中國半導體行業(yè)如何從芯片到生態(tài)整體突圍兼吓？

姓名：謝悅 學號：1700030094

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【嵌牛導讀】

半導體產業(yè)的深刻認識匆骗，探尋逆襲的機會澄港，運營半導體行業(yè)的難點所在椒涯，以及其突圍之路。

【嵌牛鼻子】

產業(yè)現(xiàn)狀回梧、運營難點废岂、突圍之路

【嵌牛提問】

怎么正確抓住發(fā)展機遇，迎接挑戰(zhàn)狱意，走上快速發(fā)展的道路湖苞，尋找行業(yè)突圍。

【嵌牛正文】

現(xiàn)在國內芯片行業(yè)一片大干快上的聲音详囤，很多人很可能對這個行業(yè)的兇險沒有深刻的認識，一味蠻干后果只可能是血本無歸，但如果認清其中的規(guī)律暮顺，這么艱難的市場也不是全然沒有逆襲的機會凉蜂。

半導體行業(yè)101

半導體行業(yè)好像很神秘，但其實它也符合市場發(fā)展規(guī)律羔杨，典型的先垂直后水平發(fā)展捌臊。垂直指的是所有事情都自己干，在20 世紀 50 年代半導體公司從頭干到尾问畅，類似早期的電腦娃属、手機行業(yè)，在剛開始廠家自己寫底層軟件护姆、應用軟件矾端、設計電路板，生產等等卵皂，全部是在公司內部完成秩铆，慢慢發(fā)展就有了專業(yè)ODM（設計代工廠），專門做生產的EMS（生產制造服務商），還有品牌商OEM（原始品牌制造商）等殴玛。半導體行業(yè)先是工具類業(yè)務包括 EDA（電子設計自動化）等逐漸獨立出來捅膘，到80年代IC設計和晶圓制造（Foundry）分開產生了專業(yè)的生產廠， 90年代開始有公司專門做獨立的核心 IP供應商滚粟，21 世紀初晶圓制造又再細分寻仗，封測廠成為獨立的一個大產業(yè)。經過半個多世紀發(fā)展凡壤，全球半導體產業(yè)形成目前環(huán)環(huán)相扣的深度分工模式署尤， EDA 工具、IP（知識產權）供應商亚侠、IC設計曹体、晶圓制造廠、封測廠都形成大規(guī)模的產業(yè)硝烂，這就是形成水平化的產業(yè)格局了箕别。

半導體產業(yè)一般分為集成電路和分立器件兩大類。集成電路又分為數字電路和模擬電路滞谢〈。總體來看，數字電路中的微處理器為主平臺類芯片爹凹，有軟件操作系統(tǒng)在其上運行厨诸，需要構建生態(tài)系統(tǒng)，其他的都可看作元器件類芯片禾酱，無需軟件操作系統(tǒng)微酬。主平臺類芯片及其產業(yè)聯(lián)盟基本決定市場的方向，比如PC時代有Wintel（微軟加英特爾）颤陶， 手機時代聯(lián)發(fā)科颗管、高通等加上安卓系統(tǒng)（Android）等。

運作半導體行業(yè)的難點

半導體市場是極難掌控的滓走，做出產品就已經很難垦江，歷經千辛萬苦做出的芯片，但其實直到進入市場搅方，真正殘酷的競爭才剛剛開始比吭。以英特爾之強，尚且完美錯失手機市場姨涡，這么大的一塊蛋糕一點沒切到衩藤，中間還錯過無數個中小型市場，近期宣布的可穿戴部門解散只是其中一個而已涛漂。幾十年累加起來赏表，投入到各種市場检诗，顆粒無收的太多了。從芯片設計到市場推廣瓢剿，估計消失的無影無蹤的資金不止幾百億美元逢慌。

主平臺類芯片廠商維持一個生態(tài)系統(tǒng)是很昂貴的。從軟件方面看间狂，一個主平臺芯片攻泼，在投入市場之前，必須保證要將所有的系統(tǒng)在芯片上能調試好前标。以安卓系統(tǒng)為例坠韩，典型的架構如下：

SOC芯片上集成了多個IP Core， 雖然這些IP的提供者如ARM會提供相應的庫炼列、驅動，但SOC廠商要負責集成音比、調試驅動俭尖，進行HAL（Hardware abstraction layer 硬件抽象層）的開發(fā)，設計測試用例洞翩，驗證芯片稽犁。如果Android 有框架的升級和變動，必須由芯片廠家進行適配骚亿。涉及到圖像單元已亥、安全、網絡等重要模塊来屠，開發(fā)工作量就很大虑椎。指令集，編譯器俱笛、所有的軟件都圍繞主平臺來開發(fā)捆姜，即使有一些跨平臺的中間件，將上層軟件隔離迎膜，中間件本身也要與平臺對接泥技、適配。一個主芯片平臺還要同時適配不同的操作系統(tǒng)磕仅，如在PC市場珊豹，每個平臺都要支持Windows， Linux榕订， Mac OS店茶， 涉及到的軟件如驅動開發(fā)，操作系統(tǒng)移植卸亮，編譯器優(yōu)化等耗資巨大忽妒。在基礎的底層軟件、操作系統(tǒng)之上還有大量的應用軟件，依賴于特定的指令集生態(tài)環(huán)境段直，例如x86架構兼容老舊應用程序的能力是出了名的吃溅。8086把8位的8080升級為16位的時候，80386升級到32位的時候鸯檬，都完全兼容舊有的程序决侈。直到今天，Intel的處理器依然支持虛擬8086模式喧务，在此模式下赖歌，可以運行30多年前的8086程序。多年積累下來功茴，形成了很高的行業(yè)壁壘庐冯，這是另一個大話題，此處不展開討論坎穿。

圍繞消費周期展父，主平臺廠家必須每一個環(huán)節(jié)都牢牢掌握。如PC市場每年一個銷售季節(jié)巡回玲昧，從Spring refresh（春季）栖茉， back to school（開學季）到holiday season（圣誕新年假日），按照消費者購買周期倒推出各環(huán)節(jié)必須完成的時間點孵延。比如如果要趕在美國的黑色星期五（black Friday） 市場上市吕漂，那么9月初就要做出產品，送上貨船尘应，為了9月份大規(guī)模出貨惶凝，從產品的PVT（小批量過程驗證測試）， DVT（設計驗證測試）菩收， 到EVT（工程驗證測試）梨睁， 每個環(huán)節(jié)倒推，一般1娜饵、2月份開始設計主板坡贺。芯片的設計、流片箱舞、測試遍坟、圍繞芯片的軟件開發(fā)、參考設計都要在ODM開始設計之前準備好晴股。在客戶開始設計主板時愿伴，芯片已經至少要到ES（研發(fā)樣品）狀態(tài)。大概兩年左右環(huán)環(huán)相扣的工作电湘，才能保證使每年一代一代的電腦產品趕上消費季節(jié)隔节。每一代產品如果在規(guī)劃時沒有把握好市場的方向鹅经，在執(zhí)行時把握好節(jié)奏，那么在上市時可能會錯過市場熱點而使業(yè)績大打折扣甚至全盤失敗怎诫。

對元器件類半導體行業(yè)的把控相對簡單瘾晃，但元器件類半導體很考驗基本功，涉及到材料幻妓、工藝蹦误、制造及各種專利技術，基本上都是硬骨頭肉津。最近這段時間大量的報道都在強調做芯片很難這個觀點强胰，確實很難。中國在各環(huán)節(jié)掌握的關鍵技術和市場份額都比較少妹沙，有的更是尚需零的突破偶洋。雖然國內號稱芯片設計盈利企業(yè)已達500家以上，但是這些企業(yè)在整個半導體產業(yè)格局中的分量如何呢初烘？媒體剛剛報道了中國資本成功收購了安世半導體Nexperia是全球領先的分立元件涡真、邏輯元件與 MOSFET（金氧半場效晶體管）元件的專業(yè)制造商，其前身為恩智浦的標準產品部門肾筐，于2017年初開始獨立運營。Nexperia注重效率缸剪，生產穩(wěn)定可靠的半導體元件吗铐，年產量超過900億顆，在數個細分市場排名世界前三杏节，其很多產品系列符合汽車產業(yè)的嚴格標準唬渗。Nexperia工廠生產的小型封裝也是業(yè)內領先，不僅具有較高的功率與熱效率奋渔，還是同類品質之最镊逝。買到了國際一流公司的核心技術及其優(yōu)質資產，填補了我國在該領域高端芯片及器件的技術空白嫉鲸，非常期待這類收購能對中國整個半導體行業(yè)發(fā)展產生良好的影響撑蒜。

從全球半導體銷售額同比增速上看，全球半導體行業(yè)大致以4－6年為一個周期玄渗，景氣周期與宏觀經濟座菠、下游應用需求以及自身產能庫存等因素密切相關。巨頭們?yōu)榱四芨玫陌芽厥袌鎏偈鳎谙掠蔚脑O計公司浴滴、代工廠、品牌商岁钓、渠道升略、零售微王、消費者各個環(huán)節(jié)層層布局，有專門的團隊負責和相應的政策支持品嚣。在產業(yè)鏈整體管理上炕倘，市場預測，原材料購買腰根，生產排期等等都有精兵強將把持激才，稍有差錯就供應不足或缺貨斷貨。這樣的派兵布陣额嘿，才能在保證公司的運營穩(wěn)定瘸恼，減輕半導體行業(yè)周期的影響，業(yè)績持續(xù)增長册养。

這種超長周期的產品操作东帅，不僅對于研發(fā)、生產等環(huán)節(jié)提出極高要求球拦，更是需要公司決策層能夠準確預見幾年后市場的方方面面變化靠闭，這基本上已經大大超過絕大部分中國公司管理決策水平的極限了。

突圍之路

從1982年到現(xiàn)在坎炼，中國半導體經歷了搭框架階段愧膀、商業(yè)化初步階段，目前正處于關鍵的發(fā)展階段谣光。在半導體產業(yè)的各環(huán)節(jié)檩淋，從材料、設備萄金，到設計蟀悦、制造都有一些領頭企業(yè)出現(xiàn)，發(fā)展程度不一氧敢。在芯片設計環(huán)節(jié)日戈，根據ICInsights2017年全球前十大Fabless排名，國內有兩家廠商殺進前十名孙乖，分別是海思和紫光集團（展訊＋RDA）浙炼，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。海思在手機方面的圆，主要以自家的華為為最重要客戶鼓拧，而紫光（展訊＋RDA）都是從低端切入。芯片制造行業(yè)差距較大越妈，國內28nm工藝僅在2015年實現(xiàn)量產季俩，且仍以28nm以上為主，而國際上有多家已宣布10nm量產梅掠。

在中國靠國家扶持酌住，做一些龍頭項目可以先很快樹立一些標桿店归，但芯片行業(yè)的生存與成功還是必須要靠出貨量，否則根本無法承受在研發(fā)酪我、生產消痛、推廣方面的巨大投入。芯片的鏈條之長都哭，從沙子到能被使用的產品秩伞，中間的環(huán)節(jié)太多了。中國半導體突圍之路可以先從微笑曲線的兩端開始欺矫，從對應某個市場的IC芯片的研發(fā)與設計開始纱新，如海思和紫光的例子。

找新市場穆趴，采用新技術脸爱、新模式，用風投資金支持大量公司做嘗試未妹，在市場早期占據市場份額簿废，保持技術領先的同時用各種市場銷售的手段牢牢占據這個領域。如果湊巧抓住了一個魔鬼市場络它，100個公司中可以跑出來幾個也算成功了族檬。比如現(xiàn)在熱火朝天搞的人工智能芯片，國內外大中小公司都在賽跑化戳，從國外的英偉達导梆、谷歌到國內的寒武紀、地平線迂烁、阿里達摩院等等，中國公司已成為場內競爭的主力隊員递鹉。

對成熟市場盟步，從低端入手，做便宜躏结，也是一條路却盘。已成熟的市場，技術發(fā)展已經緩慢下來媳拴，深入研究市場需求黄橘，將芯片上多余的功能砍掉，將成本做下來屈溉，可以算作一條捷徑塞关。降低成本有很多種方法，舉個例子子巾。通常在芯片剛投入市場時帆赢，會將很多功能集成小压，因為需求不確定，做一款芯片要盡量滿足所有可能用到的功能椰于。經過一段時間怠益，會發(fā)現(xiàn)很多功能沒有被使用或者只在較少的情況下才被用到。這時候砍掉這些功能瘾婿，降低成本是很好的選擇蜻牢。剛開始品質差些，只要功能夠用偏陪，價格低是殺手锏抢呆。國內很多芯片都走得是這條路，想盡辦法減成本竹挡，爭搶市場份額镀娶。近年中國MCU企業(yè)的增長提速，尤其是在32位MCU市場上涌現(xiàn)出像兆易創(chuàng)新這樣的企業(yè)揪罕，基于ARM Cortex M技術的MCU芯片以更低的價格梯码、更好的性能、本地周到的服務好啰、與國外產品 pin－pin兼容的優(yōu)勢轩娶，取得了豐碩的成果。據媒體報道框往，2016年鳄抒，兆易創(chuàng)新實現(xiàn)營收14．89億元，凈利1．76億元椰弊，營收同比增長25％许溅、利潤增長了12％；MCU芯片實現(xiàn)營收1．97億元秉版，同比增長55．2％贤重，銷量4578萬顆，雖然整體體量尚小清焕，但勢頭良好并蝗。

在當前階段，找到一些垂直領域秸妥，有應用場景滚停，對生態(tài)系統(tǒng)要求不高，做一些適合這種小眾市場的芯片粥惧，工藝差一點键畴，價格貴一點，放到系統(tǒng)層面去消化影晓，可以帶動芯片行業(yè)積累設計經驗镰吵，驗證產品檩禾，單點突破后再橫向擴展，逐步將量做起來疤祭。比如現(xiàn)在的物聯(lián)網行業(yè)盼产，有很多這種市場，智慧城市勺馆、樓宇戏售、農業(yè)、水務等等草穆。這諸多細分市場在系統(tǒng)的基礎層是高度復用的灌灾，傳感器、物聯(lián)網終端內置的MCU（微處理器）悲柱、傳輸層的多種低功耗廣域網芯片及未來的5G锋喜、網關等邊緣計算設備用到的中央處理器等等。在對系統(tǒng)級架構有深入了解豌鸡，能調動產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)力量的基礎上扶植一些底層芯片的發(fā)展是很好的方式嘿般。例如在MCU市場，雖然中國企業(yè)與全球領先的MCU企業(yè)的產品線先比還是差距很大涯冠，如意法半導體有750余款MCU炉奴，但面向未來5－10年百億級，高度細分的物聯(lián)網設備市場蛇更，針對垂直領域的MCU有很大機遇瞻赶。在很多領域存在剛需但尚無性價比合理的解決方案，例如帶室內自定位功能派任、能聯(lián)網的智能煙霧探測器等砸逊，都有巨大的機會。

無論新市場還是成熟市場掌逛，需要構建生態(tài)系統(tǒng)痹兜，大量合作伙伴支持的主芯片平臺是最難突破的。這種市場的操盤手極其重要颤诀，要深刻理解市場、洞悉市場變化对湃，熟悉從芯片定義到產品上市的各個環(huán)節(jié)崖叫，調動大量資源，才能最終玩轉這個鏈條拍柒。海思與紫光雖然在IC出貨量上已有很大突破心傀，但還是在安卓這個大生態(tài)中生存，這類市場中國要想從芯片到生態(tài)整體突圍恐怕還要走很長的路……．

競爭之本與變

半導體行業(yè)的生產制造環(huán)節(jié)靠得是真功夫拆讯，又涉及到材料脂男，生產設備等基礎性行業(yè)的支持养叛，需要認認真真、踏踏實實的苦干才行宰翅。在生產制造過程中任何一個微小失誤弃甥，就可能造成芯片良率不達標，甚至不能使用汁讼。在英特爾前CEO安迪·格魯夫《給經理人的第一課》一書中討論“生產”包含什么一段淆攻，寫的話是業(yè)內經典：“你必須按預訂的時間、可接收的品質以及可能的最低成本嘿架，依據顧客的需求制造及運送產品瓶珊。”這句話細品起來極其深刻耸彪，做產品難伞芹，做市場接受的產品更難，做市場接受且價格有優(yōu)勢的產品難上加難蝉娜，還要和時間賽跑唱较，及時把產品送到客戶手上，同時還要保證產品質量蜀肘。這涉及到指揮產品規(guī)劃绊汹、設計、研發(fā)扮宠，供應鏈西乖、生產管理，成本坛增、品質管控等諸多部門共同配合获雕，以有限的資源在將產品按時做好。

又回到市場銷售的角度看收捣，這個行業(yè)也還是有些事情可以做得聰明一點的届案。20 世紀 80 年代末，PC 需求開始爆發(fā)罢艾，韓國半導體發(fā)展迎來春天楣颠。日本稱霸全球 DRAM 市場時，下游需求主要為大型機咐蚯，日本DRAM以高質量和超長壽命周期而牢牢占據這個市場童漩。而隨后 PC 的普及，面向個人計算機的 DRAM 和面向大型機的 DRAM 壽命不同春锋，韓國企業(yè)積極調整產品方向矫膨，強調性價比，產品價格有競爭力，壽命夠用就好侧馅，搶占了先機危尿。市場變化帶動產品變化，研發(fā)及個方面投入要調整馁痴，滿足客戶的最根本需求是制勝之道谊娇，競爭之本。

在生態(tài)系統(tǒng)層面弥搞，早在80年代CPU的指令集架構ISA （Instruction

Set Architecture）是軟件生態(tài)系統(tǒng)的根基已成業(yè)內共識邮绿。當年英特爾攻打服務器市場時，大量服務器生態(tài)是建立在UNIX和C語言基礎上攀例，為了確保在Unix生態(tài)下兼容船逮，程序都確保同一套代碼可以很方便地在不同廠家的RISC架構CPU之間移植。大家都圍繞POSIX標準來編程粤铭，避免過分依賴于某個操作系統(tǒng)獨有的功能挖胃。Intel芯片攜Linux（一種開源的UNIX變體）來和RISC架構的工作站競爭，軟件應用就紛紛以很小的移植難度梆惯，離開了昂貴的專有UNIX工作站酱鸭，贏得生態(tài)系統(tǒng)是英特爾今天在服務器市場有絕對優(yōu)勢的重要一步。

從長遠看垛吗，半導體廠商對建立于ISA之上的生態(tài)系統(tǒng)的掌控力會變弱凹髓，而ISA本身，會變得越來越不重要怯屉。這是軟件技術發(fā)展的趨勢決定的蔚舀。Web技術，編譯技術尤其是虛擬機锨络，Emulation技術的發(fā)展等減少了對指令集架構生態(tài)的依賴赌躺。微信、支付寶等超級應用建立了強大的生態(tài)且與底層隔離羡儿，這些技術的發(fā)展都有可能改變芯片行業(yè)競爭格局礼患，戰(zhàn)場在變化，顛覆芯片行業(yè)的未必是行業(yè)內的人掠归，降維打擊也可能正在某處發(fā)生