世界半导体业未来发展特征浅释
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半导体工业趋于成熟,从我们获得最早的数字,1975年世界半导体市场为70亿美元,那么,到2005年的30年间,世界市场发展到了2270亿美元,共增长32倍,年均增长率是两位数的12%。今后势将继续发展,同时却也出现了不少新的特点,值得引起我们的注意。
速度平缓化
随着半导体产业的趋向成熟,它的发展速度正逐渐走向平和与缓慢。据WSTS的数据,世界半导体市场1976~1985年间的年均增长率曾高达26%,1985~1994年间为18%,而1994~2004年间则降到了8%,已进入了个位数增长的时代。进入21世纪后,WSTS预计2001~2007年世界半导体市场将从1390亿美元增长到2712亿美元,年均增长率仍接近8%。
图1 世界半导体市场速度趋缓
众所周知,世界半导体市场的发展有一个硅周期,即每4年有一个起伏循环,而近年也发生了变化。1985~1997年间大致是4年1个周期,但此后周期有缩短之势(图2)。此外,硅周期自2001年到达历史上最深谷底之后,此后不仅周期缩短,而且曲线的发展也趋于平缓,没有了以往曾有的大起大落。
图2 世界半导体市场的增长率变化
在半导体业的发展过程中,还有一个大家所熟悉的Moore(摩尔)定律。从这一定律,我们也看到发展趋缓的现象。Moore定律是Intel公司创始之一Gordon Moore发现的,该定律表明:芯片集成度将每年翻一番。事实上,1965~69年间每一芯片上集成的晶体管数量达到了每年翻番的水平。但自1969年到2005年间已降到1.5~2年翻一番。据ITRS(国际半导体技术发展路线图)的预测,2005~09年间将是2年翻一番,而2009~2018年将进一步下降到3年翻一番。据美国VLSI Research公司调研,从1971年到2002年世界生产的晶体管总量以每年54%的速度在发展,相当于16年增加1000倍,2003年的总产量达到1E(1018)个,大多用于存储芯片。2005年每一芯片大约集成10亿个晶体管,2020年可达320亿个,正好是三年翻一番。
对于2006年世界半导体市场,一些主要预测机构,诸如WSTS、SIA、Gartner、IC Insight等都认为将增长8%,也有如Semico Research 公司坚信将增长17%,Future Horizons甚至认为将增长20%。ISuppi公司的增长率于4月的最新调整为7.4%,并预测2005~10年间的年均增长率为8.2%(表1)。
表1 世界半导体市场的发展
![](http://m.amcfsurvey.com/news/upload/20060707033026261.jpg)
注:Gartner公司预测2006~2010年的增长率分别为8%,6%,13%,2%,4%,起伏要大些。
资料:iSuppli
世界上无论哪一门工业,随着时间的前进,产品的成熟,其发展速度都有向GDP靠近的趋势。2005~10年间,世界GDP的年均增长率值为3%,而世界电子工业约为4%,而半导体为8%。尽管是个位数,但还是在上端运行,相比前两者,半导体工业的发展可算得不错。
市场个人化
半导体集成电路是电子产品的基础和心脏;电子产品也是半导体集成电路最主要应用产品。现如今,电子产品的销售对象正从企事业转向个人,而且这一趋势在今后10年内将日益增强。以计算机为例,1980年在科技发达国家中主要用于研究,1个单位也就1台。1985~90年间,计算机推向商业应用,普及率达到10人1台。1995~2000年包括台式PC和便携PC,大约已普及到人手1台。今后,包括PC、手机等终端1人可以达到10台,进入所谓"无所不在"的Ubiquitous时代。
预计2005~2010年,是将以移动电话、PC和平板电视三大数字产品为主的大量消费时代。2005年世界移动电话的使用者达20亿人,人口普及率为32%,预计2008年即可提高到30亿人,加速普及到45%,接近2人1台。
2005~2010年间,移动电话销售值将从986亿美元增长到1263亿美元,PC从2038亿美元,到2200亿美元,包括平板电视在内的彩电从755亿美元到1368亿美元,3项产品合计将从3779亿美元增长到4831亿美元,分别占世界电子市场的30%和32%,可见其地位的重要。
这三类产品的用户无疑都是个人化的。因此,竞争激烈、价格下降是必然的趋势。同时,主要销售市场将从经济发达国家转向发展中国家,也因为这个缘故,以中国、印度、俄国、巴西为代表的所谓BRICs(4个国家的英语字头)经济群体,它们都是经济发展中的人口大国,市场潜力巨大,从中期发展看主要购买的是低端产品,但也已出现了高端产品的购买层,因而特别受到世界关注。
经济发达国家正加速走向高龄化社会,2006年日本65岁以上的人口已占25%,是世界老龄人口最多的国家。那里的高龄老人则是电子高端产品和保健产品的主要消费者。
应用多样化
自从2000年世界IT泡沫之后,比较僵化的电子产品和电子技术,走向了今天大量消费和技术革新的新时代。
电子产品的普及速度发生了巨大的变化。例如,上世纪70年代到80年代电视、PC和录像机的普及都是有一个顺序的:从经济发达国的高收入/企业层到经济发达国的中等收入层,再到经济发达以外的国家。随着时间的前进,市场逐渐扩大。
但是,移动电话、MP3播放机、DVD播放机、数码相机等电子产品的发展和普及则完全不同。不但普及时间短,而且是在世界各地同时上马,一开始的价格就比较低,也是个很大特点。这导致DRAM、NAND flash、液晶驱动IC、液晶屏等需求一路上扬,而价格则是不断滑落。
据统计,2005年世界PC、移动电话、彩电、数码相机、MP3播放机等5大类数字产品的出货量合计比上年增长了20.4%,而世界半导体业的出货值不过增长了6.8%。原因就是半导体单价的下落,阻碍了半导体业的增长。
这些半导体的主要应用电子产品今后还将继续发展,预示着半导体业前景可待(表2)。
表2 世界主要电子产品和半导体的发展
![](http://m.amcfsurvey.com/news/upload/20060707033041313.jpg)
资料:三菱证券公司
随着半导体应用的多样化,半导体的提供方式也在发生变化。在大型机时代,半导体具有专用的性质;PC时代DRAM和MPU等都走向了通用化;进入数字家电时代,半导体回归专用化;今后将是专用/通用的兼用化。专用的如SoC/SiP技术,通用的则如微控制器/DSP技术、平台技术、模拟技术等。
半导体应用从其传统的业务协作关系方面来看,似乎缺少新的应用,未来展延的应用只在娱乐业,汽车和机器人等领域。娱乐业的代表是消费电子自不待言,且已成为电子业发展主流,业者无不趋之若鹜。汽车电子和机器人则是半导体高端应用的发展方向。汽车电子从80年代电子立体声,到现在的防爆制动系统、发动机控制、汽车导航、气袋等,10年后到2015年,还将有自动驾驶、预先防撞等汽车本质功能的电子化。电子产品在汽车成本中的比重不断提高,1980年仅占1%,现在大约占20%,10年后将进一步提高到40%,且今天顶级汽车的电子成本即有达到了40%的。
目前的机器人主要还是手势动作、身体动作、位置识别、移动体跟踪、个体识别等单功能机器人。未来5年内可出现自控特定作业的机器人,从事看护、开门、识别物体及屋内环境、进行个别讲话、使用手腕等的各种服务。10年后到2015年可以诞生判断人和周围状况,自律从事多种作业的通用机器人,不仅会自发会话、还能上下台阶、开关门户等多种服务。为支持机器人这样的进步,对半导体性能提出很高的要求,必须比现在提高1000~10000倍。预计下一年代初的机器人所用LSI的逻辑处理功能会达到4GIPS,内存容量8MB。
但是从其他产业的角度来观察,半导体应用的范围会打破原有的框框,将涉及环境、健康,农业等各个领域,并与其他技术相结合,开发出崭新的应用,应用前景无比广阔,发展更趋乐观。
经营集中化
世界半导体业发展到今天,无论是企业经营模式,还是产品生产种类都有了相应很大的变化。企业经营出现了IDM(集成器件制造商)、Foundry(代工企业)、Fabless House(无生产线设计公司)三业为主。半导体部门从公司中分离出来开展独立经营也已是大势所趋。
产品经营集中化,不失为当前公司经营的成功之举,TI公司便是个典型。1997年公司卖掉了依然有利可图的军事部门,同年还把笔记本电脑部门卖给了台湾的Acer公司,随后于1999年又把存储器业务卖给了Micron Technology公司,2005年又将LCD驱动LSI事业卖给了冲电气公司。而把公司的经营集中在自己掌有强势技术的DSP和模拟电路上。公司DSP成长迅速,已占公司半导体营收的35%,引领世界市场,模拟电路约占40%,同样业绩亮丽。为此,公司在世界10大半导体公司中的排名不断提升,1993年曾排名第6,2002年即晋身第4,2004~2005年接着稳居第3。与Intel、三星成为业界3大高收誉公司,共同领导世界半导体业前进的3大顶级公司。
顺便提一句,Apple公司的经营成功模式最近取代了Dell的经营模式,令业界刮目相看。Dell的成功在它的直销经营模式,它适时购入器件,通过供应链的调节而保持最适当的库存。虽然这可导致器件供应过剩,但对买方是很有利的市场,Dell的PC经营就是这样发挥了很好的效率。Apple公司相反,它发挥了器件卖方市场的威力。Apple公司产品需用的NAND flash存储器近期经常缺货,为此,Apple公司对5家有关公司缔结了预付定金的合同,保证了公司对NAND flash的需求,从而使公司的主打热销产品iPod源源上市,销量大增,获利亮眼。
NAND flash大跃进
欲争存储器盟主地位
据iSuppli公司报道,2005年世界存储器市场为487亿美元,2006年将增长9%,达531亿美元,其中NAND将激增41%,达153亿美元,占存储器市场29%,2007年还将续增近50%,大有赶上并超过原盟主DRAM之势。2006年NOR flash受NAND影响,仅增长12%,达88亿美元,与NAND相差几一倍。NAND的大发展主要是在移动电话中的应用增多,容量扩大。同时,在热门产品iPod的应用中大有斩获。
图1 世界存储器市场的发展
现在存储器中的老大DRAM,2005年的世界市场为252亿美元,预计2006年将缩减5%,计239亿美元。这样一增一减,自然大有取代之势。
表1 各产品主要生产公司一览
DRAM NAND flash NOR flash
韩国:三星,Hynix 韩国:三星,Hynix 美国:Intel
美国:Micron 美国:IM Hash Technology 欧洲:ST
中国台湾:茂德,南亚,力晶 欧洲:ST SRAM等
日本:Elpida 日本:东芝 韩国:三星
美国:Cypress
三星公司32GB SSD率先供货
三星半导体部门CEO黄昌圭透露,公司32GB的SSD开始出货。SSD(Solid state Disk-固态磁盘)是一种外形颇似磁盘的NAND flash半导体存储器,可用于笔记本电脑上取代磁盘(HDD)。目前,30GB HDD的读取/写入速度为每秒15M,而三星SSD的读取速度每秒57M,写入速度每秒32M,重仅15g,是同类HDD的四分之一,在线时的功耗仅及三分之一。价格目前还不清楚,可能会高出好几倍。
预计今后5年内SSD将以每年70%的速度快速增长,2009年SSD在笔记本电脑上的普及率可望提高到30%,2010年市场可达45亿美元。
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