浅析半导体产业现状及未来发展方向

由于分析机构和企业的一致看衰，产业链已经开始对半导体的未来有了恐慌性的情绪。日前高盛甚至对工业和汽车的未来，抱有不确定的观点。这就使得整个产业开始重新审视半导体产业的发展和未来方向。

埃森哲也在日前发表的报告中，阐述了他们看好的几大半导体机会。

全民AI：让企业和社会受益

AI的覆盖范围在整个社会都在不断扩大。事实上，在我们的调查中，90%的半导体行业高管认为，在未来三年内，每人每天都会受到基于AI决策的直接影响。因此，任何想要利用Al潜力的企业也必须承认AI的影响。

Al与传统软件不同，必须如此对待。Al可以学习，做出自主决策，并且不断进化，而不是通过编程来采取具体行动，Al从分析输入数据样本和期望结果中“学习”，然后创建新的算法模型来处理新的输入数据。

Al的强大力量意味着部署Al不再仅仅是为了完成一项任务而进行训练。相反，公司需要“提升”它作为公司负责任的代表和贡献社会的成员，公司要教导它做出公正的决策并代表企业的核心价值观。

公司还需要面对潜在的社会和责任问题，这要求公司需要解释他们基于AI的行为和决定，而80%的半导体行业高管不相信目前的组织已经对此做好了准备。

81%的半导体行业高管认为，如果出现问题，组织并没有准备好面对社会和责任问题，这些问题要求他们解释基于AI的行动和决定。

90%的半导体行业高管认为，未来三年内，每人每天都将直接受到基于AI的决定的影响。

扩展现实：距离的终结

扩展现实（ER）包括增强现实（AR）和虚拟现实（VR），它可以让机器在人类的认知水平上运行，并让我们与技术自然地交互。这进而又缩短了人们之间的距离，方便了信息的获取，并提供了完全沉浸式的体验。

埃森哲认为，ER将人类潜力带进了全新的层次，它将使人类更有效地体验技术，并提高效率。在我们的调查中，半导体行业的高管们也持同样的乐观态度：他们中90%的人相信ER将为交互、通信和信息创造新的基础，93%的人认为ER将会普及并影响几乎所有行业。

93%的半导体行业高管认为，在未来5年，ER将会普及并影响几乎所有行业。

90%的半导体行业高管相信ER将为交互、通信和信息创造新的基础。

数据准确性：信赖的重要性

随着企业投资于具有密集数据需求的技术（例如Al和边缘计算），确保数据准确性（数据驱动决策的真实性）变得至关重要。事实上，超过80%的半导体行业高管表示，随着企业依赖于数据驱动的决策，数据完整性的重要性将呈指数级增长。许多公司尚未在验证其最关键系统中使用的数据的真实性方面进行投资。这可能意味着未来会有麻烦。

事实是，未经证实的、不准确的、被操纵的信息可能会损害企业制定计划、运营和增长所依赖的洞察力，如果放任不管，随着跨行业的自主数据驱动决策的增加，不良数据的潜在危害将成为企业层面存在的问题。半导体公司尤其容易受到攻击：在我们的调查中，90%的公司都在增加数据的使用，以推动和自动化决策，如果数据准确性得不到适当的关注，则会增加风险。

73%的半导体行业高管认为，许多公司还没有在验证其最核心系统中使用的数据的真实性方面进行投资。

85%的半导体行业高管认为，随着组织在数据驱动决策方面的发展，数据完整性问题将呈指数级增长。

无摩擦业务：专为规模合作而打造

基于技术的合作正以前所未有的规模发展，这使得公司比以往任何时候都更加集成。但是，传统的业务系统并不是为了支持这种扩展而建立的，事实上，过时的系统已经阻碍了增长。半导体行业的高管们看到了正在发生的挑战：生态系统关系的强弱和影响将取决于组织的技术能在多大程度上支持这些至关重要的合作关系。有两种技术可以应对这一挑战。

微服务就是其中一种技术，它是一种架构方法，它使用一组工具，如应用程序编程接口（API）、容器（container）和云，将应用分解为简单的独立服务。微服务架构为公司轻松快速地建立关系、无缝地集成服务提供了基础，而不会妨碍合作伙伴和客户。

另一种技术是区块链，它是一种分布式分类帐系统，存储事务组（“区块”），然后使用加密术（“链”）链接和排序事务列表。因为区块链事务本质上是安全的、可验证的、不可更改的，所以它是协作者相互通信和交互的一种很好的方式。这对半导体行业高管来说很重要。其中958人表示，自己的公司能够轻松地与其他公司交换数据是至关重要的。

区块链在半导体行业的贡献或许意义重大。研发所涉及的投资以及知识产权所代表的竞争差异使得生态系统对公开共享数据持谨慎态度。区块链加密术可以增加价值链成员之间的信任，还可以实现数据和数据收集方法的更大标准化。这进而可以提供必要的机制，使生态系统产生的极端数据货币化，从而为参与者开辟新的收入来源。

95%的半导体行业高管认为，与合作伙伴轻松交换数据至关重要。

93%的半导体行业高管认为，生态系统关系的强弱和影响将取决于组织的技术对伙伴关系的支持程度。

思维互联网：创建智能分布式系统

机器人技术、沉浸式现实技术、人工智能，以及联网设备正在把物理世界技术复杂性提升到更高水平。此外，部署的物联网设备数量随着它们生成的数据量一起呈爆炸式增长。目前的预测表明，到2020年，智能传感器和其他物联网设备将产生至少507.5 zettabytes的数据（超过5000亿terabytes）。

但是，许多企业认为他们现有的技术基础设施可以支持这些系统所需要的计算，而且自担风险不惜一试。为下一代技术提供智能需要对现有基础架构进行全面改造，实现云计算和边缘计算的平衡，并重新关注硬件，以便在任何地方提供智能。

汽车行业是半导体公司的关键增长标志，它是一个很好的例子。为了防止发生事故，汽车数据是应该传送到云端进行分析之后发送回汽车？还是利用汽车内部的技术进行分析？汽车寿命如何影响边缘处理组件本身的要求？用于监测设备的传感器与高速行驶的汽车上的传感器之间存在巨大差异，后者可能会运行15到20年。

半导体行业的高管们意识到，数据产生的地方需要更多的处理能力：88%的半导体行业高管认为，从未来预期的数据量中创建实时的洞察力需要在边缘进行计算，但他们也认识到，在边缘和云计算之间取得正确的平衡是关键：几乎所有的半导体行业高管（98％，在所有行业中所占比例最高）都认为企业必须实现这种平衡，以最大限度地提高技术基础设施的灵活性，并在一切地方实现智能化。

88%的半导体行业高管认为，从未来预期的数据量中产生实时的洞察力需要在边缘进行计算，这里是生成数据的地方，而且数据灵活多变。

98%的半导体行业高管认为，企业必须平衡云计算和边缘计算，以最大限度地提高技术基础设施的灵活性和智能化程度。

产品组合的影响

这些趋势为半导体公司创造了巨大的增长机会，因为它们都涉及需要芯片的技术。事实上，总体而言，这些趋势在未来几年内会为半导体公司带来数十亿美元潜在的新收入，其产品要可以应对相关技术驱动的对更强处理能力的日益增长的需求。

例如，就Al而言，芯片需要强大的计算能力进行深度学习，因此需要强大的处理器。Al芯片还需要大量的非易失性存储器来积累数据。这推动了对3D NAND的需求。Al芯片的计算复杂性也推动了制造创新。与PC和智能手机所需的小型芯片不同，Al芯片的尺寸更大。

这可能推动资本支出，并为半导体制造设备供应商创造机会，而Al将提升许多新技术结合使用后的价值，这将为半导体行业开辟新的市场机遇。总体而言，Al芯片市场预计将增长6倍，从2016年的大约60亿美元增长到2021年的5350亿美元。

扩展现实也将对高性能计算应用产生巨大需求，进而推动半导体行业的晶圆出货量和收入。到2020年，AR/VR的支出预计将超过1430亿美元，其中一半以上将用于硬件。事实上，超过90%的半导体行业高管（这是我们调查的所有行业中比例最高的）认为，未来5年内，扩展现实将广泛普及，几乎影响到所有行业。

随着更多基于技术的伙伴关系的出现，对计算能力需求将增加成百上千倍，这将增加对芯片的需求。例如，在区块链中，最重要的采矿硬件组件是内存芯片、显卡和处理器——所有这些组件都使用大量的半导体，需求之大让一些半导体制造商着手开发特定于加密货币的显卡芯片。

最后，物联网设备的普及意味着产生的数据将远远超过传统集中处理系统所能处理的数据量。因此，企业将越来越多地寻求将更多的处理能力从云端带到IT系统的边缘，以便更快地进行分析，从而加快决策速度。

这对拥有边缘计算产品的芯片制造商来说是个好消息。事实上，在所有涉及半导体产品或服务的市场上，物联网总支出的比例将在未来几年从2016年的150亿美元大幅跃升至2025年的620亿美元。

显然，随着这些趋势在以下新技术和新应用的三波浪潮中展开，半导体公司创造出的新资金将高达数百亿美元。

第1波

使用现有的解决方案，这些解决方案勉强可行但不太适合应用（例如使用图形处理器进行机器学习或区块链）。

第2波

创建量身定制的专用处理器。

第3波

商品化（软件定义架构）。

今年的趋势主要还是在第一波，刚刚接近第二波。为了充分利用这一势头，半导体公司应该确定如何利用敏捷技术（并且快速廉价地淘汰）来开发相关的新产品，因为在这一阶段，市场可能愿意在它们成为大宗商品之前为它们支付溢价。

他们还应该考虑转向基于解决方案或系统的产品（而不是允许其他公司来构建）。例如，支持区块链的图形处理单元（GPU）将很有需求，但是将特定用于区块链的GPU作为系统构建，并提供软件，将产生更多的价值。

重要的是，半导体公司应该全面评估他们的整个技术路线图，以确保他们在追求这些领域时可以获得规模。例如，Al和ER的核心是驱动类似的计算需求，因此公司应该构建自己的组织，尽可能多地采用这些技术，在开发周期的后期尽可能区分研发和其他投资。

在开发新产品时，半导体公司应该记住两点。首先，它们需要通过提高公司内部和整个生态系统的透明度，来加强运营和战略之间的协调一致。通常，公司内部的影子组织最终会进行并行的大规模工作。

其次，授权营销在开发新解决方案时结合客户的意见是至关重要的，而不是让当前特别赚钱的项目来决定将哪些产品特性融入到新产品中。

改善运营的潜力

半导体公司还需要考虑如何应用这些新技术来改善自己的业务。

例如，一个巨大的机会在于数据的准确性，在半导体行业，数据的准确性与无摩擦的商业趋势和区块链紧密相关。鉴于半导体行业在设计、制造、设备和物流方面的网络化程度，大量的数据以不同的格式在许多生态系统伙伴之间交换，需要大量的解释和翻译。

但是仍然没有“标准”的数据存储方式。此外，由于他们的许多活动都外包给了第三方，而且设计和流程的复杂性不断上升，半导体公司会发现确认他们的数据质量和确认数据来源是主要的挑战。

这就是区块链真正发挥作用的地方，这就是为什么半导体公司正在认真考虑它如何在业务中发挥作用。

事实上，在我们的调查中，88％的半导体行业受访者认为区块链将在2021年被整合到他们组织的系统中，超过一半的人希望明年投资区块链，区块链将在价值链上下促进更大的数据共享，并具有高度的访问控制，这将有助于生态系统安全地避开围墙花园（walled gardens），使个人玩家更多地专注于自己的核心竞争力。

它还可以作为收集和存储重要的供应链“跟踪”数据的标准，这在半导体行业尤其重要，并且可以为生态系统参与者提供一种安全的方式，将有价值的数据转化为额外的收入。

AI在半导体公司的业务中也扮演着重要的角色。Al可以辅助优化许多操作，从供应链管理和技术支出，到测试时间分析、良率优化和每百万的缺陷部件（DPPM）预测。但由于半导体公司业务的复杂性和所需的高级技能，很多领域中还没有出现相关的Al产品。

Al最终将出现在用于处理负载管理测试和设计优化等事情，半导体公司应继续监控供应商的进展。与此同时，他们也应该探索如何在业务的其他领域使用Al，例如供应链、采购和金融，这些领域中现在已经存在先进AI。

我们讨论过的所有技术都是这样的：如果一家半导体公司正在为应用开发产品，以利用其客户的新兴趋势，那么他也应该与整个生态系统合作，对相同的应用进行原型设计和部署，改善自己的运作。

88%的半导体行业高管认为区块链将在3年内融入公司系统。

是赶上浪潮的时候了

鉴于半导体公司在高科技领域的地位，它们敏锐地意识到了技术的变化有多快，技术的进步如何能扰乱企业和整个市场。埃森哲的技术愿景提供了一个窗口，让人们了解半导体公司及其客户和生态系统合作伙伴在未来几年可以期待什么，以及这些趋势可能对他们的业务意味着什么。

可以肯定的是，区块链、AI和ER等处理密集型技术的爆炸式增长将为半导体公司带来巨大的新收入潜力，尤其是那些能够以高价快速满足新兴需求的半导体公司。换言之，现在是半导体公司决定如何重塑产品组合，成为这些技术的首选供应商的时候了。

这也是半导体公司抓住客户的领先优势并开始确定潜在趋势的好时机，这些趋势必须大幅改善其业务的运营和绩效。大量的用例已经存在，随着技术的成熟和公司继续进行试验，更多的用例将会出现。

半导体行业从来没有比现在更适合增长的时候。半导体公司将成为未来技术世界的发动机和生命线。谁会挺身而出，提供更快、更强大的芯片，使之成为实现这些技术潜力的关键？