(2021.8.16)半導體一周要聞－莫大康

半導體一周要聞

2021.8.9- 2021.8.13

1. 前6個月中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額達4102.9億元，同比增長15.9%

在全球半導體產(chǎn)品供不應求的情況下，2021年1-6月全球半導體市場繼續(xù)保持快速增長。美國半導體行業(yè)協(xié)會（SIA）公布的數(shù)據(jù)顯示，2021年1-6月全球半導體市場銷售額達到2531億美元，同比增長21.4%。2021年6月數(shù)據(jù)顯示，全球各國家和地區(qū)半導體市場保持高速增長。其中，歐洲同比增長43.2%、中國同比增長28.3%、美洲同比增長22.9%、日本同比增長21.2%。

受全球半導體產(chǎn)品需求旺盛影響，中國集成電路產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持穩(wěn)定增長態(tài)勢。據(jù)中國半導體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2021年1-6月中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為4102.9億元，同比增長15.9%，增速比第一季度略有下降。其中，設計業(yè)同比增長18.5%，銷售額為1766.4億元；制造業(yè)同比增長21.3%，銷售額為1171.8億元；封裝測試業(yè)同比增長7.6%，銷售額為1164.7億元。

據(jù)海關統(tǒng)計，2021年1-6月中國進口集成電路3123.3億塊，同比增長29%；進口金額為1978.8億美元，同比增長28.3%。出口集成電路1513.9億塊，同比增長39.2%；出口金額為663.6億美元，同比增長32%。

2. TSIA：2021年第二季臺灣IC產(chǎn)業(yè)營運成果出爐

根據(jù)WSTS統(tǒng)計，21Q2全球半導體市場銷售值1,336億美元，較上季(21Q1)成長8.3%，較2020年同期(20Q2)成長29.2%；銷售量達2,894億顆，較上季(21Q1)成長5.3%，較2020年同期(20Q2)成長32.4%；ASP為0.462美元，較上季(21Q1)成長2.9%，較2020年同期(20Q2)衰退2.4%。

21Q2美國半導體市場銷售值達281億美元，較上季(21Q1)成長14.2%，較2020年同期(20Q2)成長22.9%；日本半導體市場銷售值達105億美元，較上季(21Q1)成長7.7%，較2020年同期(20Q2)成長21.2%；歐洲半導體市場銷售值達116億美元，較上季(21Q1)成長5.0%，較2020年同期(20Q2)成長43.2%；中國大陸市場470億美元，較上季(21Q1)成長9.2%，較2020年同期(20Q2)成長28.3%；亞太地區(qū)半導體市場銷售值達364億美元，較上季(21Q1)成長4.3%，較2020年同期(20Q2)成長34.0%。

工研院產(chǎn)科國際所統(tǒng)計2021年第二季(2021Q2)臺灣整體IC產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值(含IC設計、IC制造、IC封裝、IC測試)達新臺幣9,863億元(USD$33.3)，較上季(2021Q1)成長9.0%，較2020年同期(2020Q2)成長31.6%。其中IC設計業(yè)產(chǎn)值為新臺幣3,069億元(USD$10.9B)，較上季(2021Q1)成長17.9%，較2020年同期(2020Q2)成長63.3%；IC制造業(yè)為新臺幣5,284億元(USD$17.9B)，較上季(2021Q1)成長5.7%，較2020年同期(2020Q2)成長23.7%，其中晶圓代工為新臺幣4,554億元(USD$15.4B)，較上季(2021Q1)成長4.1%，較2020年同期(2020Q2)成長19.0%，內存與其他制造為新臺幣730億元(USD$2.5B)，較上季(2021Q1)成長16.4%，較2020年同期(2020Q2)成長64.0%；IC封裝業(yè)為新臺幣1,020億元(USD$3.4B)，較上季(2021Q1)成長3.7%，較2020年同期(2020Q2)成長12.1%；IC測試業(yè)為新臺幣490億元(USD$1.7B)，較上季(2021Q1)成長6.5%，較2020年同期(2020Q2)成長12.6%。新臺幣對美元匯率以29.6計算。

工研院產(chǎn)科國際所最新預測，2021年臺灣IC產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達新臺幣40,190億元(USD$135.8B)，較2020年成長24.7%。其中IC設計業(yè)產(chǎn)值為新臺幣11,946億元(USD$40.4B)，較2020年成長40.1%；IC制造業(yè)為新臺幣22,105億元(USD$74.7B)，較2020年成長21.4%，其中晶圓代工為新臺幣19,275億元(USD$65.1B)，較2020年成長18.3%，內存與其他制造為新臺幣2,830億元(USD$9.6B)，較2020年成長48.5%；IC封裝業(yè)為新臺幣4,189億元(USD$14.2B)，較2020年成長11.0%；IC測試業(yè)為新臺幣1,950億元(USD$6.6B)，較2020年成長13.7%。新臺幣對美元匯率以29.6計算。

2021年臺灣IC產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值統(tǒng)計結果

資料來源：TSIA；工研院產(chǎn)科國際所 (2021/08)

2017 ~ 2021年臺灣IC產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值

資料來源：TSIA；工研院產(chǎn)科國際所 (2021/08)

說明：

• 註：(e)表示預估值(estimate)。

• IC產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值=IC設計業(yè)+IC製造業(yè)+IC封裝業(yè)+IC測試業(yè)。

• IC產(chǎn)品產(chǎn)值=IC設計業(yè)+記憶體與其他製造。

• IC製造業(yè)產(chǎn)值=晶圓代工+記憶體與其他製造。

• 2017年起華亞科(為美光子公司)已不列入上述臺灣記憶體與其他製造產(chǎn)值計算。

上述產(chǎn)值計算是以總部設立在臺灣的公司為基準。

3. 一臺EUV光刻機究竟一小時生產(chǎn)多少芯片？ASML說清楚了

ASML的產(chǎn)能有限，2015年交付第一臺EUV光刻機以來，截止至2020年底，一共才交付了100臺，而2021年上半年一共交付16臺，也就意味著到前一共才交付了116臺。

TWINSCAN NXE:3400B支持7納米和5納米節(jié)點的EUV量產(chǎn)，NXE：3400B每小時處理晶圓數(shù)不低于125片。而新一代的NXE:3400C每小時處理晶圓數(shù)不低于170片，可用率超過90％。

理論上來講，如果晶圓100%利用的話，一塊12寸的晶圓，可以生產(chǎn)700塊麒麟9000，但實際考慮到邊角的切割，還有良率的問題，一塊12寸的晶圓，能夠切割麒麟9000芯片大約在450左右。

所以一臺ASML的NXE:3400C EUV光刻機，一小時就可以生產(chǎn)7.65萬塊麒麟9000芯片，再考慮到90%的可用率，那么也是6.885萬塊。1天24小時可以生產(chǎn)165.24萬塊芯片，一個月就是4957.2萬片麒麟9000芯片，一年就是5.95。

4. 117.5億元華潤微將在重慶建12英寸功率半導體晶圓產(chǎn)線和封裝基地

6月24日，由華微控股、大基金二期及重慶西永微電子共同發(fā)起設立的潤西微電子（重慶）有限公司（以下簡稱“潤西微電子”）正式成立。

據(jù)華潤微披露，潤西微電子主要負責建設12吋功率半導體晶圓生產(chǎn)線項目，該項目計劃投資總額為75.5億元，建成后預計將形成月產(chǎn)3萬片12吋中高端功率半導體晶圓生產(chǎn)能力，并配套建設12吋外延及薄片工藝能力。

5. 大摩警告存儲寒冬將至

分析人士擔憂存儲器產(chǎn)業(yè)即將迎來冬天，沖擊美國存儲器大廠美光(Micron TechnologyInc.)重挫，美國半導體類股隨之走弱。MarketWatch、Barron`s報導，摩根士丹利(通稱大摩)分析師Shawn Kim將美光的投資評等從「加碼」調降至「中性權值」，警告產(chǎn)業(yè)「凜冬將至」(WinterIs Coming)，預測DRAM報價恐將走低。

大摩報告稱，DRAM景氣循環(huán)已開始翻轉，該證券原本以為，若需求一路續(xù)強至第四季，報價有望持續(xù)走高。然而，大摩如今卻擔憂，即便需求一直「相對」強勁，過去幾周卻有惡化跡象，進而引發(fā)報價降溫的預期。報告指出，初步跡象顯示，Q3經(jīng)過冗長協(xié)商、廠商決定調高報價后，Q4恐面臨較為艱巨的訂價環(huán)境，預測2022年趨勢可能反轉。

6. 華虹半導體二零二一年第二季度業(yè)績公告

二零二一年第二季度主要財務指標（未經(jīng)審核）

銷售收入再創(chuàng)歷史新高，達3.461億美元，同比上升53.6%，環(huán)比上升13.5%。期內溢利3,720萬美元，上年同期為130萬美元，上季度為2,090萬美元。母公司擁有人應占溢利4,410萬美元，上年同期為1,780萬美元，上季度為3,310萬美元。

“華虹無錫12英寸生產(chǎn)線第二季度營收達到0.84億美元，同比增長786.8%，環(huán)比增加54.0%，息稅折攤前利潤2,990萬美元，較上季度增長208.3%。有鑒于華虹先進特色工藝的超強市場活力，嵌入式閃存、模擬電路以及功率器件等工藝平臺，迅速在12英寸生產(chǎn)線上研發(fā)成功，客戶產(chǎn)品快速導入，支撐了生產(chǎn)線產(chǎn)能增長。截至今年5月份，12英寸生產(chǎn)線月產(chǎn)能已達到4.8萬片，產(chǎn)能利用滿載。我們加強與供應商密切合作，確保擴產(chǎn)上量計劃穩(wěn)步推進。我們將穩(wěn)步實現(xiàn)于今年年底達到6.5萬片的月生產(chǎn)能力。

7. 臺積電3nm工藝困難已解決，首批量產(chǎn)客戶由蘋果換成了Intel

盡管Intel重啟了IDM2.0戰(zhàn)略，但目前的芯片代工還得依賴臺積電，最近有消息稱臺積電的3nm工藝制程已經(jīng)獲得了Intel的訂單，量產(chǎn)時間將在明年7月。

據(jù)最新消息顯示，臺積電供應鏈透露，Intel將領先蘋果，率先采用臺積電3nm制程生產(chǎn)繪圖芯片、服務器處理器。報告中顯示，明年Q2開始在臺積電18b廠投片，明年7月量產(chǎn)，實際量產(chǎn)時間較原計劃提早一年。

業(yè)界有關Intel找臺積電代工的傳聞早就存在，Intel之前也沒有明確拒絕過代工的方式，提到了外包或者自產(chǎn)的三個選擇原則，要全面評估成本、產(chǎn)能及生產(chǎn)彈性等三大因素。

3月份基辛格就任CEO之后，Intel的一大重點確實是提升自己制造先進芯片的比例，為此不惜投資200億美元建設兩座晶圓廠。

8. IC Insights：汽車MCU銷量將呈現(xiàn)歷史性暴增

根據(jù)IC Insights對McClean2021年報告的年中更新，預計2021年汽車MCU銷售額將激增23%，達到創(chuàng)紀錄的76億美元，隨后在2022年和2023年將強勁增長14%和16%（見圖）

9. 榮芯半導體橫空出世，清華幫打造的民營晶圓代工廠如何為國內芯片業(yè)開新局？

榮芯半導體，一家 2021 年 4 月成立，橫空出世的全新民營半導體制造企業(yè)。

榮芯半導體成立于今年 4 月，剛剛完成了 90 億元人民幣的首期募資，股東包括元禾璞華、民和資本、馮源資本、美團、紅杉資本等。成立至今不過 4 個月，榮芯已在 8 月參與知名爛尾樓德淮半導體的資產(chǎn)拍賣，以 16.66 億元成功購得德淮的資產(chǎn)。

榮芯半導體的成立之所以吸引業(yè)界討論，主要有三個特點：不同于過去地方政府主導的民營色彩：過去資本偏愛投資 IC 設計這些輕資產(chǎn)業(yè)企業(yè)，因為投資門檻低、投報率高、回收投資也快?？蛻粼谑郑簶s芯應該是從成熟制程代工切入， 國內許多 IC 設計公司有這方面的產(chǎn)能需求，榮芯的角色或將介于晶圓代工廠和 IDM 廠之間。股東有濃厚清華幫色彩，有四位參與者都是清華校友：元禾璞華合伙人陳大同是展訊通信的聯(lián)合創(chuàng)始人、馮源資本出資人當中的韋爾董事長虞仁榮，以及榮芯董事會、清控銀杏聯(lián)席董事長、韋爾旗下北京豪威的法定代表人呂大龍，還有美團創(chuàng)始人王興，全都是清華校友。

根據(jù)《問芯Voice》了解，陳軍早年出身于中芯國際的研發(fā)部門，之后也曾任職美國上市公司 AOS 萬有半導體、存儲大廠 SanDisk 等，半導體產(chǎn)業(yè)的歷練十分豐富。榮芯成立的定位若是鎖定成熟工藝技術，與頭部半導體大廠形成互補，還是要面臨三大挑戰(zhàn)。

10. 中環(huán)股份預計年底實現(xiàn)8英寸產(chǎn)能70萬片月及12英寸17萬片月

8月6日，中環(huán)股份發(fā)布2021年半年報。報告顯示，上半年中環(huán)股份實現(xiàn)營業(yè)收入176.44億元，同比增長104.12%；實現(xiàn)歸屬于上市公司股東的凈利潤14.80億元，同比增長174.92%。中環(huán)股份在內蒙古、天津、江蘇三地布局半導體材料產(chǎn)業(yè)，目前已經(jīng)形成了較為完善的4-12英寸半導體硅片生產(chǎn)線，產(chǎn)品覆蓋8英寸及以下化腐片、拋光片、外延片，12英寸拋光片及外延片。

2021年上半年，中環(huán)股份加速半導體客戶認證，實現(xiàn)了產(chǎn)能和銷量的同步增長。目前，中環(huán)股份8英寸產(chǎn)品已形成可對標國際一線廠商的產(chǎn)品綜合能力和市場競爭力，新產(chǎn)品研發(fā)認證順利，陸續(xù)進入量產(chǎn)階段。12英寸產(chǎn)品處于增量和突破期，應用于特色工藝的產(chǎn)品已通過多家國內一線客戶認證并穩(wěn)定量產(chǎn)；先進制程產(chǎn)品加速追趕，28nm以上Logic產(chǎn)品在多家客戶驗證順利，下半年進入增量階段。此外，IGBT、CIS、PMIC、DDIC等特色產(chǎn)品也認證順利。產(chǎn)能布局方面，報告期內，中環(huán)股份半導體材料產(chǎn)能規(guī)?？焖偬嵘a(chǎn)銷規(guī)模同比提升65.8%。其中8-12英寸大硅片項目一期進入驗收結尾階段，項目二期提前啟動，目前已形成月產(chǎn)能8英寸60萬片，12英寸7萬片；預計2021年年末實現(xiàn)月產(chǎn)能8英寸70萬片，12英寸17萬片的既定目標。

11. 2021 同2022全球新建高產(chǎn)能晶圓廠預估

12. 中國CIS兵團的崛起

據(jù)Frost & Sullivan研究數(shù)據(jù)顯示，以2020年出貨量口徑計算，格科微實現(xiàn)20.4億顆CIS出貨，占據(jù)了全球29.7%的市場份額，位居行業(yè)第一；以銷售額口徑統(tǒng)計，2020年，格科微CIS銷售收入達到 58.6 億元，全球排名第四。

根據(jù)Frost&Sullivan預測，預計到2024年，全球CIS出貨量將超過90億顆，銷售額達到238.4億美元。 

分析機構Yole曾斷言，中國或有希望首先在CIS領域實現(xiàn)自主可控。

這一觀點，從Gartner提供的數(shù)據(jù)圖中也能得到佐證：

13. 2023芯片缺貨結束后2024產(chǎn)能就過剩了？

臺積電(TSMC)董事長劉德音在上周舉辦的該公司第二季財報發(fā)布會上回答分析師提問時表示，全球半導體缺貨情況恐怕會延續(xù)到2022年。他的說法衍生了一些憂慮，包括目前為了因應需求而急遽增加的新產(chǎn)能，以及潛在的芯片價格上揚，還有最終可能發(fā)生的供應過剩。

隨著中國與美國政府都意識到半導體對經(jīng)濟成長所扮演的關鍵角色，紛紛推出建立在地半導體供應鏈的相關計劃，也帶來了芯片產(chǎn)能可能過度擴張的疑慮。根據(jù)接受《EE Times》采訪的分析師指出，最壞的情況可能是當芯片缺貨問題在2023年結束，緊接著2024年就會出現(xiàn)產(chǎn)能過剩。

14. 3nm芯片成本近6億美元貴在哪里？

國際商業(yè)戰(zhàn)略公司 (IBS) 首席執(zhí)行官Handel Jones表示：“設計28nm芯片的平均成本為4000萬美元。相比之下，設計7nm芯片的成本為2.17億美元，設計5nm設備的成本為 4.16億美元，3nm設計更是將耗資高達5.9億美元?！?/p>

在先進工藝設計成本上，知名半導體技術研究機構Semiengingeering也統(tǒng)計了不同工藝下芯片所需費用，其中28nm節(jié)點上開發(fā)芯片只要5130萬美元投入，16nm節(jié)點需要1億美元，7nm節(jié)點需要2.97億美元，到了5nm節(jié)點，開發(fā)芯片的費用將達到5.42億美元，3nm節(jié)點的數(shù)據(jù)還沒有，大概是因為3nm現(xiàn)在還在研發(fā)階段，成本不好估算。但從這個趨勢來看，3nm芯片研發(fā)費用或將接近10億美元。

IBS數(shù)據(jù)顯示，3nm工藝開發(fā)將耗資40億至50億美元，而興建一條3nm產(chǎn)線的成本約為150-200億美元。

根據(jù)芯片的制造流程，可以分為主產(chǎn)業(yè)鏈和支撐產(chǎn)業(yè)鏈：主產(chǎn)業(yè)鏈包括芯片設計、制造和封測；支撐產(chǎn)業(yè)鏈包括IP、EDA、裝備和材料等。其中，高昂的成本主要由人力與研發(fā)費用、流片費用、IP和EDA工具授權費等幾部分組成。同時芯片制造環(huán)節(jié)涉及到的晶圓廠投資、晶圓制造以及相關設備成本也將會分攤到芯片整體成本之中。工藝制程越先進，成本更是隨之提高。

臺積電企業(yè)社會責任報告書中的數(shù)據(jù)顯示，2019年臺積電全球能源消耗量達到143.3億度，作為對比，2019年深圳市1343.88萬常住人口的全年居民用電為146.64億度。由此可見，臺積電一年消耗的電量有多么巨大。

15. 汽車芯片的發(fā)展趨勢及國產(chǎn)芯片企業(yè)的機會

2020年的半導體銷售額不降反升，達到了4403.9億美元。WSTS更是預計今年將以更快速率增長，達5272.23億美元，同比增長19.7%。

與半導體整體市場規(guī)模增長不同的是，汽車芯片市場在2020年有所下滑，從2019年的372億美元下滑至350億美元。不過今年應該會有所反彈。

這是我們看到的一些現(xiàn)象，看起來進入汽車行業(yè)的國內企業(yè)有不少，而且有些已經(jīng)取得了不少的成績，但其實，目前汽車芯片國產(chǎn)化，還面臨著一些挑戰(zhàn)。一方面是車規(guī)級的認證難度比較高。目前車規(guī)級的國際認證標準主要有4個，對設計公司的ISO 26262、ISO 9001，對晶圓封測廠的IATF16949認證，產(chǎn)品可靠性標準 AEC-Q100等。相比消費級、工業(yè)級，車規(guī)級芯片對質量要求嚴格，如高可靠性、追求零失效、長達15年供貨周期保障等。另一方，國產(chǎn)芯片還需要得到車廠和主機廠的認可，以及與車廠開發(fā)架構的兼容性。并不是你過了所有的認證就可以了，其實每個車廠都有自己的測試項和測試標準。主機廠需要你有大量的應用案例，比如已經(jīng)在某一款車型上量產(chǎn)了，或者是Tier1廠商的第一供應商等等。

16. 美國發(fā)布重大科技趨勢：未來30年，這20項技術將徹底顛覆人類生活

通過對近700項科技趨勢的綜合比對分析，最終明確了20項最值得關注的科技發(fā)展趨勢。

一、物聯(lián)網(wǎng)

2045年，最保守的預測也認為將會有超過1千億的設備連接在互聯(lián)網(wǎng)上。

這些設備包括了移動設備、可穿戴設備、家用電器、醫(yī)療設備、工業(yè)探測器、監(jiān)控攝像頭、汽車，以及服裝等。

二、機器人與自動化系統(tǒng)

在2045年的地球上，機器人和自動化系統(tǒng)將無處不在。自動駕駛汽車會使交通更加安全與高效，或許還會給共享經(jīng)濟帶來新的動力。機器人則會負責日常生活中大量的任務，比如照顧老人與買菜，以及工業(yè)中的職責，比如收獲農作物，維護公共設施等等。而隨著機器人的機動性、靈敏度以及智能的提高，它們將成為強大的戰(zhàn)士，在戰(zhàn)場上輔助、甚至替代人類士兵作戰(zhàn)。

三、智能手機與云計算

智能手機與云端計算正在改變人類與數(shù)據(jù)相處的方式。比如目前的美國，大約有30%的網(wǎng)頁瀏覽和40%的社交媒體是通過手機的。

具有各種可以測量天氣、位置、光度、聲音、以及生物特征的探測器的智能手機。

隨著手機的威力越來越大，功能也越來越全面，移動網(wǎng)絡的鋪展也將加速。在2030年，全球75%的人口將會擁有移動網(wǎng)絡連接，60%的人口將會擁有高速有線網(wǎng)絡連接。

四、智能城市

在2045年，全世界65%-70%的人口將會居住在城市里。隨著城市人口的增加，全球人口超過1千萬的超級都市將會從2016年的28座增加至2030年的41座。

五、量子計算

量子計算是通過疊加原理和量子糾纏等次原子粒子的特性來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的編碼和操縱。

六、混合現(xiàn)實

虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實（VR和AR）技術已經(jīng)在消費電子市場激發(fā)了極大的熱情，各科技公司也迅速的開始進入這個市場。

七、數(shù)據(jù)分拆

在2015年，人類總共創(chuàng)造了4.4ZB（44億TB）的數(shù)據(jù)，而這個數(shù)字大約每兩年就會翻倍。在這些數(shù)據(jù)中隱藏了各種關于消費習慣，公共健康，全球氣候變化以及其他經(jīng)濟，社會還有政治等等方面的深刻信息。

八、人類增強

在接下來的30年里，科技將帶領人類突破人類潛力的極限甚至生物的極限。由物聯(lián)網(wǎng)連接的可穿戴設備將會把與實時有關的信息直接打入我們的感官中。外骨骼和與大腦連接的假肢將會使我們變得更加強大，為老弱病殘恢復移動力。裝有探測器和嵌入式計算機的****眼鏡或者被永久植入在體內的裝備將給我們帶來可以穿墻的聽力，天然夜視，以及可以嵌入虛擬和增強現(xiàn)實系統(tǒng)的能力。益智****將會擴大我們的思維能力，改變工作和學習的方式。

九、網(wǎng)絡安全

網(wǎng)絡安全不是一個嶄新的話題。事實上，早在1991年就有人提出了“網(wǎng)絡上的珍珠港”這一警告。但是在未來的30年里，隨著物流網(wǎng)的發(fā)展以及日常生活中越來越多的連接，網(wǎng)絡安全將會成為網(wǎng)絡行業(yè)首要的話題。目前，雖然世界上的網(wǎng)絡攻擊越來越多，但是它們大多數(shù)的目標都只是個人或者企業(yè)。

十、社交網(wǎng)絡

如今，大約有65%的美國人使用社交網(wǎng)絡，而在2005年，這個數(shù)量只有7%。社交網(wǎng)絡已經(jīng)開始展現(xiàn)出改變人類行為的能力。但是在未來的30年里，社交科技將會給人們帶來可以創(chuàng)造出各自微型文化圈的力量。人們將會使用科技形成社會契約和基于網(wǎng)絡社區(qū)的社交結構，從而顛覆許多傳統(tǒng)的權力結構。

十一、先進數(shù)碼設備

由于計算機和各種數(shù)碼設備在過去的60年里給人們生活帶來的天翻地覆的改變，我們似乎已經(jīng)忘了這些技術還比較新。個人電腦在1975年才出現(xiàn)在商店里，而當時的個人電腦有如今日的宜家，是作為一套零件賣給顧客的。用戶需要自己把它組裝起來，所有的程序也都需要自己編寫。僅僅40年后，人們手中智能手機的計算能力就已經(jīng)遠超1969年把宇航員送上月球時的NASA了。在未來的30年里，這個趨勢也將會繼續(xù)下去。人們將會擁有更多的計算能力以及更廣的數(shù)碼資源。移動網(wǎng)絡和云計算將會給人們帶來幾乎無限的內存和計算能力。

十二、先進材料

在過去的10年里，材料科學的突破給我們帶來了許多種先進的材料。從可以自我恢復和自我清理的智能材料，到可以恢復原本形狀的記憶金屬，到可以利用壓力發(fā)電的壓電陶瓷材料，到擁有驚人的結構和電力性能的納米材料，這些都是材料科學家的成功。

尤其是納米材料，它有著廣泛的應用價值。

十三、太空科技

太空行業(yè)正在進入一個從上個世紀60年代后就從未出現(xiàn)過的發(fā)展階段。新的科技，比如機器人，先進的推進系統(tǒng)，輕便的材料，增加制造，以及元件小型化正在減少把人和物送入太空的價格，而這則會開啟太空探險的新機會。

十四、合成生物科技

早在孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳的基礎規(guī)律，以及埃弗里-麥克勞德-麥卡蒂實驗證明DNA是遺傳物質之前，人類已經(jīng)進行了幾千年的通過選擇性育種以及雜交來操縱植物和動物的遺傳基因了。隨著我們對遺傳學認知的加深，我們已經(jīng)可以通過搭建新的DNA來實現(xiàn)無中生有，創(chuàng)造出新的生物。

十五、增材制造

增材制造（3D打?。┮呀?jīng)在工業(yè)界作為制造限量設計原型的技術而被使用超過30年了。但是，在近十年里，3D打印技術獲得了驚人的發(fā)展。如今，隨著3D打印機價格的下降以及大量開源工具和付費模型的出現(xiàn)，世界上已經(jīng)出現(xiàn)了一個龐大的“創(chuàng)客”群體，無時不刻的在突破這項技術的極限。在2040年，3D打印技術將改變世界。

十六、醫(yī)學

在未來的30年里，各種科學技術上的突破將改變醫(yī)學。通過基因組學，我們將會得到真正的私人****物。在未來，癌癥，心肺疾病，阿茲海默癥，以及其他目前看似無救的疾病將會由針對患者個人基因的****物來治療。人類將可以通過DNA培養(yǎng)出來移植所需的器官，從而滅絕等待配型以及排斥反應等很可能致命的情況。

十七、能源

在未來的30年里，全球能源需求預計會增長35%，我們則正在面臨著一場能源革命。新的采油技術，比如水力壓裂以及定向鉆為人類添加了大量可開發(fā)的油田和氣田。而這直接顛覆了世界石油市場，使美國從世界上最大的石油進口國變成了最大的石油生產(chǎn)國。與此同時，可再生能源，比如太陽能和風能的價格也開始接近與石油。就拿太陽能來說，在過去的10年里，太陽能發(fā)電的價格從每瓦8美元降低至這個數(shù)字的十分之一。

十八、新型武器

在未來的30年里，數(shù)種新型武器技術將出現(xiàn)在戰(zhàn)場上。除了目前正在開發(fā)中的非致命武器以及能量武器之外，數(shù)個國家也正在開發(fā)可以阻絕軍事行動能力的反介入和區(qū)域阻絕武器（A2AD）。A2AD技術包括反艦彈道導彈、精密制導反車輛反人員武器、反火箭炮、火炮和迫擊炮系統(tǒng)（CRAM）、反衛(wèi)星武器，以及電磁脈沖武器（EMP）。有些技術，比如精密制導武器，屬于基于現(xiàn)有科技的突破。中國就正在開發(fā)可以摧毀航空母艦的先進反艦彈道導彈。而有些技術則屬于嶄新的主意，比如2015年由美國防部高等研究計劃部(DARPA)所開發(fā)的EXACTO自導子彈。

十九、食物與淡水科技

在未來的30年里，淡水和食物的缺乏將會在世界上制造更多的沖突。

二十、對抗全球氣候變化

根據(jù)目前的數(shù)據(jù)，在2050年，地球表面的溫度將增加1.4至3攝氏度。

就算我們采取了一些極端方式來減少溫室氣體的排放，氣候的慣性也會引起溫度的提高。

而地表溫度的提高則會帶來一系列的惡果。