導讀：走過飽經波折的2021年之后，整個電子產業正式邁進了2022年。雖然很多分析人士表示，電子產業過去兩年正在遭受的芯片缺貨在今年上半年還將持續，但在產業鏈的同心協力下，這個態勢會在下半年得到緩解。同時，因為終端和上游正在全力推動科技產業的新變革，這就使得整個電子產業自上而下正在醞釀一波又一波的新機遇。
在筆者看來，這個百花爭艷的時代擁有下述幾個明顯的特點。它們將在2022年持續影響電子產業，并將繼續在未來的電子世界中扮演關鍵角色。
趨勢1：第三代半導體持續發力
因為擁有高遷移率、高帶隙等優勢，以氮化鎵和碳化硅為代表的第三代半導體在過去幾年里迸發出了強大的動能。
據集邦咨詢統計，因疫情趨緩所帶動5G基站射頻前端、手機充電器及車用能源傳輸等需求逐步提升，預期2021年通訊及功率器件營收分別為6.8億和6,100萬美元，年增30.8%及90.6%。來到SiC器件部分，集邦咨詢進一步指出，由于通訊及功率領域皆需使用該襯底，因而6英寸晶圓的供應量顯得吃緊，預估2021年SiC器件于功率領域營收可達6.8億美元，年增32%。
從產業發展的動力看來，這僅僅是第三代半導體的一個開始。以PD快充為例，因為氮化鎵的獨特優勢，從智能手機開始，越來越多的電子設備開始轉向氮化鎵器件以打造適用的PD快充解決方案。此外。包括5G基站和服務器電源等在內的應用場景為了更節能，也都開始在電源部分選用氮化鎵器件。這也是全球電子產業的又一個風口，由此帶來的機遇也可想而知。
為此，集邦咨詢表示，全球GaN功率市場規模將從2020年的4800萬美元增長到2025年的13.2億美元，年增長率高達94%。除了消費電子外，很大應用的產品主要在新能源汽車、電信以及數據中心。預計近兩年GaN將小批量滲透到低功率OBC、DC-DC中。
至于SiC，則機會更是明顯。從特斯拉在model 3上采用SiC器件并取得了巨大成功后，幾乎整個電動汽車產業都把目光投向了這類新產品。考慮到全球發展電動汽車成為必然趨勢，這也讓SiC成為了兵家必爭之地。
集邦咨詢預測，全球SiC功率器件市場規模將從2020年的6.8億美元增長至2025年的33.9億美元，年復合增長率將達38%，其中新能源汽車的主逆變器、OBC（車載充電器）、DC-DC（電源模塊）將成為主要驅動力。他們甚至指出，2025年全球電動車市場對6英寸SiC晶圓需求可達169萬片，其中絕大部分將用于主逆變器。
趨勢2：汽車芯片再接再厲
過去一年多里，沒有任何一個芯片類型有汽車芯片那么“火”。這一方面與汽車芯片供應鏈本身的特色有關——突如其來的疫情、汽車芯片的零備貨加上車廠的誤判，讓整個汽車產業度過了“痛苦”的一年；另一方面，現在汽車正在往電動化、網聯化和智能化發展，這又帶來更多的汽車芯片需求。
在這雙重因素影響下，汽車芯片的緊張供應局面顯而易見。
但自去年下半年以來，汽車芯片各個環節都在做出了相應改變。尤其是晶圓廠產能的傾斜，就讓汽車半導體看到了一縷曙光。為此很多廠商預測，進入2022年下半年，汽車芯片短缺現象會緩解。
然而，在經歷了這次可怕的“芯慌”，疊加現在汽車產業正在發生的新趨勢，我們認為2020年的汽車電子會發生幾點明顯的轉變:
首先，大算力芯片逐漸成為汽車電子的關注點，其中座艙電子和自動駕駛芯片是典型范例。
在過去的傳統汽車里，無論是功能還是性能都是相對保守，這一方面是除了大家保守，為了穩定 不出錯；另一方面是過去的汽車系統并不能讓這些新功能能夠如愿以償。但隨著汽車新勢力的殺入，新能源汽車的興起，娛樂化成為了汽車的一大賣點，自動駕駛也成為全球的目標，于是以這兩條賽道為代表的汽車“大芯片”正在迅速崛起。此外，汽車控制架構正在從過往的分布式，到域處理器，再到中央處理的方向演進，這帶來的汽車電子機會可想而知。
其次，汽車廠商自研芯片成定局。
為了個性化和差異性目標，自研芯片的這股東風正在由消費電子吹向汽車產業，其中國內的比亞迪以及國外的特斯拉已經在這方面走得比較前，而吉利、東風和廣汽等企業也通過投資和合資等方式進入了這個賽道，包括福特、通用和現代等廠商也宣布了相關決定。而這也是一個值得持續關注的點。
第三，功率器件、激光雷達以及各種傳感器產品在汽車中的重要性與日俱增。這是新能源汽車和智能化汽車發展的必然結果。
趨勢3：SiP等先進封裝漸成主流
為了迎接5G、可穿戴等應用帶來的挑戰，應對摩爾定律放緩和電子設備小型化的趨勢，SiP等先進封裝正在逐漸成為產業界的主流，這在2022年會繼續加速。
據知名分析機構Yole的數據顯示，在2020年到2026年年間，基于覆晶(FC)和打線接合(WB)的系統級封裝(System-in-Package；SiP)市場將以5%的CAGR成長至170 億美元的規模。同期，嵌入式芯片(Embedded Die，ED) SiP市場則將以25%的CAGR 增加到1.89億美元；扇出型(FO) SiP市場價值預計以6%的CAGR20-26成長至16億美元。
Yole進一步指出，可穿戴設備成為 SiP 的一大推動力。Yole 的報告則指出，頭戴式/耳戴式產品是可穿戴設備市場中最大的細分市場，其次是腕戴式產品、身體佩戴式產品和智能服裝；扇出SiP的關鍵應用將仍然是移動和消費類。數據中心，5G和自動駕駛汽車的趨勢將推動在電信，基礎設施和汽車應用中采用扇出SiP；至于ED技術，正在從單個嵌入式芯片轉變為多個嵌入式芯片。IC基板和電路板的復雜性和尺寸將增加，因此某些市場中某些應用的ASP將受到歡迎。
在這個機會面前，除了傳統封裝廠OSAT持續投資外，包括IDM和晶圓代工廠都加大了在這方面的投入，這一個會給相應廠商帶來了巨大的機遇。
趨勢4：“5G+”帶來的“芯”機會
如果要挑選2021年的電子行業關鍵字，“5G”必須依然值得擁有一席之地。
根據國際電信聯盟（ITU）的定義，5G擁有三大類應用場景，即增強移動寬帶（eMBB）、超高可靠低時延通信(uRLLC)和海量機器類通信(mMTC)。在早些年，5G已經在增強移動寬帶（eMBB）市場展現了其魅力。
但在rel 16定稿了以后，5G將從2020年開始加速從智能設備走向千行百業的新里程，給工業、物聯網和汽車帶來了無限可能。如過去一年火爆的“元宇宙”，就是5G一展所長的新舞臺。
所謂元宇宙，并不是一種技術，而是一個理念和概念，它需要整合不同的新技術，如5G、6G、人工智能、大數據等，強調虛實相融。而從相關分析可以看到，元宇宙的到來，將推動AR/VR、無線和傳感的需求，這必然會給相關參與者帶來前所未有的新機遇。
除了元宇宙，8K也是5G熱潮下的另一個“熱點”。因為有了如此高的帶寬，才能使得傳輸這么高比特率的數據成為可能。而作為5G下一階段的主要內容，海量機器類通信(mMTC)也必將從今年開始發力，隨之而來的無線模組，傳感器需求也是顯而易見。廠商需要為此做好準備。
趨勢5：供應鏈國產化成為必然趨勢
站在2022年年初，我們談供應鏈國產化，并不僅僅局限于中國大陸。因為這是一個全球正在發生的事情。無論是美國、歐洲、日本還是韓國，都在探索這個可能。但具體到我國來說，則有更重大的意義。因為我們不但擁有全球最大的終端市場，我們還生產了全球大多數的電子產品。這個轉變給國內企業帶來的機遇是其他地方所不能比擬的。
隨著國際上地緣政治的發展和我國的發展需求，這也是今年的又一個關注點。而為了實現這個目標，我們勢必會加大在如RISC-V架構、GPU、EDA和高性能芯片甚至制造等多個領域的投入。
首先看RISC-V，作為一個面世超過十年，以開源著稱的架構，RISC-V在過去兩年里高速發展，尤其是在國內，無論是IP、芯片還是應用，RISC-V在國內都火得一塌糊涂。
從目前來看，MCU等領域已經成為了RISC-V率先的發力點。
以國內通訊接口芯片和全棧MCU芯片公司沁恒微電子為例，據介紹，該公司的RISC-V全系列全棧MCU已經實現了內核和收發器完全自研且內置，無需額外支付第三方內核和USB PHY、以太網PHY等IP授權費，可以給客戶帶來實質的超高性價比產品。如提供集成USB、以太網、藍牙接口的全棧MCU+系列產品，在過去的一年中基于沁恒自研RISC-V架構微處理器青稞V4的系列MCU得到了眾多客戶的大批量應用和好評，如CH32V103、CH32V307等。同時沁恒也持續提供ARM架構系列MCU，如CH32F103、CH32F203/F205/F207/F208等。
除了MCU外，RISC-V正在往更多的領域擴張。據RISC-V International的相關人士表示，全球的RISC-V從業者（尤其是中國大陸）正在推動RISC-V走向包括高性能計算在內的多個領域。這也就是Semico Research預計到2025年，市場將總共消費624億個RISC-V CPU內核，其中預計工業領域將是最大的細分市場，擁有167億個內核的原因。Semico Research進一步指出，在包括計算機，消費者，通訊，運輸和工業市場在內的細分市場 ，RISC-V CPU內核的復合年增長率（CAGR）在2018年至2025年之間的平均復合年增長率將高達146.2％。
進入2022年，考慮到國內的發展現狀，我們認為本土的RISC-V產業會迎來新一輪增長。
其次，再看GPU方面，因為人工智能和元宇宙的火熱，這個高性能運算的核心正在全球掀起熱潮。其中，GPU龍頭英偉達的股價逼近萬億美元，就是其中的一個最好佐證。來到國內，因為其本身的產業供給和需求原因，本土包括璧仭、沐曦、摩爾線程、天數智芯和登臨在內的一水GPU廠商正在這個市場發力，從他們多家企業的公布看來，當中不少企業會在今年交出第一份成績單。
寫在最后
對于國內乃至全球的電子產業來說，上述趨勢只是面向未來的冰山一角。因為我們正處于一個前所未有的技術大變革風口。然而，對于從業者來說，主要從這些基本面出發，順勢而變，必然能在將來占領一席之地。
讓我們從2022年開始，重新憧憬電子產業的新未來。
來源：半導體行業觀察 作者：李壽鵬
