哪類本土芯片被投資人看好

作者/孫加興博士(國(guó)新風(fēng)險(xiǎn)投資管理(深圳)有限公司 執(zhí)行董事，北京 100036)

　　摘要：國(guó)產(chǎn)替代是個(gè)好主題;在引領(lǐng)時(shí)代潮流方面，有5G、AI、汽車、傳感器、第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料等;在傳統(tǒng)芯片領(lǐng)域，例如MCU，要看具體針對(duì)什么應(yīng)用，即是否有好的應(yīng)用場(chǎng)景。

　　關(guān)鍵詞：本土;芯片;投資;AI;MCU

　　*源自嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會(huì)主題討論會(huì)(總第24次)。主辦：嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會(huì);時(shí)間：2018年11月24日;地點(diǎn)：北京航空航天大學(xué)。

　　1 國(guó)產(chǎn)替代

　　我們今天的形勢(shì)，特別是今天外部的貿(mào)易形勢(shì)以及技術(shù)管制，從投資的角度看，使得國(guó)產(chǎn)替代成為一個(gè)非常重要的投資方向。炒得沸沸揚(yáng)揚(yáng)的中興事件折射出我們國(guó)家在基礎(chǔ)元器件方面一些非常大的差距。

　　在過去一二十年當(dāng)中，我國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展是相當(dāng)快的。記得在1999年筆者本科剛畢業(yè)時(shí)，找集成電路設(shè)計(jì)的工作是非常困難的，因?yàn)槟菚r(shí)只有少數(shù)幾家國(guó)內(nèi)企業(yè)做這方面的業(yè)務(wù);但是發(fā)展到今天，畢業(yè)生找半導(dǎo)體類的工作相對(duì)容易得多。這比較直觀地說明了這個(gè)產(chǎn)業(yè)在這些年取得了不俗的發(fā)展成績(jī)。

　　我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)走過了一條從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從山寨到品牌的路。早期是從做身份證芯片開始的，當(dāng)時(shí)有華大、大唐、華虹和同方這四家做。這是比較典型的政府直接給市場(chǎng)的做法，這種做法為產(chǎn)業(yè)后續(xù)的發(fā)展培養(yǎng)了一大批人才。第二波是MP3，當(dāng)時(shí)國(guó)外一家比較火的企業(yè)是SigmaTel，現(xiàn)在這家企業(yè)已不復(fù)存在了，受到了中國(guó)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，即被瑞芯、炬力、君正這些企業(yè)打垮了。珠海炬力和SigmaTel在海外打官司，結(jié)果珠海炬力打贏了。在MP3之后，本土企業(yè)開始向手機(jī)、平板電腦進(jìn)軍，山寨手機(jī)和平板電腦使中國(guó)企業(yè)廣泛地進(jìn)入到整機(jī)供應(yīng)鏈中。這是因?yàn)閯傞_始時(shí)山寨整機(jī)產(chǎn)品不關(guān)心你的品牌，只要便宜、能用就行，所以這為國(guó)內(nèi)的芯片供應(yīng)商打開了一扇大門。后來慢慢地，有些本土芯片企業(yè)開始進(jìn)入到三星、蘋果的供應(yīng)鏈，這是因?yàn)榻?jīng)過歷練后，質(zhì)量得到了提升。今天已有很多企業(yè)進(jìn)入到品牌供應(yīng)商隊(duì)伍中來。

　　所以談我們的經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)的時(shí)候，我們的發(fā)展速度是驚人的。從投資角度來講，國(guó)產(chǎn)替代仍是一個(gè)主題。

　　國(guó)產(chǎn)替代主題的特點(diǎn)是：技術(shù)水平可能比國(guó)外的水平要差一些。例如我們的性能指標(biāo)沒有國(guó)外的好，但是也可以用，所以它也可以成為一個(gè)投資主題。從今天的整機(jī)企業(yè)做采購(gòu)供應(yīng)鏈管理來看，為了整體降低供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)，希望除了有國(guó)外的供應(yīng)商，也有一些國(guó)內(nèi)的供應(yīng)商，當(dāng)然份額可能低一點(diǎn)，但確確實(shí)實(shí)這方面給國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)展提供了一個(gè)機(jī)會(huì)。

　　2 做時(shí)代的強(qiáng)者

　　另外一個(gè)視角是從發(fā)展趨勢(shì)看，時(shí)代的強(qiáng)者跟這個(gè)時(shí)代的步伐是相吻合、匹配的。

　　2.1 今天的計(jì)算有巨大的創(chuàng)新空間

　　回顧IT歷史，從宏觀的視角看，經(jīng)歷了大型機(jī)、小型機(jī)、PC、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)這樣幾個(gè)大的時(shí)代浪潮。在這種時(shí)代的更迭過程當(dāng)中，半導(dǎo)體的演進(jìn)與時(shí)代的發(fā)展一脈相承。例如早期有很多企業(yè)做memory(內(nèi)存)，后來是做CPU，再后來，高通、Arm是服務(wù)于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)/手機(jī)的。那么，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)走到今天，下一個(gè)時(shí)代是什么?筆者的判斷是智能互聯(lián)。

　　從技術(shù)角度來看，馮·諾伊曼架構(gòu)是很有代表性的，這說明盡管計(jì)算發(fā)展了幾十年，但技術(shù)架構(gòu)和大的技術(shù)要素沒有發(fā)生變化(如圖1)。但核心的問題是，不同的時(shí)代起到主導(dǎo)性作用的技術(shù)是不一樣的，或者是同一種技術(shù)本身內(nèi)涵發(fā)生了很大的變化。例如計(jì)算，從PC到手機(jī)時(shí)代的變遷，計(jì)算到底發(fā)生了什么變化?主要是從英特爾主導(dǎo)，到英特爾+ARM主導(dǎo)，可見計(jì)算這個(gè)要素沒有變，但是計(jì)算的內(nèi)涵發(fā)生了變化。因?yàn)锳RM出來以后，把CPU做成了IP，該IP可放在SoC里，計(jì)算就變成了嵌入式的計(jì)算，促進(jìn)了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展。

　　計(jì)算發(fā)展到今天，又在面臨什么樣的變化?答案是人工智能(AI)。今天計(jì)算領(lǐng)域遇到的挑戰(zhàn)非常巨大，例如要做自動(dòng)駕駛，需要巨大算力，但這帶來了成本、功耗的問題。誰(shuí)能解決這些問題?誰(shuí)就有可能是新的贏家。

　　在此研究過程當(dāng)中，比較有挑戰(zhàn)性的一個(gè)問題是摩爾定律演進(jìn)的速度上大大減緩，雖然未來可能還有10nm、7nm、3nm等。

　　原來可以通過工藝進(jìn)步來提升計(jì)算的效率。但是今天通過工藝提升計(jì)算效率的速度越來越慢，這時(shí)就必然要提出一個(gè)挑戰(zhàn)，就是怎樣來提高計(jì)算的效率。所以今天有很多人研究這個(gè)問題，例如清華大學(xué)的魏少軍教授提出來的動(dòng)態(tài)可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)具有一定的顛覆性，即對(duì)于整個(gè)電路設(shè)計(jì)的理念做了一個(gè)創(chuàng)新性的提法，感興趣的朋友可以去看魏教授寫的《可重構(gòu)計(jì)算》這本書。谷歌母公司Alphabet的董事長(zhǎng)、原MIPS公司創(chuàng)始人、原斯坦福大學(xué)校長(zhǎng)John Hennessy提出了DSA(Domain Specific Architectures，領(lǐng)域特定的架構(gòu))的概念，特別強(qiáng)調(diào)面向一個(gè)特定領(lǐng)域的計(jì)算架構(gòu)開發(fā)的重要性。實(shí)際上在AI行業(yè)里面，今天的創(chuàng)新是非常蓬勃的，有些是計(jì)算架構(gòu)的創(chuàng)新，有些是計(jì)算跟存儲(chǔ)之間的連接創(chuàng)新等。這些創(chuàng)新中蘊(yùn)藏著巨大的投資的機(jī)會(huì)。

　　2.2 通訊領(lǐng)域的機(jī)會(huì)

　　同樣，通訊要素也發(fā)生了巨大變化。例如手機(jī)中，計(jì)算與通訊做在一個(gè)SoC里，即基帶與ARM處理器合在一起。但今天的通訊也在演進(jìn)，特點(diǎn)是泛在連接。

　　因此人們?cè)趶V泛討論，是LoRa好，還是NB-IoT，抑或是Sigfox等?但是本質(zhì)上來看，通訊已經(jīng)向泛在連接轉(zhuǎn)化，即不僅僅是傳統(tǒng)上的廣域網(wǎng)通信的問題，它解決的是連接的問題，各個(gè)通訊協(xié)議組織有不同的路線，諸如Wi-Fi、藍(lán)牙和Zigbee等，它們是共存的。很難說一種標(biāo)準(zhǔn)能通吃所有的應(yīng)用場(chǎng)景。

　　另外一個(gè)就是5G。有人會(huì)問人們把通信搞得這么快干嘛呢?實(shí)際上，做通訊的人也在自己?jiǎn)栕约?，后來發(fā)現(xiàn)新技術(shù)做出來以后，有微信等大量的應(yīng)用，包括老年人等廣泛人群在用。所以通訊人發(fā)現(xiàn)自己不用擔(dān)心連接做快了以后怎么用，自然而然會(huì)有人在這上面開發(fā)應(yīng)用。今天的5G也是這樣，今天的通訊人不會(huì)問5G搞這么快干嘛呢?就是把速度搞得快越快越好。那么從通訊基帶的角度來看，其實(shí)全世界范圍內(nèi)能做通訊基帶的企業(yè)其實(shí)很少，高通、三星、Intel、華為、展訊等。

　　但是射頻前端整個(gè)在BOM(物料清單)里所占的成本比例也是越來越高的。這部分跟基帶不一樣的地方是跟工藝的結(jié)合更緊，對(duì)工藝的結(jié)合要求更高。從現(xiàn)實(shí)看，國(guó)外這個(gè)領(lǐng)域的一些巨頭多是IDM，而國(guó)內(nèi)仍以Fabless為主，還有不小的差距。

　　再有，5G和AI是高度融合的。今天的4G用來看視頻、打游戲沒問題。5G這么快干嘛呢?什么需要這么大的數(shù)據(jù)量?就是AI。只有AI能消耗這么大的數(shù)據(jù)量。所以未來5G與AI一定是緊密聯(lián)系在一起的，技術(shù)上有可能會(huì)深度融合。

　　人工智能分成兩個(gè)部分，一個(gè)是訓(xùn)練，一個(gè)是推理，今天的訓(xùn)練是在云端做的，因?yàn)樗歉咚懔Φ?。?huì)不會(huì)有一天，我們的終端也做訓(xùn)練?拿個(gè)手機(jī)就訓(xùn)練了，不需要在云端處理?這個(gè)算力很大，例如自動(dòng)駕駛的汽車需要巨大的數(shù)據(jù)量、巨大的傳輸速率來支持自動(dòng)駕駛，所以若沒有5G，自動(dòng)駕駛幾乎是不可能的。

　　2.3 感知

　　這個(gè)時(shí)代又出現(xiàn)了一個(gè)對(duì)技術(shù)要求改變更大的要素——感知(如圖2)。例如手機(jī)的人臉識(shí)別是感知的技術(shù)，無論是通過3D結(jié)構(gòu)光，還是通過ToF(飛行時(shí)間)，抑或是雙目。所以感知要素的出現(xiàn)對(duì)于整個(gè)技術(shù)和生態(tài)的影響，又具有決定性、顛覆性的影響規(guī)模。所以看一下演進(jìn)的路徑，實(shí)際上對(duì)于終端的形態(tài)，對(duì)于工藝、軟件、服務(wù)，都有顛覆性的影響。

　　從以人為中心轉(zhuǎn)到以物為中心，這時(shí)候要給物眼睛，要給物決策(AI)，要給物action(行動(dòng))，所以自動(dòng)駕駛里的Camera(攝像頭)、激光或毫米波雷達(dá)等是必須裝配的。我們今天國(guó)內(nèi)看毫米波和激光雷達(dá)的企業(yè)有幾十家企業(yè)，因?yàn)檫@是完全新的理念。例如通過傳感器采集完后要做決策(做運(yùn)算、處理)，最后要去控制車，這又是一個(gè)流程。所以這個(gè)領(lǐng)域有大量的機(jī)會(huì)，有大量的創(chuàng)新公司在這里。

　　2.4 第三代半導(dǎo)體

　　再有就是第三代半導(dǎo)體(如圖2)。半導(dǎo)體分為窄帶和寬帶，是用2.3 eV，低于2.3 eV的叫窄帶，大于2.3 eV的叫寬帶。所以今天氮化鎵、碳化硅是很熱的，這是由材料的物理特性和應(yīng)用場(chǎng)景的特殊需求決定的。

　　2.5 傳統(tǒng)芯片企業(yè)的機(jī)會(huì)

　　傳統(tǒng)芯片領(lǐng)域，例如國(guó)產(chǎn)MCU企業(yè)值得不值得投資人投資?投資MCU的企業(yè)還挺多的。實(shí)際上，電機(jī)控制也是一種32位的MCU。但是里面只有MCU是不夠的，如果簡(jiǎn)單地把電機(jī)控制的功能加上，它就會(huì)做電機(jī)控制，把藍(lán)牙加上它就可以做連接，把Wi-Fi加上就是帶Wi-Fi功能的MCU。所以MCU是個(gè)很大的概念，也是個(gè)很大的市場(chǎng)，還要具體看是什么應(yīng)用，有什么是你拿得出手的，值得去投的。因?yàn)殡S著發(fā)展，MCU里面的內(nèi)容會(huì)變化。例如傳感器會(huì)不會(huì)和MCU結(jié)合?現(xiàn)在連接部分已經(jīng)在和MCU結(jié)合了，例如Wi-Fi，藍(lán)牙，Zigbee等，有多模、單模形式。AI有推理的功效，新的結(jié)構(gòu)出來以后，也有可能加到MCU上。應(yīng)用場(chǎng)景方面，我們今天的燈很簡(jiǎn)單，未來也許會(huì)出現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別的燈——有一個(gè)人在屋里說開燈，燈就打開了，而且100%準(zhǔn)確無誤，那你做的就是個(gè)很好的芯片。另外一點(diǎn)，看起來很簡(jiǎn)單的控制，但是要把它做成100%的識(shí)別率也很難的。所以MCU不要局限于一個(gè)概念，我們也不要陷到這個(gè)概念里去。我們還是要關(guān)注你到底解決什么問題，它的本質(zhì)到底是什么。

　　結(jié)論

　　在這樣一個(gè)大變革的時(shí)代，我們的計(jì)算技術(shù)、傳感技術(shù)、通信技術(shù)等都在發(fā)生巨大的變化，這里蘊(yùn)含著大量的產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)。5G、人工智能、傳感技術(shù)、汽車、第三代半導(dǎo)體等，都是很好的投資機(jī)會(huì)。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]迎九.本土投資人看好哪類半導(dǎo)體企業(yè).電子產(chǎn)品世界,2018(12):19-20

　　[2]迎九.芯片設(shè)計(jì)公司董事長(zhǎng)談發(fā)展機(jī)會(huì)與投資經(jīng)驗(yàn).電子產(chǎn)品世界,2018(10):17-18

本文來源于科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2019年第3期第17頁(yè)，歡迎您寫論文時(shí)引用，并注明出處