世界半導體應用市場的變遷與發展

以PC為代表的計算機產業一直以來是半導體產品的最大用戶。據本刊2009年報道，PC產業還獨占半導體產品使用量的39%，消費電子其次，占21%，手機占19%，通信6%（后兩者作為通信合計占25%，超過了消費電子），三類產品合計占85%。

據市場調研公司IC Insights最近報告，2011年計算機的半導體使用量還略有上升占至41%，仍居首位，通信所占比重則更快上升至32%，隨著PC市場趨淡，通信產品激劇增長，預計到2014年將發生歷史性變化，通信應用可擴大至37.9%（銷售額1083.6億美元――下同），首次超過計算機而榮登榜首，計算機則以36.3%（1037.8億美元）的比重退居次席，消費電子盡管仍居第3，但其所占比重已降至11%（320億美元）。但是，三者的比重合計還占85%（2430億美元），依然是半導體應用中最重要的三大產品（圖l）。該公司還報道，世界各大地區半導體產品應用結構有所差異，美、歐、亞太都以通信為第1應用產品，唯日本仍以計算機為首，美、亞太和日本3大地區均以通信、計算機、消費電子為3大應用產品，合計占到半導體全部應用的80%～92%，唯歐洲的汽車用半導體產品乃是半導體市場的主要驅動力之一，其所用半導體的比重約近四分之一（表1）。

IC Insights公司預測，2014年世界半導體產品的消費額為2859億美元，未必代表全部半導體消費額而低于一般所見的市場銷售額。如市場調研公司IHS Technology等預測2014年世界半導市場約為3309億美元，在2013年增長4.9%的基礎上將續增4.1%，我大眾媒體4月23日也曾報今年世界半導體市場為3370億美元，美國半導體工業協會日前報告，今年1月世界半導體市場同比增長8.8%，2月又進一步增速，達11.4%，近258.7億美元，創近3年內的最高增長率，勢頭不錯，預示著今年世界半導體業或將再獲好收成。

IHS公司在近日的一份報告中另外強調了工業（包括醫療）的半導體消費需求。據稱，由于美國宏觀經濟和建筑業的驅動，中國醫療電子、能源、制造業、建筑業及家庭控制等的巨大牽引力使2013年世界工業用半導體產品總量繼2012年下行5%后，2013年即強力反彈9%，達到328億美元，其增長速度僅略低于無線通信而居第2位。該公司同時預測2014年該市場將繼續加速發展，增長11%，達364億美元。展望未來，2013～2018年間它還將保持每年8.5%的健康增長速度，屆時將達約490億美元。雖比不上今天通信和計算用應用超過千億美元的規模，但或已可與消費電子的半導體使用量一較高下。

IHS世界公司首席分析師南川明最近說，在2008年全球金融風暴沖擊前的50年里，世界半導體業的年成長率曾達到驚人的12%，近幾年間則已徘徊在30萬億日元左右，按最近1美元合100日元計，也就在3000億美元左右，在PC、電視、智能手機等增長放緩的形勢下，世界半導體業的年增長率已逐漸放緩到3～4%的樣子。南川明對今日世界半導體的應用設定為：計算機占全部應用之比約為30%，包括移動電話、智能手機等的通信業也約占30%，消費電子15%，工業用10%，汽車8%，其他8%。他認為世界半導體業將繼續緩慢發展，預計2030年可成長到4000億美元，這與日本資深記者、日本產業時代公司社長泉谷涉的預見相同，年均增長率差不多只在2%上下。同時，南川明也突出了工業/醫療半導體應用的重要性，他指出今天工業用半導體所占比重為10%，到2030年可望擴大一倍，達20%，汽車用半導體也至少成長3倍，達15%，計算機應用則相對減弱。最終他還提出今后半導體業成長的關鍵有四：高質量，高可靠性，長壽命和高價格。

又據IHS公司透露的數據，今天最紅火的移動手機和平板電腦2014年所用的半導體分別為586億美元和184億美元，前者所用半導體超過了通信用的一半，后者所占計算機比重還不到20%。爆炒為后智能手機的主流產品――可穿戴設備。據臺灣地區產業信息中心（IEK）的預測，到2018年其所用半導體也不過38億美元，實在微不足道。顯然，可穿戴設備近年內還難成氣候，而智能手機盡管已趨成熟，還不失為主導產品。

近見某媒體報道稱，“中國土豪拉動蘋果業績增長”，蘋果公司2014財年第二季度因“金磚四國”實現了有史以來最好的銷售歷史，大中華區和日本尤其值得驕傲，該季度共銷iPhone 4370萬部，同比增長17%，仍為公司最搶眼的明星產品。iPhone在華需求量自去年第四季開始呈現新一波增長，中國新增客戶為蘋果iPhone 5s的銷售帶來強力支持。蘋果目前的營收66%來自海外市場，第三季大中華區營收達92.9億美元，占公司全部營收456億美元的20%多，已居美、歐之后穩坐第3大市場，蘋果公司營收同比增長5%、凈利102億美元，同比成長7%，實現了雙增長，股值也隨風上揚了8%。

IC Insights公司去年底發表的《2014 IC Market Drivers report》中，報告了世界9大電子產品在電子工業中所占的地位及其近期的發展趨勢（圖2），當然，同時也昭示了對半導體的需求。據該報告透露，2013年世界電子設備總產值增長了4%，達到1.41萬億美元，并預測2012～2017年間將以樂觀的5%年均增長率前進，屆時將達1.74萬億美元。2013年9大類電子產品的總銷售值約占全部電子設備市場的三分之二，當年手機銷售額達2472億美元，首次超過標準PC（包括臺式和筆記本電腦）的2083億美元而成為世界第一的電子產品。其后依次為數字電視、汽車電子、平板電腦、服務器、醫療電子、無線網絡和臺式游戲機。2012～2017年間手機的年均增長率為6.3%，仍遠超年均增長率為-0.7%的標準PC，同期增長最快的產品是無線網絡和平板電腦，年均增長率可接近20%，請參考圖2，這里不贅述。

最后，關于近日熱炒的半導體微細化工藝發展這里也略述一些個人所見，因為它勢必影響著半導體的應用。對于摩爾定律的終結時間說法甚多，原先的報道是：22～20nm工藝量產時間為2011～2013年間，后經15～14nm、11nm而到2017～2019年的7nm作為歸結。不過，因半導體業的發展速度趨緩，技術進步也隨之放慢腳步，上述發展藍圖并未實現。

近日synopsys公司董事長Aart de Geus針對半導體技術的未來曾說：“摩爾定律可望還能延續10年。但是，半導體的制造成本要想比從前減少困難很大，芯片設計技術日益復雜，晶圓大型化進展緩慢，勢將開拓新的替代技求。”他還說：“新一代工藝技術既能降低成本和功耗，又能提高性能而帶來利益的，迄今為止似乎唯有28nm工藝這一節點。”同時，有關專業人士也曾提出：28nm有可能成為摩爾定律的最后節點，國內也有專家提出“決戰28nm”的觀點（據報道，中芯國際28nm工藝制程有望年底量產）。日經BP社日前在報道世界第一代工企業臺積電今年l季度營收、利潤同比大幅增長時指出，公司的晶圓銷售額中28nm工藝占34%，40～45nm占21%，40～45nm以下的工藝比例達到55%。可見，28nm確還屬先進工藝。

不過，對于半導體微細化更先進工藝的報道也屢見不鮮。世界第三大代工企業GlobalFoundries公司表示，為了滿足數字處理器進展，芯片工藝將持續朝著28、20甚至14nm推進。據傳，臺積電將于2014年第一季把20nm工藝導入量產，堅持摩爾定律的Intel公司則曾因率先開發出14nm工藝而領先了其他公司幾年而自豪。2014年的ISSCC（國際固態電路會議）的看點之一，即是Intel、臺積電、三星“三巨頭”的SoC微細化之爭――決戰后20nm微細化技術。外媒今年4月17日報道，臺積電、三星和GlobalFoundries為追趕Intel都將于今年投產14nm工藝，此前的2月25日更曾透露，Intel和臺積電分享了最新的研發成果，即企圖利用extreme ultraviolet lithography （極紫外光刻）技術制作l0nm和7nm芯片。

由此看來，半導體微細化工藝還會繼續前進，但愿如此吧！