜性需求
現(xiàn)代對集成電路的設計復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，在半導體的設計階段，需要大量的工程師和軟件資源來不斷去調(diào)試和優(yōu)化在設計過程中的各種問題，因此設計時間和成本居高不下。通常，在集成電路生產(chǎn)的階段對其進行故障維修需要耗費大量的時間和成本，將AI技術(shù)應用在集成電路生產(chǎn)階段之前，也就是在投入大量維修時間較長的生產(chǎn)之前，基于機器學習和計算機視覺的人工智能系統(tǒng)可以在設計集成電路時不斷優(yōu)化，在電路設計環(huán)節(jié)中自動識別電路設計中影響電路成品率的因素，在設計階段就能夠確定產(chǎn)量減損因素可以節(jié)省投入的工程資源和成本，計算機視覺也可以通過識別集成電路設計中的系統(tǒng)成品率降低因素，并對設計進行優(yōu)化，提高功率、性能和面積（PPA）指標，從而提高芯片設計團隊的吞吐量。
制造環(huán)節(jié)是人工智能應用場景中最具潛力的區(qū)域，制造成本也是半導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)絡技術(shù)、自動化技術(shù)、擬人化技術(shù)等先進技術(shù)的基礎上，通過智能化的感知、人機交互、機器學習、決策和執(zhí)行技術(shù)，實現(xiàn)制造過程和制造設備智能化，是信息技術(shù)和智能技術(shù)與裝備制造過程技術(shù)的深度融合和繼承。通過將人工智能嵌入到生產(chǎn)制造的各個環(huán)節(jié)，優(yōu)化半導體制造各流程環(huán)節(jié)的效率，通過采集各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)，再借助深度學習算法建立的模型，可以極大程度地提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，幫助半導體制造公司降低制造成本。
半導體芯片的自動缺陷檢測：
在復雜且昂貴的半導體芯片制造過程中，對芯片缺陷的檢查和分類至關重要。傳統(tǒng)半導體企業(yè)對芯片缺陷的檢查是通過人工的方式，人工缺陷分類成本高，且準確度低；除此之外，人工檢測無法感知一些隱藏的芯片的缺陷問題。通過人工智能的應用，機器學習和計算機視覺可以對缺陷進行分類，通過及時預測芯片質(zhì)量可能出現(xiàn)的問題并發(fā)出警報，可以有效防止制造偏差和芯片質(zhì)量問題。通過利用顯微鏡下的高分辨率圖像來訓練計算機自動缺陷分類算法，并通過持續(xù)收集相關數(shù)據(jù)，可以通過機器學習不斷建立模型、優(yōu)化模型來促進自動識別缺陷的分類算法改進，從而提高結(jié)果的一致性和準確性。
預測維護機器設備：
半導體的制造工藝中，需要數(shù)百個極其復雜且昂貴的機器設備運轉(zhuǎn)，以保證半導體的制造質(zhì)量和產(chǎn)量。而若是在機器運作環(huán)節(jié)中出現(xiàn)未知的、不可預測的故障，就會導致設備停止運行、半導體生產(chǎn)線中斷，導致生產(chǎn)損失，維護成本增加；因此，對于半導體的制造工藝來說，設備的日常維護和故障的修理至關重要；傳統(tǒng)情況下，對設備的預防故障和日常維護是按照預定的時間間隔工作；通過引進人工智能技術(shù)，利用半導體芯片制造中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，如維護日志、傳感器和制造設備相關數(shù)據(jù)，基于機器學習的預測維護算法，進行模型建立與擬合，預測機器可能會產(chǎn)生的故障，由于這些制造設備配備了許多機械零件，例如機械手臂，人工智能系統(tǒng)的聽覺傳感器可以通過監(jiān)聽設備的異常聲音，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)磨損的零件和機械的故障；如AI通過深度學習的記錄來儲存機器設備日?；顒拥穆曇纛l率，并將聲音頻率轉(zhuǎn)換為信號。當該設備出現(xiàn)異常的音高和頻率時，AI傳感器將發(fā)出警報；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)不斷進行自身算法的訓練和提升，通過不斷預測、訓練、擬合與評估，AI傳感器對機械故障的預測和出現(xiàn)故障原因的檢測就變得更準確更及時。從而實現(xiàn)對設備的健康狀況實現(xiàn)實時監(jiān)控，降低機器維護成本，延長機器使用壽命。
虛擬量測對在制品進行全面監(jiān)控：
由于半導體制造工藝復雜性的不斷增加，半導體企業(yè)在滿足不斷增加的制造復雜度的要求之下，需要努力去保證產(chǎn)品的質(zhì)量，因此他們必須通過改善設備和過程控制以保持競爭力。和缺陷一樣，量測也是晶圓制造過程中管理良率的重要組成部分；缺陷是通過對異常問題的監(jiān)控來保障良率，量測是對生產(chǎn)結(jié)果及時檢查，來確保制造過程中所有的生產(chǎn)步驟都符合公司預期，保障產(chǎn)品的有效性。目前普遍的做法是對產(chǎn)線上的產(chǎn)品進行抽檢，在良率問題全覆蓋以及生產(chǎn)周期之間尋找一個平衡點。實際很多情況下由于實際并不好操作，經(jīng)常存在產(chǎn)品無法實際量測的情況。通過人工智能系統(tǒng)，利用制造設備的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)其每個設備的物理特征數(shù)據(jù)，為其構(gòu)建獨特的預測模型，推測晶圓的質(zhì)量，他作為一種虛擬量測方法，在減少了實際量測操作的情況下進一步通過虛擬量測，控制量測的技術(shù)進展與實施，保證了量測的精準度，減少了之前相應較為昂貴的量測設備成本，縮短結(jié)果等待時間，提高制造設備的吞吐量，提高量測的效率。除此之外，虛擬量測的預測結(jié)果可以解決由于設備問題而導致的晶圓缺陷問題，從而減少需要重新加工或者直接報廢的晶圓的數(shù)量,進而提高半導體公司的產(chǎn)量和效率。
AI在半導體大規(guī)模應用的三要素
半導體公司逐漸增長的發(fā)展需求，公司需要分配足夠的資源來進行AI的技術(shù)研發(fā)。人工智能技術(shù)在半導體生產(chǎn)線中的應用需要更多的時間來磨合，半導體行業(yè)中人工智能的滲透率仍然不是很高，人工智能技術(shù)在半導體行業(yè)中的應用還面臨著許多的問題。目前的人工智能在半導體研發(fā)和制造中的應用無法進一步、更深入地幫助半導體公司解決實際問題，應從以下方面入手改善:
首先，戰(zhàn)略上，隨著AI深入應用，半導體行業(yè)競爭激烈，企業(yè)需要及時調(diào)整戰(zhàn)略布局。
隨著半導體行業(yè)競爭愈發(fā)激烈，需求一直在不斷提升，半導體公司需要制定新的戰(zhàn)略以保持自身的競爭力。也就是說，半導體公司需要規(guī)劃出人工智能的特定領域，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)其價值，可行性和時間價值，準確評估人工智能相關業(yè)務規(guī)模和重要性。根據(jù)這些指標確定好業(yè)務規(guī)劃之后，半導體公司需要采取新的價值創(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練開發(fā)新技術(shù)，采購一些專為AI訓練而設計的高性能器件；同時，半導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，通過共享資源，如分享各自的算法或數(shù)據(jù)平臺，形成全面配套研發(fā)和制造的生態(tài)圈，在資源上還能分攤成本、共享物流，降低成本；因此半導體公司找到潛在的合作伙伴，強化人工智能基礎，促進合力協(xié)作；公司之間需要加強內(nèi)部合作，共同享有人工智能團隊，建立聯(lián)合的數(shù)據(jù)共享平臺。
內(nèi)部資源上，公司可以在內(nèi)部借助運營平臺，多方向多形式的推動人工智能實現(xiàn)高階創(chuàng)新；結(jié)合原有資源基礎，合理分配，深入剖析，在發(fā)揮自身優(yōu)勢，確保資源最大化，同時為自己謀求可觀、優(yōu)質(zhì)的市場份額。從而進一步實現(xiàn)人工智能化發(fā)展；在提高業(yè)績和產(chǎn)量的同時，提高企業(yè)與行業(yè)的國際知名度。
其次，人工智能發(fā)展迅速，行業(yè)中缺少懂半導體的AI人才
人工智能滲透在半導體公司的各個環(huán)節(jié)，從設計到制造都離不開人工智能技術(shù)的應用，逐漸走向深度學習的時代，人工智能領域的人才成為人工智能發(fā)展的核心，也成為半導體公司發(fā)展的新動能，因此人工智能領域的人才需求量急速增長，半導體行業(yè)正面臨著巨大的人工智能人才的缺口的問題，政府和半導體企業(yè)都需要及時的調(diào)整策略以應對AI人才缺乏的問題。
企業(yè)方面，需要招攬新興技術(shù)人才，促進人工智能成果產(chǎn)業(yè)化。半導體企業(yè)需要不斷吸收人工智能和機器學習方面的新興人才，以輔助開展企業(yè)在相關領域的技術(shù)研究和試驗。與此同時，根據(jù)人工智能在半導體的不同應用方向，需要明確并細化人員分工以確保將每個技術(shù)人員職能的發(fā)揮。由于AI在半導體企業(yè)中的應用需要各個部門的協(xié)同，因此半導體企業(yè)可以通過訓練、訓練人工智能團隊成為跨職能、多任務的團隊，引入其他部門的人才進入人工智能團隊，使之掌握企業(yè)內(nèi)部項目的核心資源和包括但不限于人工智能領域以外所需的全部專業(yè)知識，減少人工智能團隊對外部人員的依賴，輔助將不同人工智能的技術(shù)應用到公司的發(fā)展之中，從而將人工智能與半導體產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展相聯(lián)系，為各個職能部門應用AI帶來動力。除此之外，半導體企業(yè)可以通過創(chuàng)辦研究機構(gòu)，與學校聯(lián)合建立實驗室培養(yǎng)人才。加強人工智能或半導體研究人員在高校和企業(yè)之間流動，鼓勵創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新，促進人工智能成果在半導體行業(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)濟增長。政府需要出臺從人才培養(yǎng)、高端人才引進到優(yōu)質(zhì)人才都要提供完整的人才政策支持；同時，政府需要大力投資人工智能相關教育和項目，鼓勵各地開設人工智能相關課程；推動跨學科如電子與人工智能的合作，為半導體行業(yè)的發(fā)展打好基礎，吸引國際上人工智能、半導體行業(yè)人才在亞太地區(qū)的發(fā)展。
最后，人工智能在半導體行業(yè)應用過程中需要更多的技術(shù)支撐。
首先，人工智能應用的門檻較高，半導體制造業(yè)專業(yè)性強，集成電路的復雜性和定制化在半導體生產(chǎn)中的要求較高，所以半導體生產(chǎn)與制造的各個環(huán)節(jié)中都需要建立獨立的人工智能系統(tǒng)來實現(xiàn)操作。正如前文所說，人工智能目前主要應用在自動化驗證和預測性維護等易于復制和推廣的領域，因此對于半導體各個環(huán)節(jié)中單個對應系統(tǒng)的程序設計的開發(fā)都需要一定的技術(shù)支持。
同時，因為人工智能往往需要依賴高質(zhì)量的訓練數(shù)據(jù)，以提升在半導體生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。半導體公司在發(fā)展公司內(nèi)部的同時，需要通過獲得大量實驗數(shù)據(jù)支撐AI模型的訓練，使得模型的準確度和效率提升。但是在數(shù)據(jù)搜集的過程中，半導體機器設備的原始數(shù)據(jù)無法直接使用，會存在大量的缺失值，錯誤值和異樣樣本。除此之外，一個訓練集會存在多個數(shù)據(jù)源，可能存在格式不一致，冗余信息多，連接開銷大的問題。同時，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題，導致模型無法統(tǒng)一運作。所以目前為止，半導體生產(chǎn)設備所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)無法直接且充分的被人工智能機器學習利用。
針對現(xiàn)存的數(shù)據(jù)問題，可以通過開發(fā)智能數(shù)據(jù)庫解決。數(shù)據(jù)目錄技術(shù)用于數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)、管理和簡化。由于芯片在測試、制造等階段會不斷產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)的處理過程中會消耗大量的時間，影響了半導體的生產(chǎn)效率。在半導體生產(chǎn)中運用智能數(shù)據(jù)庫，高效地儲存生產(chǎn)的數(shù)據(jù)集，去除冗余信息，提高機器學習算法的訓練效率，同時可以幫助企業(yè)實現(xiàn)制造階段數(shù)據(jù)搜索的各類智能操作，更好過濾、檢測、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)模的機器學習算法的訓練。通過應用數(shù)據(jù)集成層，半導體公司可以將不同工具供應商的數(shù)據(jù)和用例結(jié)合起來，將復雜數(shù)據(jù)進行合并，做成信息簡化，為大規(guī)模的機器學習提供有質(zhì)量的數(shù)據(jù)源。
04?汽車半導體
在低碳經(jīng)濟的理念指引下，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)濟政策下，純電動車將大量替代傳統(tǒng)燃油車，使得功率半導體、第三代半導體需求顯著增加，催生汽車半導體的增量市場。電動車中，逆變器和電機取代了傳統(tǒng)發(fā)動機的角色，因此逆變器的設計和效率至關重要，其好壞直接影響著電機的功率輸出表現(xiàn)和電動車的續(xù)航能力。目前，大部分電動汽車還是以IGBT來做高功率逆變器(DC-ACTractionInverter)及車載充電系統(tǒng)。未來，SiCMOSFET將進一步提高車用逆變器功率密度，降低電機驅(qū)動系統(tǒng)重量及成本。SiC碳化硅是第三代化合物半導體材料，具有優(yōu)越的物理性能：降耗能，動力系統(tǒng)模組縮小5倍，物料成本低，縮短充電時間，以及高溫下的穩(wěn)定晶體結(jié)構(gòu)，未來會成為各車企的布局重點。
AI全球汽車產(chǎn)業(yè)變革及相關半導體領域來源：德勤
智能化
智能化自動駕駛級別越高，所需控制芯片數(shù)量越多、存儲的容量越大，對相應半導體的需求激增。隨著智能汽車滲透率的提升，半導體的增量成本隨自動駕駛級別的提升而增大。在計算和控制芯片方面，系能源電動車平均芯片個數(shù)將從2017年的800個，增長到2022年的1500個左右，算力提升將帶動主控芯片半導體的大幅需求。
在存儲芯片方面，增量主要來源于汽車智能化帶來的數(shù)據(jù)存儲需求。目前，車載芯片存儲單元的數(shù)量與性能的大幅提升是無人駕駛由L2邁向更高局次L4/L5的重要保障。不同自動駕駛級別需要不同的DRAM和NAND。一個標準L3級智能汽車需要至少16GB的DRAM和256GB的NAND存儲器，而一個L4或L5級的全自動駕駛汽車業(yè)內(nèi)預估則需要74GB的DRAM和高達1TB的NAND。據(jù)CounterpointResearch估計，未來十年，單車存儲容量將達到2TB-11TB，以滿足不同自動駕駛等級的車載存儲需求?？傮w來看，L2升級到L3級別汽車半導體成本的漲幅為286.7%，L3升級到L4/L5級別半導體成本漲幅達48.3%。
全球傳統(tǒng)和新能源汽車平均芯片數(shù)目（2017/2022預測）來源：中國汽車工業(yè)協(xié)會,德勤
2025年L4級無人駕駛汽車數(shù)據(jù)存儲需求來源：Counterpoint
互聯(lián)網(wǎng)化
互網(wǎng)聯(lián)化將實現(xiàn)汽車與其他載體實時信息的交互，所需的射頻芯片、基帶芯片、傳感器雷達、攝像頭和諸多非光學傳感器的數(shù)量將會大幅增加。
互聯(lián)網(wǎng)化將半導體的技術(shù)和成本在車側(cè)和路測分配，通過V2V（汽車對汽車通信）、V2I（汽車對基礎設施）、V2N（汽車對互聯(lián)網(wǎng)通信）和V2P（汽車對行人通信）來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，各種通信芯片、視覺芯片、傳感器芯片將會打開汽車半導體的成長空間。
受益于以上汽車行業(yè)“三化”趨勢，汽車半導體在汽車當中將扮演著越來越重要的角色。在全球半導體所有子行業(yè)中，汽車半導體的增速最快，高達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全球半導體各類別增速（CAGR）來源：Gartner
汽車半導體應用和設備增長預測（2020-2025）來源：Gartner
亞太汽車半導體市場占全球1/3，日本是絕對的王者。
2020年亞太地區(qū)汽車半導體收入121.9億美元，占到全球汽車半導體市場的31.5%。美洲占比31.2%，歐洲、中東、非洲三個地區(qū)加總占到全球市場的37.3%。
2020年，日本在汽車半導體領域以98.6億美元的收入，遙遙領先亞太其他地區(qū)。中國臺灣以8.2億美元位居亞太第二，韓國以5.7億美元位居第三，中國以5.1億美元位列第四。
日本在汽車半導體產(chǎn)業(yè)鏈上擁有全方位的優(yōu)勢且產(chǎn)業(yè)完整，從功率半導體、微處理器到傳感器和LED，都牢牢占據(jù)龍頭地位。中國臺灣汽車半導體憑借聯(lián)科發(fā)在集成基帶、無線通信通信領域占據(jù)亞太最高市場份額，在有限通信領域僅此于日本。韓國則憑借三星牢牢占據(jù)存儲第一的市場份額。中國雖然目前在汽車半導體領域整體市場份額不高，但是在存儲和CMOS領域不斷追趕。此外中國主導的C-V2X車聯(lián)網(wǎng)標準已經(jīng)得到了國際行業(yè)協(xié)會5GAA的認可，未來憑借世界領先的5G技術(shù)會在車聯(lián)網(wǎng)領域大有發(fā)展。
亞太汽車半導體收入全球占比和亞太四國2020年汽車收入（$M）
亞太汽車半導體收入全球占比2020年亞太各區(qū)域汽車半導體收入($B)來源：Gartner,德勤
亞太四國汽車半導體戰(zhàn)略優(yōu)勢來源：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，通過雷達系統(tǒng)（激光雷達、毫米波雷達和超聲波雷達）和視覺系統(tǒng)（攝像頭）對周圍環(huán)境進行數(shù)據(jù)采集。在決策層面，通過車載計算平臺及合適的算法對數(shù)據(jù)進行處理，作出最優(yōu)決策，最后執(zhí)行模塊將決策的信號轉(zhuǎn)換為車輛的行為。在控制執(zhí)行層面,主要包括車輛的運動控制及人機交互，決定每個執(zhí)行器如電機、油門、剎車等控制信號。
汽車全面智能化來源：Gartner,德勤
?芯片是智能汽車的“大腦”。GPU、FPGA、ASIC在自動駕駛AI運算領域各有所長：CPU通常為芯片上的控制中心，有點在于調(diào)度管理、協(xié)調(diào)能力強，但CPU計算能力相對有限。而對于AI計算而言，人們通常用GPU/FPGA/ASIC來做加強。
來源：中金
網(wǎng)聯(lián)化是自動駕駛的必經(jīng)之路
網(wǎng)聯(lián)化是指在現(xiàn)有單車智能駕駛的基礎上，通過車聯(lián)網(wǎng)將“人-車-路-云”交通參與要素有機地聯(lián)系在一起，拓展和助力單車智能自動駕駛在環(huán)境感知、計算決策和控制執(zhí)行等方面的能力升級，加速自動駕駛應用成熟。
技術(shù)和成本在車側(cè)和路測分配。L4-L5級的自動駕駛最理想模式是實現(xiàn)“車端-路端-云端”的高度協(xié)同，智能的車配合聰明的路，車端智能和路測智能協(xié)同呼應，但車端智能和路端智能的發(fā)展不完全是同步的關系，自動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)和路測分配的問題，所對應的自動駕駛成本也不同。由于單車智能的成本高昂，若用路測設備代替部分技術(shù)，讓路“變聰明”，可降低不少車載成本，這樣一來，就衍射出了自動駕駛的兩大方向：單車智能和車路協(xié)同。
以車載傳感器為例，激光雷達價格高昂，尤其是用于遠距離、大范圍探測的L4/L5級別自動駕駛雷達。但如果在路測安裝攝像頭、毫米波雷達和激光雷達等感知設備、例如路燈桿進化為多合一路燈桿，安裝各類傳感器，探測周圍環(huán)境的三維坐標，進行信息融和，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)獲取的準確性，并實時發(fā)送到ITS中心（智能交通系統(tǒng)）以及車末端，那么車側(cè)的部分激光雷達成本可以被節(jié)省下來，從而大幅降低車載成本。
車側(cè)智能和路測智能的分配和發(fā)展收到諸多因素的影響，例如政府對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、車載半導體的價格變化、消費者的付費意愿和轉(zhuǎn)換成本等。這些共同因素決定了不同國家區(qū)域采用不同的分配方案和演進路線：
半導體技術(shù)和成本在車側(cè)和路測分配來源：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)較為復雜，是一個多方共建的生態(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)服務商等各方面角色集中起來，完成從整車制造到長期出行服務的交付。傳統(tǒng)一級供應商與整車廠及人工智能和軟件等領域的IT技術(shù)公司合作，推動車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展并加強自身的研發(fā)能力。ICT企業(yè)擁有領先的智能網(wǎng)聯(lián)科技，推動汽車的智能化和網(wǎng)聯(lián)化，讓人車交互向人車關系轉(zhuǎn)變，讓整車實時在線連接萬物?；ヂ?lián)網(wǎng)企業(yè)需要持續(xù)挖掘“人-車-路-云-生活”應用場景，并基于數(shù)據(jù)分析提升服務的主動性和精準性，打造互聯(lián)網(wǎng)服務生態(tài)。而政府負責搭建平臺，從立法、政策、標準的方面著力營造良好發(fā)展環(huán)境，大力推動新技術(shù)應用。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)全景圖來源：德勤
轉(zhuǎn)自：財經(jīng)十一人
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從地震和海嘯等自然災害，到全球范圍的疫情和地緣政治的緊張局勢，近年“黑天鵝”事件頻繁爆發(fā)，影響了半導體行業(yè)的供給與需求。自全球新冠疫情開始，人們居家辦公或在線上課，需要購買電腦、顯示屏等相關電子設備，導致電子產(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,可穿戴設備及云服務的發(fā)展更進一步加速了半導體需求，使得全球范圍內(nèi)半導體芯片陷入短缺。這些黑天鵝事件也迫使汽車減產(chǎn)以及電子產(chǎn)品價格攀升。許多設備制造商都紛紛開始購買零部件并囤貨，以期抵消由于整個市場不確定性所可能造成的損失。此外，中美高新技術(shù)領域博弈的不確定性，也影響了全球半導體的供應鏈。
來源：德勤亞太地區(qū)成半導體“熱區(qū)”
- 最大的半導體市場
亞太區(qū)域的傳統(tǒng)半導體四強–韓國,日本,中國以及中國臺灣,主導了整個亞太地區(qū)半導體上中下游的產(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體在全球的重要性不斷攀升。我們預期2030年全球半導體產(chǎn)值將突破1萬億美元,而亞太區(qū)半導體市場將在全球的市場占比六成。
全球半導體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值變化
來源：德勤其中，韓國將致力于AI和5G技術(shù)相關半導體產(chǎn)品的研究和開發(fā)；日本占據(jù)材料和市場的上游優(yōu)勢，努力開發(fā)中下游產(chǎn)業(yè)，力圖復興半導體行業(yè)；中國則在巨大需求的情況下，也在爭取自身行業(yè)的發(fā)展，實現(xiàn)自給自足的半導體行業(yè)目標。中國臺灣地區(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)域在半導體的實力也能從企業(yè)總部所在地看出,在2020年全球前15的半導體企業(yè)營收中，亞太地區(qū)企業(yè)占據(jù)五席，其中三個位列前五，總收入達到總數(shù)的近一半，且亞太地區(qū)的五家公司年收入增長居于十五位中的領先水平。
亞太地區(qū)Top15半導體公司收入(2020年)
來源:ICInsight主導制造，封測與原材料發(fā)展
"常態(tài)黑天鵝"事件對亞太地區(qū)產(chǎn)生的影響顯而易見。以半導體制造為例,目前全球頂尖的芯片設計公司大多都依靠亞太地區(qū)制造商進行半導體的生產(chǎn)制造，其中臺積電和三星公司擁有超過70%的半導體制造市場。由于建設半導體工廠的成本高昂，它們近年來成為了最先進半導體的唯一供貨商。但即便如此，它們?nèi)孕枰度氪罅康馁Y金和時間才能提升其生產(chǎn)能力，從而同步達到客戶的計劃和要求。中國臺灣地區(qū)的半導體制造已經(jīng)占全球制造業(yè)芯片的五成以上，由于中國臺灣地區(qū)的半導體制造產(chǎn)業(yè)較為密集，因此地緣政治的動蕩以及自然災害的影響都可能會對地區(qū)的半導體制造造成影響，并由此影響全球的電子產(chǎn)品供應鏈。
亞太地區(qū)在全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈中占比(2020年)
來源：德勤- 制造-韓國與中國臺灣雙格局
在半導體行業(yè),新一代的制造工藝與前一代的工藝之間存在代差，且由于新建半導體廠成本巨大(高達數(shù)百億美元)，所以具備先進制造能力的公司越來越少。中國臺灣在長時間的技術(shù)積累以及對人力成本、制造成本的極高要求條件下，市場份額已超過全球市場的一半。為了能在未來繼續(xù)維持其地位，中國臺灣也在以飛快的速度創(chuàng)新升級，先進的3nm工藝計劃在2022年下半年實施量產(chǎn)。韓國在晶圓制造領域的優(yōu)勢和中國臺灣類似，也有著長時間的積累和經(jīng)驗，“政府 財團”的各類政策及資產(chǎn)方面的支持，對制造領域的創(chuàng)新發(fā)展起著至關重要的作用。中國也在半導體制造奮起直追，“十四五”規(guī)劃的大力政策扶持以及良好的人才引進策略都將為中國半導體業(yè)注入活力。
亞洲晶圓產(chǎn)能占比變化（2019-2030年）
來源：SIA- 封裝測試-兩岸領航
封裝行業(yè)位于半導體產(chǎn)業(yè)鏈的末端，包含了封裝與測試兩個環(huán)節(jié)-封裝是為了保護半導體芯片，使芯片免于外部損害，同時增強芯片的散熱性能，確保電路正常工作；而測試環(huán)節(jié)是對半導體芯片的功能、性能進行測試，篩選出不合格的產(chǎn)品。當前封裝市場正在由傳統(tǒng)封裝向先進封裝發(fā)展，先進封裝在提升芯片技能方面優(yōu)勢突出，也因此全球各大廠家在先進封裝領域持續(xù)投資。
全球半導體封測市場由中國臺灣和中國主導。中國臺灣在實現(xiàn)半導體代工行業(yè)的發(fā)展后便向下游的封測領域發(fā)展，經(jīng)過多年的技術(shù)積累，已站穩(wěn)全球第一大封測的位置，占據(jù)市場份額44%左右。中國近年來大力發(fā)展封裝產(chǎn)業(yè)，同時通過收購海外封測廠也躋身到了全球前列。然而，中國目前仍以傳統(tǒng)封裝為主，盡管透過并購已經(jīng)獲得先進封裝的能力,但其總體技術(shù)與國際領先水平還有一定的差距。也因此中國先進封裝占總營收比僅有25%，較全球水平低。未來，中國封測行業(yè)需要持續(xù)研發(fā)、進行國內(nèi)整合，積極培養(yǎng)人才，向先進封測技術(shù)邁進。
中國先進封裝營收及占比
來源：方正證券- 材料–日本絕對優(yōu)勢
在半導體材料領域，日本企業(yè)的占比超過全球市場份額的一半。半導體的材料需要大量基礎科學儀器和長時間的工藝積累。此前，韓國在半導體材料領域高度依賴日本，隨著2019年開始日本對韓國的材料限制措施，韓國增強了對國產(chǎn)化材料的研究，加緊成立新的硅片工廠，使材料的供應渠道多樣化。
中國半導體材料市場規(guī)模中約占全球比重的17。但半導體制造環(huán)節(jié)國產(chǎn)材料的使用率不足15%，在先進工業(yè)制程和先進封裝領域的國產(chǎn)化率更低，想要在材料行業(yè)取得進步，需要自主創(chuàng)新和研發(fā)。中國政府方面積極促進半導體材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展，鼓勵政策涉及減免企業(yè)稅負、加大資金支持力度、建立產(chǎn)業(yè)研發(fā)技術(shù)體系等。
中國臺灣和韓國擁有良好的半導體產(chǎn)業(yè)基礎，但也在材料上追趕。受半導體材料自身特質(zhì)的影響，其本身很難被分解，臺灣致力于半導體材料的可持續(xù)發(fā)展之路，以綠色半導體材料為目標，吸引了投資，這無疑將成為未來半導體材料的發(fā)展趨勢之一。
- 設計–亞太處于追趕狀態(tài)
亞太地區(qū)的半導體設計相對其制造來說處于全球第二梯隊，全球前十大IC設計公司在2020年營收僅有中國臺灣地區(qū)占據(jù)了三個席位，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)展勢頭。中國臺灣的半導體產(chǎn)業(yè)鏈相對完整，積極引進先進技術(shù)的同時堅持原創(chuàng)，科研人員在獲得技術(shù)支持的同時堅持自身研發(fā)，在中下游完善的前提下，一直爭取設計領域的發(fā)展。而中國在政府的扶持下，中下游產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐漸明晰，在半導體行業(yè)地基穩(wěn)固的基礎上開始謀求上游設計的自主研發(fā)，大量扶持基金開始向設計領域傾斜，政府出面帶動企業(yè)和高校聯(lián)合科研，營造良好的生態(tài)環(huán)境，培養(yǎng)高科技人才，并且國內(nèi)外開放合作，與國際前沿領域IC技術(shù)研發(fā)合作，引進人才。韓國繼續(xù)秉承政府和財團聯(lián)合的辦法導體發(fā)展策略，投資半導體企業(yè)用于設計方面的研發(fā)，并且為企業(yè)和高校牽頭，以實現(xiàn)人才的培養(yǎng)計劃。韓國擁有較為完整的半導體產(chǎn)業(yè)鏈，并且是AI、云技術(shù)和電動汽車等領域的領頭羊，其中下游產(chǎn)業(yè)的豐富經(jīng)驗也將為上游設計領域發(fā)展助力。
- 研發(fā)支出-亞太增強謀求創(chuàng)新
全球半導體企業(yè)的研發(fā)支出持續(xù)增長，2020年共支出684億美元，預計在2021年將達到714億美元。其中，亞太地區(qū)在半導體市場中的行業(yè)份額日益加大，其投資發(fā)展的力度也逐步加強。韓國三星公司為加快了前沿邏輯工藝的開發(fā)，在2020年研發(fā)支出增加19%，而中國臺灣地區(qū)的半導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高端設備研發(fā)，以制造更加先進的高端芯片，從而提升其在半導體市場的地位。中國如今更是奮起直追，眾多中國企業(yè)加大研發(fā)支出用于芯片設計的研究。
01?半導體“四強”各具優(yōu)勢
亞太半導體"四強"分別有其自己的優(yōu)勢，韓國半導體產(chǎn)業(yè)分工明確，從設計、制造到加工等每個環(huán)節(jié)都有著非常細致的企業(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)，形成半導體產(chǎn)業(yè)基地；以存儲和制造為相對優(yōu)勢；日本近四成半導體產(chǎn)品出自九州島，在光刻膠和制造材料領域具有較大優(yōu)勢，東芝、日立、三菱等知名公司都在此設有生產(chǎn)基地，隨著圖像傳感器、汽車用半導體等附加價值較高的電子零部件產(chǎn)品的發(fā)展，九州島半導體工業(yè)近年來發(fā)展勢頭旺盛；而中國臺灣半導體產(chǎn)業(yè)集群形成新竹、南部和中部三大科學園區(qū)；產(chǎn)業(yè)群充分發(fā)揮集群效應，帶動全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，從上游的IC設計、中游的晶圓生產(chǎn)、下游的封裝和測試以及設備、材料全領域都有布局；中國半導體產(chǎn)業(yè)鏈較為集中，分別是以上海為中心的長三角、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。這四個產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)分別具有不同的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢。長三角、珠三角地區(qū)在中國集成電路產(chǎn)業(yè)基礎設計、制造、封測等產(chǎn)業(yè)鏈全面發(fā)展；京津冀地區(qū)的偏向集成電路設計產(chǎn)業(yè)；中西部地區(qū)在封測行業(yè)發(fā)展較好。
亞太四大半導體產(chǎn)業(yè)區(qū)域分布
來源：德勤半導體逐步成為經(jīng)濟命脈
半導體出口在亞太四大占據(jù)重要的地位,中國臺灣地區(qū)與其他三個地區(qū)相比一直保持相對較高的出口額，其次是中國，韓國和日本。中國半導體的出口額十年內(nèi)的波動較大，出現(xiàn)了大幅度的上漲。盡管如此，中國半導體的進口額仍高于出口額且遠超其余三個地區(qū)。據(jù)中國海關數(shù)據(jù)顯示，2019年中國芯片的進口金額為3040億美元，遠超排名第二的原油進口額。
亞太四大半導體進出口（億美元）
來源:德勤、商務部、日本財務部、韓國海關韓國和中國臺灣兩個地區(qū)的半導體行業(yè)占GDP的比重較高。韓國的半導體行業(yè)規(guī)模龐大，并在城市之間形成半導體產(chǎn)業(yè)城市群。中國臺灣形成了較為完善的半導體產(chǎn)業(yè)集群，是目前為止最大半導體代工地區(qū)。日本和中國的半導體行業(yè)在GDP中的比重占比較低。日本的經(jīng)濟主要集中在工業(yè)和服務業(yè)領域當中，日本僅在上游半導體材料上具有巨大的優(yōu)勢，在其他領域上的優(yōu)勢不夠明顯。雖然中國半導體行業(yè)的發(fā)展速度加快，但是產(chǎn)生的效益無法在短時間內(nèi)對GDP產(chǎn)生較大的貢獻。
亞太四大半導體占GDP比重
來源:德勤政府是重要推手
由發(fā)展軌跡來看,政府在推動亞太半導體產(chǎn)業(yè)中扮演了關鍵角色，確立稅減免政策、人才培養(yǎng)計劃等，鞏固半導體產(chǎn)業(yè)鏈。韓國政府未來十年將與三星、SK海力士等153家韓國公司，投資510萬億韓元（約合4500億美元），打造全球最大的半導體產(chǎn)業(yè)供應鏈，同時韓國還計劃吸引更多來自國外的技術(shù)投資。日本在半導體領域針對尖端半導體也有集中投資規(guī)劃，日本設置了約18億美元的基金，計劃大幅擴充扶持政策；中國臺灣地區(qū)企業(yè)計劃至2025年期間對半導體領域進行的投資將超過1070億美元；而中國晶圓代工、封測以及一些IDM廠商都在積極募資擴產(chǎn)，國家大基金二期也在2018年獲批，未來幾年大基金二期300億美元的資金將會陸續(xù)投入半導體產(chǎn)業(yè)。
亞太政府和地區(qū)領導在半導體領域投資
來源：國家統(tǒng)計局，半導體行業(yè)協(xié)會(SIA),非完全統(tǒng)計韓國—轉(zhuǎn)型綜合
- 以生產(chǎn)和制造占優(yōu)勢轉(zhuǎn)型綜合
韓國的半導體產(chǎn)業(yè)從設計，制造，封測一直到設備和材料都有相當?shù)膶嵙?，形成了龍仁、化成、利川等等半導體產(chǎn)業(yè)城市群，支撐著韓國的半導體產(chǎn)業(yè)鏈。韓國存儲產(chǎn)品的壟斷地位，在DRAM的市場上占有率超過90%，可以說幾乎占據(jù)了全球存儲芯片的主導位置。
在全球半導體格局發(fā)生變化的大環(huán)境下，韓國代表性企業(yè)也正在減輕對存儲產(chǎn)品的依賴，多方面發(fā)展半導體其他環(huán)節(jié)，比如韓國半導體企業(yè)在先進制程上加大了投資研發(fā)力度來搶奪晶圓代工市場，對旗下晶圓代工業(yè)務進行調(diào)整或重新分配，強化競爭力。在穩(wěn)定發(fā)展存儲產(chǎn)品的基礎上，不斷積極投資，從以存儲優(yōu)勢聞名的半導體國家轉(zhuǎn)向綜合型強國發(fā)展。
韓國政府制定了“K—半導體戰(zhàn)略”，建立起集半導體生產(chǎn)、原材料、零部件、設備和尖端設備、設計等為一體的高效產(chǎn)業(yè)集群。目標是將韓國建設成全球最大的半導體制造基地，打造穩(wěn)定滿足全球需求的供應基地，引領全球的半導體供應鏈。所以根據(jù)規(guī)劃，韓國政府將為相關半導體企業(yè)減免稅負，擴大金融；此外韓國政府還計劃新設1萬億韓元規(guī)模的半導體設備投資基金。若能順利執(zhí)行，韓國半導體的年出口額將于2030年達到2000億美元。
5G、人工智能時代的來臨，區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等技術(shù)快速發(fā)展及應用，催生出對高端芯片產(chǎn)業(yè)的海量需求。韓國半導體正在發(fā)生新的變化，也迎來了新的發(fā)展機遇。在汽車領域，韓國一直占有一定的市場份額，但韓國汽車行業(yè)制造商仍高度依賴外國生產(chǎn)的車載芯片。韓國雖早在十幾年前推動車用芯片國產(chǎn)化，但僅限于技術(shù)國產(chǎn)化，實際生產(chǎn)仍高度依賴國外廠商。據(jù)韓國汽車產(chǎn)業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，韓國IC設計公司多無自設工廠，開發(fā)的車用芯片僅2.2%委托國內(nèi)業(yè)者代工生產(chǎn)。此外，韓國IC設計業(yè)者與實際生產(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產(chǎn)車用芯片的原因之一。以韓國半導體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看，車用芯片以客制為主，車商、IC設計及代工廠必須密切合作，打造綜合型半導體強國。因此，韓國在汽車半導體領域一直致力于發(fā)展新布局，如韓國公司一直計劃收購汽車半導體，借助收購幫助自身技術(shù)發(fā)展。隨著智能電動汽車的市場不斷擴張，汽車半導體市場不斷擴大，預計2024年全球汽車芯片市場規(guī)模可達655億美元。在這一發(fā)展背景下，韓國政府希望能夠提供諸多通關物流、政策和資金上的扶持。
在AI領域，韓國的ICT部將自己定位轉(zhuǎn)向人工智能半導體，目前韓國正大力投資人工智能。到2029年之前，將花費大約一萬億韓元用于開發(fā)下一代AI芯片。韓國政府將AI相關的半導體分成汽車、醫(yī)療、IoT家電、機器人及公共等五大領域，針對不同系統(tǒng)的IC開發(fā)給予戰(zhàn)略性支持。當前的計劃是，到2022年在全國范圍內(nèi)生產(chǎn)AI芯片，并在十年內(nèi)組建3000人的專家隊伍，在本十年末擁有全球AI芯片市場20％的份額。
日本—涅盤重生
材料和設備是半導體產(chǎn)業(yè)的基石，是推動集成電路技術(shù)創(chuàng)新的引擎。半導體材料處于整個半導體產(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、封裝材料等領域都有著卓越的優(yōu)勢，日本廠商均占有50%以上份額；在陶瓷基板、樹脂基板、金線鍵合、以及半導體封裝等材料方面,日本廠商的市場占有率甚至超過80%。日本憑借高端的提純技術(shù)以及長久以來的技術(shù)、經(jīng)驗積累在該領域達到了其他地區(qū)和國家都無法超越的水平。日本在半導體設備和材料領域經(jīng)過了多年的投入、研發(fā)、技術(shù)、人才的積累，使其在這一產(chǎn)業(yè)上游有著很強的話語權(quán)。
日本政府將促進研發(fā)和投資，從國家層面保障半導體供應鏈完善、發(fā)展成立了2000億日元的技術(shù)開發(fā)基，在資金上助力尖端半導體的發(fā)展。為半導體企業(yè)提供完善的研究體系和環(huán)境。日本同時也開啟了先進制程研發(fā)道路，出資420億日元，聯(lián)合日本三大半導體廠商共同開發(fā)2nm先進制程工藝，目標研發(fā)出2nm以下節(jié)點的半導體制造技術(shù)，并設立測試產(chǎn)線，研發(fā)細微電路的加工、洗凈等制造技術(shù)。并且日本政府也將從國家層面出發(fā)，為這三家日本半導體廠商提供相關支持，還和臺積電、英特爾等半導體大廠進行大范圍的意見交換來進行研發(fā)，重振日本在先進研發(fā)方面的實力。
中國臺灣—制造龍頭
中國臺灣地區(qū)半導體產(chǎn)業(yè)的實力名列世界前列，其中最強的是芯片代工。除了在代工環(huán)節(jié)實力強勁之外，在上游的IC設計、中游的晶圓生產(chǎn)、下游的封裝和測試以及設備、材料全領域都有布局。
2020年中國臺灣IC專業(yè)委外封測代工產(chǎn)值將突破185億美元，同比增長超過15%。中國臺灣封測廠商不斷通過并購及研發(fā)投入，鞏固其封測龍頭的地位，現(xiàn)如今中國臺灣的封測行業(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)展和的基礎上不斷創(chuàng)新。中國臺灣地區(qū)半導體的設計領域。2020年設計行業(yè)產(chǎn)值8529億新臺幣，同比增長23%，2021年IC設計產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值有望成長10.9%。
中國臺灣地區(qū)在材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮螅诎雽w發(fā)展過程中一直注重培養(yǎng)本土的供應鏈，用材料提升良率，換掉具有毒性的半導體材料，回收材料再利用。并且在材料方面，廠商會對自己的出廠材料進行嚴格的檢查，在此生產(chǎn)鏈條中，生產(chǎn)技術(shù)、檢測服務、運送缺一不可。同時，中國臺灣也注重材料廠商的地域性擴展，積極在各個半導體巨頭企業(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。
在物聯(lián)網(wǎng)時代的推動下，臺灣半導體廠商也在該領域有所規(guī)劃。由于藍牙和WIFI芯片至關重要，中國臺灣計劃提高WIFI6芯片的產(chǎn)量以貼合市場趨勢發(fā)展。此外，在物聯(lián)網(wǎng)帶來的巨大數(shù)據(jù)存儲需求市場基于下，中國臺灣在新興存儲技術(shù)的方面與外部研究實驗室、財團和學術(shù)合作伙伴合作，試圖實現(xiàn)AI和ML的進內(nèi)存和內(nèi)存計算。中國臺灣聚焦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)境三個應用領域的發(fā)展，協(xié)助3D集成電路產(chǎn)業(yè)整合，打造新興的半導體產(chǎn)業(yè)。在地方政府的支撐下，相關企業(yè)將投入1000億美元資本支出，以應對5G和高速運算應用在未來數(shù)年的爆發(fā)性成長。
2014-2021年芯片制造工藝迭代
來源：公開資料中國—后起之秀
中國政府在扶持半導體產(chǎn)業(yè)不遺余力,首先,在十四五規(guī)劃中，為鞏固發(fā)展中國科技尖端實力，中國政府重點鼓勵半導體行業(yè)發(fā)展。中國將著重關注加快先進制程的發(fā)展速度，如14nm、7nm甚至更先進制造工藝實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。第三代半導體材料明顯的性能優(yōu)勢也被關注，在2021-2025年，中國將致力于在教育、科研、開發(fā)、融資、應用等各個方面支持并培養(yǎng)相關人才，以實現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)獨立自主的目標。其次,為推動國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，中國很久以前就成立了大基金以支持芯片半導體行業(yè)。主要投資于半導體產(chǎn)業(yè)中游企業(yè)，其中包括制造、設計、封測的行業(yè)龍頭企業(yè)。再者，中國政府頒布政策進口設備、材料、零配件免關稅；設備、材料、封測公司明確享受所得稅“兩免三減半”等免稅政策，在中國半導體行業(yè)還無法實現(xiàn)自給自足的情況下，免稅政策的提出為中國半導體企業(yè)的發(fā)展提供了財政支持。
中國半導體產(chǎn)業(yè)鏈較為完整和集中，降低半導體行業(yè)的發(fā)展成本，促進行業(yè)快速發(fā)展：中國集成電路現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)主要有四個，分別是以上海為中心的長三角、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。這四個產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)分別具有不同的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢。長三角、珠三角地區(qū)在中國集成電路產(chǎn)業(yè)基礎設計、制造、封測等產(chǎn)業(yè)鏈全面發(fā)展；京津冀地區(qū)的偏向集成電路設計產(chǎn)業(yè)；中西部地區(qū)在封測行業(yè)發(fā)展較好。其中長三角地區(qū)優(yōu)勢顯著，中西部地區(qū)也在迎頭趕上。中國政府計劃以上海集成電路研發(fā)中心為主要支撐的創(chuàng)新平臺，圍繞此中心加快芯片設計、先進工藝等各產(chǎn)業(yè)鏈方面進步發(fā)展。浙江地區(qū)超前布局發(fā)展第三代半導體，與上海銜接，協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)鏈和供應鏈的發(fā)展。江蘇地區(qū)將在高端設備制造、集成電路、人工智能等角度，突破核心技術(shù)。由此，中國長三角領域的半導體產(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，以點帶面，將中國半導體行業(yè)的發(fā)展勢頭逐步擴散。
中國在設計行業(yè)蓬勃發(fā)展：2020年前三季度，中國集成電路設計市場規(guī)模同比增長24.1%。擁有更廣闊的市場半導體設計行業(yè)的發(fā)展不是一蹴而就的，這對產(chǎn)業(yè)基礎和人才培養(yǎng)都有極高的要求。整體而言，中國IC設計產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品線涵蓋比較全面，包括手機SoC、基頻、指紋辨識，及銀行安全芯片等，另外在部份細分領域也能看到中國IC設計廠位居產(chǎn)業(yè)領導地位。但在高端芯片領域，國產(chǎn)芯片的市場占有率較低，跟國際大廠有差距。所以未來中國也會繼續(xù)集中資源，爭取在高端芯片領域?qū)崿F(xiàn)突破。
近年來中國大力發(fā)展半導體制造業(yè)，以‘自給自足，減少進口依賴’為目標，雖有成效，但中國作為最大的IC消費國，其產(chǎn)量僅占市場的15.9%，其中更有一半以上的份額來自其在海外的加工廠。在過去的十年，隨著半導體終端應用崛起，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設廠，2020年，中國年度注冊的芯片企業(yè)趨近60000家，到2030年，中國晶圓制造有望占據(jù)市場一半的份額。
全球芯片制造產(chǎn)能比重變化
來源：ICInsights中國的封測是整個半導體產(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，借力資本市場，形成“合資 合作”，增強了客戶群體上的優(yōu)勢，在技術(shù)領域，其下屬企業(yè)成為國家高端處理器封測基地，打破了國外的技術(shù)壟斷。除專業(yè)的OSAT外，中國的第三方專業(yè)測試廠商、封測一體公司、晶圓代工企業(yè)等廠商也在各自優(yōu)勢領域?qū)で蟀l(fā)展。
中國半導體行業(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)人才仍然是一大問題，盡管中國目前半導體業(yè)績表現(xiàn)亮眼，創(chuàng)業(yè)熱情高漲，整個半導體產(chǎn)業(yè)也在積極優(yōu)化，半導體市場景氣度持續(xù)，但市場機制是半導體企業(yè)發(fā)展的關鍵，這關乎到企業(yè)是否能夠吸引人才、留住人才等問題。但究竟是采用哪種方式來發(fā)展，還需要進一步探索。此外，中國的半導體體制缺乏經(jīng)驗，造成在制造芯片時所需的具有豐富經(jīng)驗人才極度短缺。除此之外，在追求半導體芯片自給自足的過程中，很難平衡全球與地方性利益。中美貿(mào)易戰(zhàn)下國內(nèi)高科技企業(yè)面臨禁售限制，而本土半導體制造能力尚弱，導致產(chǎn)業(yè)鏈脫節(jié)。全球范圍內(nèi)日益趨嚴的外商投資管控制度進一步增加了跨境投資的難度。
02?打造韌性供應鏈——重組與平衡
? 國家層面
各國對半導體需求的不斷提升以及半導體在全球經(jīng)濟中的日益增強的重要性，引起了世界各國決策者的關注，并且半導體芯片已成為了國家戰(zhàn)略財產(chǎn)。在國家層面上，全球半導體短缺和地緣政治局勢緊張的現(xiàn)狀，使得各國加強了對半導體供應鏈的審查，并促使各國爭奪在半導體行業(yè)的領導權(quán)。例如，在***政府的領導下，美國正在努力將半導體制造業(yè)轉(zhuǎn)移回美國，以減少對少數(shù)芯片制造商的依賴32。亞太各國政府也在競相確保和加強供應鏈。
中國：中國的目標是在2025年實現(xiàn)70%的半導體國產(chǎn)化，這是中國在人工智能和信息技術(shù)等高科技制造業(yè)取得全球領先地位計劃的一部分。中國制定的這一目標是基于美國限制美國及海外芯片制造商對中國科技公司發(fā)貨的現(xiàn)狀下，但這一目標是否可行仍需要一段時間的觀察。因為中國對進口芯片的依賴程度依舊較高，去年在芯片進口上就花費了近3000億美元。在國家的十四五規(guī)劃政策中，對半導體的大力支持是一個非常重要的著力點。規(guī)劃中特別強調(diào)，推進目前中國IC設計向高端化升級，對高端功率器件進行重點支持和引導。未來十四五期間的重點在于支持先進封裝技術(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，邏輯芯片的先進封裝和功率器件的封裝也將會是十四五期間的發(fā)展重點。十四五規(guī)劃將會對關鍵設備和材料進行專項支持，政策的支持有利于中國半導體關鍵設備材料領域的突破，加快產(chǎn)業(yè)化進程，增強產(chǎn)業(yè)本土配套能力，為中國半導體產(chǎn)業(yè)鏈自主可控提供堅實基礎。
日本：日本、韓國被美國視作打造半導體全新產(chǎn)業(yè)鏈的重要合作伙伴。美日韓三方強調(diào)了保證半導體供應鏈安全的重要性，并指出，當下美日韓三國掌握著未來半導體制造技術(shù)的大部分關鍵因素，因此希望日本、韓國能在這一方面加強溝通合作。同時美國單獨希望兩國未來加強在5G通信、半導體供應鏈、人工智能等領域的合作，雙方還計劃共同出資45億美元，搶先開發(fā)6G網(wǎng)絡通信技術(shù)，針對半導體產(chǎn)業(yè)尋求合作，實現(xiàn)優(yōu)勢互補。
韓國：在美日半導體貿(mào)易摩擦期間，韓國企業(yè)在存儲器領域加快追趕，三星公司占據(jù)的存儲器市場份額持續(xù)上升。由于美國并未對韓國產(chǎn)品征收高額反傾銷稅，再加上日本對韓國進行的出口管制，韓國逐漸減少對日本市場的依賴，韓國存儲器逐漸替代了日本產(chǎn)品。面對炙手可熱的半導體產(chǎn)業(yè)，三星電子、SK海力士這兩家韓國半導體龍頭企業(yè)正蓄勢待發(fā)，考慮擴大市場規(guī)模至美國德州。由于當下汽車半導體的短缺局面，韓國政府計劃推動韓國半導體企業(yè)和汽車企業(yè)結(jié)成同盟，以提高車用半導體芯片的國產(chǎn)化率。
中國臺灣：中國臺灣半導體產(chǎn)業(yè)對外來技術(shù)和設備仍有相當高程度的依賴。進口國主要為荷蘭、日本和美國。依據(jù)臺灣海關進出口統(tǒng)計，去年中國臺灣半導體、液晶生產(chǎn)設備進口達181億美元，占總進口6.3%，且大部分用于核心制程。在IC設計重要工具軟件，中國臺灣仍是依賴進口。中國臺灣半導體產(chǎn)業(yè)擁有全球最完整的生態(tài)體系，上下游已形成長期穩(wěn)定的事業(yè)共同體。因此，對中國臺灣制造業(yè)活動的任何干擾都將對全球電子產(chǎn)品供應鏈產(chǎn)生波及效應。
企業(yè)層面-供應鏈的適應性
在企業(yè)層面，全球半導體和電子技術(shù)及服務提供商應分別考慮短期和長期的戰(zhàn)略，以確保其未來的供應鏈和業(yè)務穩(wěn)定發(fā)展。
- 短期戰(zhàn)略
評估并分析供應鏈風險：企業(yè)應評估供應商失去制造能力后對企業(yè)帶來的潛在影響，并建立備用的供應商選擇方案，以盡量減少供應鏈中斷的情況。
數(shù)字化供應鏈：供應鏈繪制不僅是企業(yè)降低供應鏈風險的一種策略，也是降低供應鏈風險的最好辦法。但由于供應鏈的繪制需要較長的時間，成本也比較高，只有少數(shù)公司在供應鏈繪制方面進行了投資。大多數(shù)公司只參考其關鍵供應商提供的信息，而忽略了二級和三級供應商對供應鏈可能產(chǎn)生的影響。供應鏈繪制可以幫助公司在整個供應鏈中獲得更好的可見性，例如當供應鏈發(fā)生斷裂時，企業(yè)可以更及時地發(fā)現(xiàn)哪些供應商、站點、零件和產(chǎn)品正處于風險之中。這使得企業(yè)能夠制定相應的緩和策略，緩解受限的庫存，并確定備選方案。因此，對大多數(shù)企業(yè)來說，供應鏈繪制給企業(yè)帶來的收益大于成本。對于資源有限的企業(yè)，首先要關注能夠帶來最大收入的關鍵部分，然后盡可能多地降低層級以獲得可見性。企業(yè)還應尋找能夠使其達成供應鏈數(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鏈：企業(yè)還應投資其備份的能力，即在核心供應鏈中“隱藏”一個或多個備選的供應網(wǎng)絡。一旦核心網(wǎng)絡出現(xiàn)問題，備用的網(wǎng)絡將能夠立即接管。例如，豐田在地震后重新分配了標準零部件的制造網(wǎng)絡，這樣供應網(wǎng)絡中的多個節(jié)點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鏈彈性。通用汽車在阿根廷、波蘭、泰國和巴西的工廠都遵循相同的設計、模板和制造流程。因此，如果一個地區(qū)遇到問題，其他工廠可以立即提供支持。
- 長期戰(zhàn)略——重新配置靈活供應鏈模型
評估并分析供應鏈風險：企業(yè)應評估供應商失去制造能力后對企業(yè)帶來的潛在影響，并建立備用的供應商選擇方案，以盡量減少供應鏈中斷的情況。
許多半導體公司目前將其制造工廠進行區(qū)域化集中，希望能夠降低公司的勞動力成本、保持有利的稅收結(jié)構(gòu)。除此之外，實現(xiàn)區(qū)域化的集中制造也有利于實現(xiàn)供應商和客戶的協(xié)同效應。然而這種模式也將單點故障引入到了在全球擁有數(shù)萬億美元收入的行業(yè)之中。
從長遠來看，半導體公司應審視其供應鏈戰(zhàn)略和運營模式，以應對制造地域集中和缺乏適應性給企業(yè)帶來的風險。半導體公司不應依賴地理集中的制造模式，而應考慮轉(zhuǎn)向“靈活供應節(jié)點網(wǎng)絡”模式，該模式靈活且允許多路徑，有助于消除單點故障。
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`活供應節(jié)點網(wǎng)絡”模式實現(xiàn)了制造的區(qū)域規(guī)模化，將公司集中的制造能力分布到鄰近區(qū)域（例如制造、A/T、工具制造和支持），并確定可替代的供應源。
企業(yè)在國內(nèi)存儲了足夠的容量的同時還建立了其他互相連接的區(qū)域節(jié)點。為了衡量并監(jiān)測績效水平，半導體公司應考慮使用更多基于區(qū)域和全球網(wǎng)絡的指標來監(jiān)測各國風險，并確保整個供應網(wǎng)絡的連續(xù)性、靈活性和可持續(xù)性。
從以國家和地區(qū)為基礎的中心轉(zhuǎn)移到更多的區(qū)域和全球供應網(wǎng)絡之中，以產(chǎn)業(yè)聯(lián)合體和互相協(xié)作的方法來投資和發(fā)展人才庫和基礎設施，以便在需要時迅速擴大新的制造和供應節(jié)點。例如，可以在新加坡、馬來西亞或越南等這些已經(jīng)建立了半導體制造生態(tài)系統(tǒng)的國家建設更成熟的半導體制造、組裝和測試的設施，但最關鍵的是要為前沿工藝提供可替代的研發(fā)和制造地點。
03?人工智能帶動半導體制造變革
近年來全球半導體行業(yè)發(fā)展勢頭十分強勁，人工智能也進一步應用在半導體的產(chǎn)業(yè)之中，不僅手機品牌大廠如蘋果、三星電子等紛紛在智能手機中導入AI功能，無人機商用市場在AI驅(qū)動下呈現(xiàn)大幅增長；同時醫(yī)療、建筑等產(chǎn)業(yè)也在加速導入AI技術(shù)，都帶動了半導體廠的利潤增長，人工智能成為半導體行業(yè)下一個增長周期的催化劑。
人工智能正在以兩種方式影響半導體行業(yè)的發(fā)展，第一種方式是培養(yǎng)對人工智能新興技術(shù)的需求，從而創(chuàng)造新的市場機會；例如，商湯科技專注于提供面部識別、視頻分析和自動駕駛技術(shù)，銷售增長率增幅巨大且逐漸增加。第二種方式是改進半導體的設計與制造過程。人工智能可以將機器學習、神經(jīng)網(wǎng)絡等算法應用到晶圓缺陷檢測與分類、光學量測、芯片制造與建模、光刻膠輪廓預測、半導體生產(chǎn)結(jié)果預測、晶圓過程控制與監(jiān)控等過程。我們將會重點關注半導體在設計與制造兩個過程中人工智能的應用。
AI在半導體中應用的價值
人工智能技術(shù)的運用與變革為半導體行業(yè)帶來了新的成長機遇，引發(fā)了新的創(chuàng)新浪潮，鼓勵半導體公司突破新的技術(shù)結(jié)點，對芯片的生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)生巨大的影響。隨著人工智能在半導體行業(yè)中的應用，通過節(jié)約成本、縮短產(chǎn)品上市時間、提高企業(yè)運作效率以及產(chǎn)品質(zhì)量，半導體行業(yè)將實現(xiàn)新的盈利增長點。
人工智能簡化半導體部分環(huán)節(jié)，促進成本降低
由于半導體市場競爭日益激烈，為了保持競爭力并擴大市場份額，半導體公司需要不斷嘗試積極追求創(chuàng)新以保持企業(yè)競爭力。在這一趨勢之下，半導體芯片的性能不斷的被提升，但這也增加了半導體生產(chǎn)過程中的許多費用。而人工智能在芯片設計、驗證和制造環(huán)節(jié)的應用有效地降低了各個環(huán)節(jié)中不必要的成本消耗。半導體的制造是半導體企業(yè)最大的成本組成部分，通過應用人工智能，可以有效地幫助半導體企業(yè)降低生產(chǎn)制造成本。將AI應用于芯片制造各個階段，實現(xiàn)自動化，能夠有效精簡測試步驟、減輕繁瑣任務量，有效提高晶圓的制造精度，掌握晶圓最佳處理時間，提高制造效率，提高收益率從而降低成本。
人工智能的應用縮短了半導體芯片上市周期，提高產(chǎn)業(yè)運作效率：
半導體的設計和制造是一個復雜的過程，每一個環(huán)節(jié)都會生成大量的數(shù)據(jù)，而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法無法滿足于分析這些復雜數(shù)據(jù)的需求，但是使用基于人工智能的機器學習方法，可以幫助半導體公司快速分析大量的制造和設計中的復雜數(shù)據(jù)，利用算法和儲存基礎架構(gòu)查找出復雜數(shù)據(jù)中的模式，找出數(shù)據(jù)之中的內(nèi)在聯(lián)系；同時，AI可以通過縮短芯片生產(chǎn)處理的時間，將其嵌入芯片生產(chǎn)的生產(chǎn)周期的流程之中。例如，半導體公司可以使用工具參數(shù)，使用機器學習模型捕獲非線性的工藝時間和結(jié)果之間的關系（如：烘烤溫度，光刻強度）。這樣可以實現(xiàn)在每個芯片或者每個批次上的最佳處理時間，提高半導體公司在芯片設計和制造方面的生產(chǎn)力，縮短整體的加工時間，加速現(xiàn)有的產(chǎn)品生產(chǎn)和操作流程，縮短產(chǎn)品的上市時間；同時，在人工智能的幫助下，半導體公司可以實現(xiàn)在不增加設備的情況下，增加芯片產(chǎn)量。例如在不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)上，人工智能可以通過機器學習算法來確定最佳的生產(chǎn)步驟，提高生產(chǎn)效率。同時人工智能有效結(jié)合不同的專業(yè)知識和技能，在不需要實現(xiàn)人工操作的情況下，應對復雜的制造環(huán)節(jié)，維持機器進行持續(xù)的高效的運作，提高半導體產(chǎn)業(yè)的運作效率。
AI促使半導體行業(yè)的增長點
來源：德勤優(yōu)化半導體產(chǎn)品，提高良率
人工智能可以為半導體制造業(yè)提供產(chǎn)品缺陷檢測、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。過去半導體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)布設了足夠的傳感器，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，通過人工智能算法，不僅能夠識別出在生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品缺陷，提供解決方案，同時也可以利用AI建立模型，預測未來生產(chǎn)中的缺陷進行預測，提高良率。
隨著半導體企業(yè)逐漸提高芯片研發(fā)和制造水平，加快上市時間，在未來的三到五年內(nèi)，人工智能每年可以為半導體公司增提高缺陷檢測的效率和精度；缺陷溯源功能則更進一步，對半導體生產(chǎn)線上的各種參數(shù)進行管理，根據(jù)歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)建立模型，找出與良率相關的關鍵參數(shù)，形成關系模型，并對每個產(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，是極為重要的組成部分。因此，未來五年，人工智能將成為半導體新動力源。人工智能可以為半導體行業(yè)從最初的研發(fā)到最終的銷售帶來巨大的商業(yè)價值，其中最大的商業(yè)價值是在研發(fā)和制造環(huán)節(jié)，尤其是制造環(huán)節(jié)，下面一章將會詳細講述在這兩個環(huán)節(jié)中的具體應用。
提高缺陷檢測的效率和精度；缺陷溯源功能則更進一步，對半導體生產(chǎn)線上的各種參數(shù)進行管理，根據(jù)歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)建立模型，找出與良率相關的關鍵參數(shù)，形成關系模型，并對每個產(chǎn)品提供最優(yōu)的參數(shù)，從源頭提升良品率。
AI在半導體設計與制造的應用場景
在芯片的研究和設計環(huán)節(jié)中，人工智能的應用可以幫助半導體公司優(yōu)化投資組合，將耗時的工作實現(xiàn)自動化，并提升在芯片設計和制造環(huán)節(jié)的效率。通過芯片自動化驗證以及芯片設計優(yōu)化，半導體公司可以避免芯片在設計和研發(fā)流程中時間的浪費，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)無法滲透進入芯片設計和制造的每一個環(huán)節(jié)，但目前的部分應用已經(jīng)能夠通過節(jié)約大量的研發(fā)成本的成果中展現(xiàn)出機器學習和人工智能的優(yōu)勢。
AI在芯片研發(fā)制造中的應用
來源：德勤- 設計環(huán)節(jié)
通過芯片自動化驗證實現(xiàn)故障的高效預測
半導體在部件生產(chǎn)過程中很容易出現(xiàn)故障，而人工智能通過部署機器學習的算法來識別半導體組成部件故障的模式，預測在半導體設計階段中可能出現(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，集成電路的設計被拆解成為不同的組件，基于現(xiàn)有的集成電路設計，AI通過比較不同集成電路組件的結(jié)構(gòu)以定位單個微芯片在布局中出現(xiàn)故障的位置。因此在人工智能和機器學習的輔助下，自動驗證集成電路設計可以顯著降低銷貨成本，提高終端產(chǎn)量并縮短新產(chǎn)品進入市場的時間。
優(yōu)化集成電路設計，滿足設計復雜性需求
現(xiàn)代對集成電路的設計復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，在半導體的設計階段，需要大量的工程師和軟件資源來不斷去調(diào)試和優(yōu)化在設計過程中的各種問題，因此設計時間和成本居高不下。通常，在集成電路生產(chǎn)的階段對其進行故障維修需要耗費大量的時間和成本，將AI技術(shù)應用在集成電路生產(chǎn)階段之前，也就是在投入大量維修時間較長的生產(chǎn)之前，基于機器學習和計算機視覺的人工智能系統(tǒng)可以在設計集成電路時不斷優(yōu)化，在電路設計環(huán)節(jié)中自動識別電路設計中影響電路成品率的因素，在設計階段就能夠確定產(chǎn)量減損因素可以節(jié)省投入的工程資源和成本，計算機視覺也可以通過識別集成電路設計中的系統(tǒng)成品率降低因素，并對設計進行優(yōu)化，提高功率、性能和面積（PPA）指標，從而提高芯片設計團隊的吞吐量。
- 制造環(huán)節(jié)
制造環(huán)節(jié)是人工智能應用場景中最具潛力的區(qū)域，制造成本也是半導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)絡技術(shù)、自動化技術(shù)、擬人化技術(shù)等先進技術(shù)的基礎上，通過智能化的感知、人機交互、機器學習、決策和執(zhí)行技術(shù)，實現(xiàn)制造過程和制造設備智能化，是信息技術(shù)和智能技術(shù)與裝備制造過程技術(shù)的深度融合和繼承。通過將人工智能嵌入到生產(chǎn)制造的各個環(huán)節(jié)，優(yōu)化半導體制造各流程環(huán)節(jié)的效率，通過采集各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)，再借助深度學習算法建立的模型，可以極大程度地提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，幫助半導體制造公司降低制造成本。
半導體芯片的自動缺陷檢測：
在復雜且昂貴的半導體芯片制造過程中，對芯片缺陷的檢查和分類至關重要。傳統(tǒng)半導體企業(yè)對芯片缺陷的檢查是通過人工的方式，人工缺陷分類成本高，且準確度低；除此之外，人工檢測無法感知一些隱藏的芯片的缺陷問題。通過人工智能的應用，機器學習和計算機視覺可以對缺陷進行分類，通過及時預測芯片質(zhì)量可能出現(xiàn)的問題并發(fā)出警報，可以有效防止制造偏差和芯片質(zhì)量問題。通過利用顯微鏡下的高分辨率圖像來訓練計算機自動缺陷分類算法，并通過持續(xù)收集相關數(shù)據(jù)，可以通過機器學習不斷建立模型、優(yōu)化模型來促進自動識別缺陷的分類算法改進，從而提高結(jié)果的一致性和準確性。
預測維護機器設備：
半導體的制造工藝中，需要數(shù)百個極其復雜且昂貴的機器設備運轉(zhuǎn)，以保證半導體的制造質(zhì)量和產(chǎn)量。而若是在機器運作環(huán)節(jié)中出現(xiàn)未知的、不可預測的故障，就會導致設備停止運行、半導體生產(chǎn)線中斷，導致生產(chǎn)損失，維護成本增加；因此，對于半導體的制造工藝來說，設備的日常維護和故障的修理至關重要；傳統(tǒng)情況下，對設備的預防故障和日常維護是按照預定的時間間隔工作；通過引進人工智能技術(shù)，利用半導體芯片制造中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，如維護日志、傳感器和制造設備相關數(shù)據(jù)，基于機器學習的預測維護算法，進行模型建立與擬合，預測機器可能會產(chǎn)生的故障，由于這些制造設備配備了許多機械零件，例如機械手臂，人工智能系統(tǒng)的聽覺傳感器可以通過監(jiān)聽設備的異常聲音，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)磨損的零件和機械的故障；如AI通過深度學習的記錄來儲存機器設備日?；顒拥穆曇纛l率，并將聲音頻率轉(zhuǎn)換為信號。當該設備出現(xiàn)異常的音高和頻率時，AI傳感器將發(fā)出警報；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)不斷進行自身算法的訓練和提升，通過不斷預測、訓練、擬合與評估，AI傳感器對機械故障的預測和出現(xiàn)故障原因的檢測就變得更準確更及時。從而實現(xiàn)對設備的健康狀況實現(xiàn)實時監(jiān)控，降低機器維護成本，延長機器使用壽命。
虛擬量測對在制品進行全面監(jiān)控：
由于半導體制造工藝復雜性的不斷增加，半導體企業(yè)在滿足不斷增加的制造復雜度的要求之下，需要努力去保證產(chǎn)品的質(zhì)量，因此他們必須通過改善設備和過程控制以保持競爭力。和缺陷一樣，量測也是晶圓制造過程中管理良率的重要組成部分；缺陷是通過對異常問題的監(jiān)控來保障良率，量測是對生產(chǎn)結(jié)果及時檢查，來確保制造過程中所有的生產(chǎn)步驟都符合公司預期，保障產(chǎn)品的有效性。目前普遍的做法是對產(chǎn)線上的產(chǎn)品進行抽檢，在良率問題全覆蓋以及生產(chǎn)周期之間尋找一個平衡點。實際很多情況下由于實際并不好操作，經(jīng)常存在產(chǎn)品無法實際量測的情況。通過人工智能系統(tǒng)，利用制造設備的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)其每個設備的物理特征數(shù)據(jù)，為其構(gòu)建獨特的預測模型，推測晶圓的質(zhì)量，他作為一種虛擬量測方法，在減少了實際量測操作的情況下進一步通過虛擬量測，控制量測的技術(shù)進展與實施，保證了量測的精準度，減少了之前相應較為昂貴的量測設備成本，縮短結(jié)果等待時間，提高制造設備的吞吐量，提高量測的效率。除此之外，虛擬量測的預測結(jié)果可以解決由于設備問題而導致的晶圓缺陷問題，從而減少需要重新加工或者直接報廢的晶圓的數(shù)量,進而提高半導體公司的產(chǎn)量和效率。
AI在半導體大規(guī)模應用的三要素
半導體公司逐漸增長的發(fā)展需求，公司需要分配足夠的資源來進行AI的技術(shù)研發(fā)。人工智能技術(shù)在半導體生產(chǎn)線中的應用需要更多的時間來磨合，半導體行業(yè)中人工智能的滲透率仍然不是很高，人工智能技術(shù)在半導體行業(yè)中的應用還面臨著許多的問題。目前的人工智能在半導體研發(fā)和制造中的應用無法進一步、更深入地幫助半導體公司解決實際問題，應從以下方面入手改善:
首先，戰(zhàn)略上，隨著AI深入應用，半導體行業(yè)競爭激烈，企業(yè)需要及時調(diào)整戰(zhàn)略布局。
隨著半導體行業(yè)競爭愈發(fā)激烈，需求一直在不斷提升，半導體公司需要制定新的戰(zhàn)略以保持自身的競爭力。也就是說，半導體公司需要規(guī)劃出人工智能的特定領域，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)其價值，可行性和時間價值，準確評估人工智能相關業(yè)務規(guī)模和重要性。根據(jù)這些指標確定好業(yè)務規(guī)劃之后，半導體公司需要采取新的價值創(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練開發(fā)新技術(shù)，采購一些專為AI訓練而設計的高性能器件；同時，半導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，通過共享資源，如分享各自的算法或數(shù)據(jù)平臺，形成全面配套研發(fā)和制造的生態(tài)圈，在資源上還能分攤成本、共享物流，降低成本；因此半導體公司找到潛在的合作伙伴，強化人工智能基礎，促進合力協(xié)作；公司之間需要加強內(nèi)部合作，共同享有人工智能團隊，建立聯(lián)合的數(shù)據(jù)共享平臺。
內(nèi)部資源上，公司可以在內(nèi)部借助運營平臺，多方向多形式的推動人工智能實現(xiàn)高階創(chuàng)新；結(jié)合原有資源基礎，合理分配，深入剖析，在發(fā)揮自身優(yōu)勢，確保資源最大化，同時為自己謀求可觀、優(yōu)質(zhì)的市場份額。從而進一步實現(xiàn)人工智能化發(fā)展；在提高業(yè)績和產(chǎn)量的同時，提高企業(yè)與行業(yè)的國際知名度。
- 加大資源投入
- 規(guī)劃明確戰(zhàn)略新目標
- 制定戰(zhàn)略路線圖
其次，人工智能發(fā)展迅速，行業(yè)中缺少懂半導體的AI人才
人工智能滲透在半導體公司的各個環(huán)節(jié)，從設計到制造都離不開人工智能技術(shù)的應用，逐漸走向深度學習的時代，人工智能領域的人才成為人工智能發(fā)展的核心，也成為半導體公司發(fā)展的新動能，因此人工智能領域的人才需求量急速增長，半導體行業(yè)正面臨著巨大的人工智能人才的缺口的問題，政府和半導體企業(yè)都需要及時的調(diào)整策略以應對AI人才缺乏的問題。
企業(yè)方面，需要招攬新興技術(shù)人才，促進人工智能成果產(chǎn)業(yè)化。半導體企業(yè)需要不斷吸收人工智能和機器學習方面的新興人才，以輔助開展企業(yè)在相關領域的技術(shù)研究和試驗。與此同時，根據(jù)人工智能在半導體的不同應用方向，需要明確并細化人員分工以確保將每個技術(shù)人員職能的發(fā)揮。由于AI在半導體企業(yè)中的應用需要各個部門的協(xié)同，因此半導體企業(yè)可以通過訓練、訓練人工智能團隊成為跨職能、多任務的團隊，引入其他部門的人才進入人工智能團隊，使之掌握企業(yè)內(nèi)部項目的核心資源和包括但不限于人工智能領域以外所需的全部專業(yè)知識，減少人工智能團隊對外部人員的依賴，輔助將不同人工智能的技術(shù)應用到公司的發(fā)展之中，從而將人工智能與半導體產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展相聯(lián)系，為各個職能部門應用AI帶來動力。除此之外，半導體企業(yè)可以通過創(chuàng)辦研究機構(gòu)，與學校聯(lián)合建立實驗室培養(yǎng)人才。加強人工智能或半導體研究人員在高校和企業(yè)之間流動，鼓勵創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新，促進人工智能成果在半導體行業(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)濟增長。政府需要出臺從人才培養(yǎng)、高端人才引進到優(yōu)質(zhì)人才都要提供完整的人才政策支持；同時，政府需要大力投資人工智能相關教育和項目，鼓勵各地開設人工智能相關課程；推動跨學科如電子與人工智能的合作，為半導體行業(yè)的發(fā)展打好基礎，吸引國際上人工智能、半導體行業(yè)人才在亞太地區(qū)的發(fā)展。
最后，人工智能在半導體行業(yè)應用過程中需要更多的技術(shù)支撐。
首先，人工智能應用的門檻較高，半導體制造業(yè)專業(yè)性強，集成電路的復雜性和定制化在半導體生產(chǎn)中的要求較高，所以半導體生產(chǎn)與制造的各個環(huán)節(jié)中都需要建立獨立的人工智能系統(tǒng)來實現(xiàn)操作。正如前文所說，人工智能目前主要應用在自動化驗證和預測性維護等易于復制和推廣的領域，因此對于半導體各個環(huán)節(jié)中單個對應系統(tǒng)的程序設計的開發(fā)都需要一定的技術(shù)支持。
同時，因為人工智能往往需要依賴高質(zhì)量的訓練數(shù)據(jù)，以提升在半導體生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。半導體公司在發(fā)展公司內(nèi)部的同時，需要通過獲得大量實驗數(shù)據(jù)支撐AI模型的訓練，使得模型的準確度和效率提升。但是在數(shù)據(jù)搜集的過程中，半導體機器設備的原始數(shù)據(jù)無法直接使用，會存在大量的缺失值，錯誤值和異樣樣本。除此之外，一個訓練集會存在多個數(shù)據(jù)源，可能存在格式不一致，冗余信息多，連接開銷大的問題。同時，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題，導致模型無法統(tǒng)一運作。所以目前為止，半導體生產(chǎn)設備所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)無法直接且充分的被人工智能機器學習利用。
針對現(xiàn)存的數(shù)據(jù)問題，可以通過開發(fā)智能數(shù)據(jù)庫解決。數(shù)據(jù)目錄技術(shù)用于數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)、管理和簡化。由于芯片在測試、制造等階段會不斷產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)的處理過程中會消耗大量的時間，影響了半導體的生產(chǎn)效率。在半導體生產(chǎn)中運用智能數(shù)據(jù)庫，高效地儲存生產(chǎn)的數(shù)據(jù)集，去除冗余信息，提高機器學習算法的訓練效率，同時可以幫助企業(yè)實現(xiàn)制造階段數(shù)據(jù)搜索的各類智能操作，更好過濾、檢測、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)模的機器學習算法的訓練。通過應用數(shù)據(jù)集成層，半導體公司可以將不同工具供應商的數(shù)據(jù)和用例結(jié)合起來，將復雜數(shù)據(jù)進行合并，做成信息簡化，為大規(guī)模的機器學習提供有質(zhì)量的數(shù)據(jù)源。
04?汽車半導體
在低碳經(jīng)濟的理念指引下，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)濟政策下，純電動車將大量替代傳統(tǒng)燃油車，使得功率半導體、第三代半導體需求顯著增加，催生汽車半導體的增量市場。電動車中，逆變器和電機取代了傳統(tǒng)發(fā)動機的角色，因此逆變器的設計和效率至關重要，其好壞直接影響著電機的功率輸出表現(xiàn)和電動車的續(xù)航能力。目前，大部分電動汽車還是以IGBT來做高功率逆變器(DC-ACTractionInverter)及車載充電系統(tǒng)。未來，SiCMOSFET將進一步提高車用逆變器功率密度，降低電機驅(qū)動系統(tǒng)重量及成本。SiC碳化硅是第三代化合物半導體材料，具有優(yōu)越的物理性能：降耗能，動力系統(tǒng)模組縮小5倍，物料成本低，縮短充電時間，以及高溫下的穩(wěn)定晶體結(jié)構(gòu)，未來會成為各車企的布局重點。
AI全球汽車產(chǎn)業(yè)變革及相關半導體領域
來源：德勤智能化
智能化自動駕駛級別越高，所需控制芯片數(shù)量越多、存儲的容量越大，對相應半導體的需求激增。隨著智能汽車滲透率的提升，半導體的增量成本隨自動駕駛級別的提升而增大。在計算和控制芯片方面，系能源電動車平均芯片個數(shù)將從2017年的800個，增長到2022年的1500個左右，算力提升將帶動主控芯片半導體的大幅需求。
在存儲芯片方面，增量主要來源于汽車智能化帶來的數(shù)據(jù)存儲需求。目前，車載芯片存儲單元的數(shù)量與性能的大幅提升是無人駕駛由L2邁向更高局次L4/L5的重要保障。不同自動駕駛級別需要不同的DRAM和NAND。一個標準L3級智能汽車需要至少16GB的DRAM和256GB的NAND存儲器，而一個L4或L5級的全自動駕駛汽車業(yè)內(nèi)預估則需要74GB的DRAM和高達1TB的NAND。據(jù)CounterpointResearch估計，未來十年，單車存儲容量將達到2TB-11TB，以滿足不同自動駕駛等級的車載存儲需求?？傮w來看，L2升級到L3級別汽車半導體成本的漲幅為286.7%，L3升級到L4/L5級別半導體成本漲幅達48.3%。
全球傳統(tǒng)和新能源汽車平均芯片數(shù)目（2017/2022預測）
來源：中國汽車工業(yè)協(xié)會,德勤2025年L4級無人駕駛汽車數(shù)據(jù)存儲需求
來源：Counterpoint互聯(lián)網(wǎng)化
互網(wǎng)聯(lián)化將實現(xiàn)汽車與其他載體實時信息的交互，所需的射頻芯片、基帶芯片、傳感器雷達、攝像頭和諸多非光學傳感器的數(shù)量將會大幅增加。
互聯(lián)網(wǎng)化將半導體的技術(shù)和成本在車側(cè)和路測分配，通過V2V（汽車對汽車通信）、V2I（汽車對基礎設施）、V2N（汽車對互聯(lián)網(wǎng)通信）和V2P（汽車對行人通信）來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，各種通信芯片、視覺芯片、傳感器芯片將會打開汽車半導體的成長空間。
受益于以上汽車行業(yè)“三化”趨勢，汽車半導體在汽車當中將扮演著越來越重要的角色。在全球半導體所有子行業(yè)中，汽車半導體的增速最快，高達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全球半導體各類別增速（CAGR）
來源：Gartner汽車半導體應用和設備增長預測（2020-2025）
來源：Gartner亞太汽車半導體市場占全球1/3，日本是絕對的王者。
2020年亞太地區(qū)汽車半導體收入121.9億美元，占到全球汽車半導體市場的31.5%。美洲占比31.2%，歐洲、中東、非洲三個地區(qū)加總占到全球市場的37.3%。
2020年，日本在汽車半導體領域以98.6億美元的收入，遙遙領先亞太其他地區(qū)。中國臺灣以8.2億美元位居亞太第二，韓國以5.7億美元位居第三，中國以5.1億美元位列第四。
日本在汽車半導體產(chǎn)業(yè)鏈上擁有全方位的優(yōu)勢且產(chǎn)業(yè)完整，從功率半導體、微處理器到傳感器和LED，都牢牢占據(jù)龍頭地位。中國臺灣汽車半導體憑借聯(lián)科發(fā)在集成基帶、無線通信通信領域占據(jù)亞太最高市場份額，在有限通信領域僅此于日本。韓國則憑借三星牢牢占據(jù)存儲第一的市場份額。中國雖然目前在汽車半導體領域整體市場份額不高，但是在存儲和CMOS領域不斷追趕。此外中國主導的C-V2X車聯(lián)網(wǎng)標準已經(jīng)得到了國際行業(yè)協(xié)會5GAA的認可，未來憑借世界領先的5G技術(shù)會在車聯(lián)網(wǎng)領域大有發(fā)展。
亞太汽車半導體收入全球占比和亞太四國2020年汽車收入（$M）
亞太汽車半導體收入全球占比
2020年亞太各區(qū)域汽車半導體收入($B)來源：Gartner,德勤亞太四國汽車半導體戰(zhàn)略優(yōu)勢
來源：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，通過雷達系統(tǒng)（激光雷達、毫米波雷達和超聲波雷達）和視覺系統(tǒng)（攝像頭）對周圍環(huán)境進行數(shù)據(jù)采集。在決策層面，通過車載計算平臺及合適的算法對數(shù)據(jù)進行處理，作出最優(yōu)決策，最后執(zhí)行模塊將決策的信號轉(zhuǎn)換為車輛的行為。在控制執(zhí)行層面,主要包括車輛的運動控制及人機交互，決定每個執(zhí)行器如電機、油門、剎車等控制信號。
汽車全面智能化
來源：Gartner,德勤?芯片是智能汽車的“大腦”。GPU、FPGA、ASIC在自動駕駛AI運算領域各有所長：CPU通常為芯片上的控制中心，有點在于調(diào)度管理、協(xié)調(diào)能力強，但CPU計算能力相對有限。而對于AI計算而言，人們通常用GPU/FPGA/ASIC來做加強。
- 功率半導體是智能汽車的“心臟”。無論是在引擎、驅(qū)動系統(tǒng)中的變速箱控制和制動、或者轉(zhuǎn)向控制等都離不開功率半導體。
- 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的價格降低15%-25%，同時，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信號與數(shù)字信號進行轉(zhuǎn)換的芯片，它包括功率放大器PA、濾波器、低噪聲放大器LNA、天線開關、雙工器、調(diào)諧器等。未來，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聯(lián)系在一起，彌補了單車智能的不足，推動協(xié)同式應用服務發(fā)展。
- 超聲波/毫米波雷達是智能汽車的“手杖”。智能汽車通過傳感器獲得大量數(shù)據(jù)，L5級別的汽車會攜帶傳感器將達到32個。車載雷達主要包括超聲波雷達、毫米波雷達和激光雷達三種。其中，中國超聲波雷達已發(fā)展的相對成熟，技術(shù)壁壘不高；毫米波雷達技術(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；激光雷達技術(shù)壁壘高，是高級別自動駕駛的重要傳感器，但目前成本昂貴、過車規(guī)難、落地難。
- 存儲芯片是智能汽車的"記憶"。智能汽車產(chǎn)業(yè)對存儲器的需求與日俱增，在后移動計算時代，車用存儲將成為存儲芯片中重要的新興增長點和決定市場格局的力量。DRAM、Flash、NAND未來將被廣泛地應用在智能汽車各個領域。此外，隨著云和邊緣計算將在智能汽車領域大放異彩，以及L4/L5級自動駕駛汽車發(fā)展出復雜網(wǎng)絡數(shù)據(jù)及應用高級數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，未來本地存儲數(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。目前車載顯示設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、擋風玻璃復合抬頭顯示屏、虛擬電子后視鏡顯示屏、后座娛樂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去鹵素燈無法企及的高度，可以做到彎道輔助（隨動轉(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)展其智能化開始被大力開發(fā)開始向著高亮、智能、酷炫的方向大步邁進。
來源：中金網(wǎng)聯(lián)化是自動駕駛的必經(jīng)之路
網(wǎng)聯(lián)化是指在現(xiàn)有單車智能駕駛的基礎上，通過車聯(lián)網(wǎng)將“人-車-路-云”交通參與要素有機地聯(lián)系在一起，拓展和助力單車智能自動駕駛在環(huán)境感知、計算決策和控制執(zhí)行等方面的能力升級，加速自動駕駛應用成熟。
技術(shù)和成本在車側(cè)和路測分配。L4-L5級的自動駕駛最理想模式是實現(xiàn)“車端-路端-云端”的高度協(xié)同，智能的車配合聰明的路，車端智能和路測智能協(xié)同呼應，但車端智能和路端智能的發(fā)展不完全是同步的關系，自動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)和路測分配的問題，所對應的自動駕駛成本也不同。由于單車智能的成本高昂，若用路測設備代替部分技術(shù)，讓路“變聰明”，可降低不少車載成本，這樣一來，就衍射出了自動駕駛的兩大方向：單車智能和車路協(xié)同。
以車載傳感器為例，激光雷達價格高昂，尤其是用于遠距離、大范圍探測的L4/L5級別自動駕駛雷達。但如果在路測安裝攝像頭、毫米波雷達和激光雷達等感知設備、例如路燈桿進化為多合一路燈桿，安裝各類傳感器，探測周圍環(huán)境的三維坐標，進行信息融和，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)獲取的準確性，并實時發(fā)送到ITS中心（智能交通系統(tǒng)）以及車末端，那么車側(cè)的部分激光雷達成本可以被節(jié)省下來，從而大幅降低車載成本。
車側(cè)智能和路測智能的分配和發(fā)展收到諸多因素的影響，例如政府對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、車載半導體的價格變化、消費者的付費意愿和轉(zhuǎn)換成本等。這些共同因素決定了不同國家區(qū)域采用不同的分配方案和演進路線：
半導體技術(shù)和成本在車側(cè)和路測分配
來源：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)較為復雜，是一個多方共建的生態(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)服務商等各方面角色集中起來，完成從整車制造到長期出行服務的交付。傳統(tǒng)一級供應商與整車廠及人工智能和軟件等領域的IT技術(shù)公司合作，推動車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展并加強自身的研發(fā)能力。ICT企業(yè)擁有領先的智能網(wǎng)聯(lián)科技，推動汽車的智能化和網(wǎng)聯(lián)化，讓人車交互向人車關系轉(zhuǎn)變，讓整車實時在線連接萬物?；ヂ?lián)網(wǎng)企業(yè)需要持續(xù)挖掘“人-車-路-云-生活”應用場景，并基于數(shù)據(jù)分析提升服務的主動性和精準性，打造互聯(lián)網(wǎng)服務生態(tài)。而政府負責搭建平臺，從立法、政策、標準的方面著力營造良好發(fā)展環(huán)境，大力推動新技術(shù)應用。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)全景圖
來源：德勤轉(zhuǎn)自：財經(jīng)十一人
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