半导体产业回暖，开源硬件迎来新机遇

在近日的第一届中国RISC-V论坛上，中国半导体行业协会副秘书长、赛迪智库集成电路研究所所长王世江先生在其主题演讲环节为我们分析了当前半导体产业行情以及开源硬件的机遇。一年多来，机构数据、厂商财报都在表达着半导体产业低迷现状，在即将步入2020年的今天，这一局势是否扭转？另一方面，随着以RISC-V为主体的开源芯片生态的不断完善，国内外基于RSIC-V的芯片如雨后春笋般快速涌现，推动了从指令集到系统软件的整个芯片产业的变革。那么，面对全球半导体产业的新局势，RSIC-V将会碰出怎样的火花？在近日的第一届中国RISC-V论坛上，中国半导体行业协会副秘书长、赛迪智库集成电路研究所所长王世江先生在其主题演讲环节对这些问题做出了解答。

2019年全球集成电路产业概述

从2019年Q3产值数据来看，全球集成电路产业发展形势并不太乐观。除光电器件和传感器外，其余主要部分都呈现下降趋势。其中存储器下滑尤其明显。对此王世江博士表示此次大幅下滑主要有以下几点原因：

第一，全球贸易的纠纷，单边主义的冲击，影响了整体环境。具体表现在很多手机厂商会在下单时犹豫，导致企业库存居高不下，价格下跌。

第二，存储器价格的理性回归。由于前两年存储器价格上涨过于迅猛，目前正回归属于正常现象。

第三，手机、PC、服务器都是对半导体影响很大的应用领域，今年上半年这些应用领域同比去年总体呈现下滑的趋势。

第四，加密货币市场低迷，先进处理器工艺进展缓慢，也影响了产业的发展。

然而，半导体产业正在步入上行周期，由于5G、AIOT等对芯片拉动作用逐步显现；汽车、工业等对器件需求加大；贸易战的影响逐步减小。NAND价格稳步回升，整机产品出货回暖，全球半导体产业开始步入上行周期。不过，DRAM的行情依旧让人担心。据机构预测，DRAM价格下半年仍将持续走低，跌势甚至会拖延至明年。

国内集成电路发展形势

将目光投向国内，我国集成电路产业规模正呈现高速增长态势。2008年到2018年期间，国内产业规模年均复合增长率达16%，高于全球增速。虽然，受中美贸易关系和市场增长乏力的影响，2018年我国集成电路产业增速同比有所下降，但是产业规模依旧达到6532亿元，同比增长20.7%。

2019年上半年，在全球半导体产业两位数跌幅下，我国依然保持增长，上半年年营收超过3000亿元，同比增长10%以上。

1-9月，我国大陆集成电路进口额为2210亿美元，同比下跌6.7%，但是出口额达到736亿美元，同比增长19.3%。

处理器新工艺推出将促进处理器市场的发展。Intel 10nm工艺持续推迟，一定程度上影响了换机需求。下半年10nm工艺的推出有望对服务器和PC市场带来一定推动作用。

AMD开始借助台积电7nm工艺，对PC和服务器处理器会带来一定冲击。人工智能的发展，将催生FPGA、GPU市场，预计这两个领域的市场将达到百亿美元以上。汽车、工业控制、AIoT等发展将推动MCU处理器的发展。RISC-V、MIPS、POWER架构的开源将会催生一批新兴处理器企业。

据资料显示，中国大陆、中国台湾设备投资位居全球前列。中国大陆新生产线建设，推动了设备市场增长。到2020年，中国大陆设备市场有望位居全球首位。

投资对象方面，设备投资下降主要集中在存储器生产线，先进逻辑工艺的投资持续增加，Intel、TSMC等仍在加大先进工艺资本支出。特色工艺产线设备投资基本持平，未来随着12英寸产线的使用，对特色工艺投资将会持续增大。

开源硬件的机遇

目前开源硬件的机遇主要体现在三维工艺集成、新业态加速崛起、整机/系统厂商发展壮大、工艺技术改变、企业生态、融资环境这几个方面。

就三维工艺集成来说，小芯片异构封装集成。所谓Chiplet（小芯片、芯粒）技术是将一些预先生产好的，能实现特定功能的芯片裸片（die），通过先进的集成技术集成封装在一起，形成系统芯片。这些基本的裸片就是Chiplet。Chiplet技术主要包括四方面的内容：模块组装、芯片网络、元件集成、异构系统。

目前总体来看，社会数字化正在向智能化转变。PC时代催生了Intel等一批企业，进入移动互联时代后，高通、联发科、ARM等企业迅速发展，如今即将步入万物互联的时代，RISC-V、Mips、Power指令集开源将促进一批新企业崛起。

Intel的Tick-Tock策略一直引领着CPU及其生态的发展。不过，TSMC工艺迎头赶上，将全球CPU开发者拉到同一起跑线。这是X86的机会，也是ARM的机会，更是RISC-V等的新计划。

另一方面，目前，我国整机/系统厂商已经拥有足够的话语权。

2018年，我国生产手机18亿部，生产计算机3亿台，生产彩电2亿台，分别占全球总量的90%、90%和70%以上。国内涌现出华为、小米、联想、浪潮、长虹、创维等一批全球领先整机企业。

2018年，我国生产汽车2800万辆，约占全球汽车总产量30%，同时销售量也达到全球30%左右。

2018年，我国有4家互联网公司跻身全球前十。

从企业生态方面来看，2018年我国设计企业达到1700家左右，80%以上企业平均收入在3000万左右，基本上以小微型企业为主。

对于融资环境，国家大基金及地方基金设立，形成了与产业发展规律相适应的融资平台，提振行业和社会投资信心。

科创板等解决了资本退出问题。科创板、主板等为IC企业融资极大拓展了通道；上市的造富效应将吸引更多资源投入半导体行业；此外，上市也有助于企业规范化管理，扩大品牌效应。

另外，2019Q3企业营收增长显著。设计环节、封测环节、设备环节里，多数企业销售额保持两位数增长。

然而，挑战也是如影随形。目前我们主要面临的问题有：创新不足；基础薄弱；投入不足，难以形成规模经济；企业弱小而分散，同质化问题较明显；人才匮乏，七国八制。

最后王世江表示，在主流指令集X86闭源，ARM授权费用昂贵的背景下，开源的RISC-V指令集，专攻物联网等新兴市场，且与X86、ARM等生态形成错位竞争，是潜在的打破当前处理器垄断局面，实现差异化发展的一股重要力量。