今年是半導(dǎo)體企業(yè)的并購之年，有的公司通過并購得以擴(kuò)大，有的公司被并購后不見蹤影，Intel斥資167億美元并購Altera，Avago豪擲370億美元收了博通，NXP拿出118億美元將飛思卡爾收入囊中，是行業(yè)發(fā)展放緩使得這些公司不得不抱團(tuán)取暖嗎？都說芯片利潤(rùn)下滑，但又出現(xiàn)一批整機(jī)公司開始自主開發(fā)芯片，進(jìn)入IC行業(yè)，如蘋果、三星、華為，甚至有人預(yù)測(cè)，系統(tǒng)整機(jī)廠商自研芯片市場(chǎng)份額將從2010年的4%增長(zhǎng)到2020年的14.15%。這將意味著什么？PC、手機(jī)出貨放緩，東芝、富士通已經(jīng)將其進(jìn)行剝離，芯片企業(yè)的下一個(gè)增長(zhǎng)點(diǎn)在哪里？

帶著這些疑問，筆者參加了第十七次嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會(huì)，會(huì)上來自高校的教授和來自企業(yè)的高層分別就這些問題闡述了自己的觀點(diǎn)。

后摩爾時(shí)代，工藝的發(fā)展依然精彩

北京大學(xué)軟件與微電子學(xué)院院長(zhǎng)張興教授

摩爾定律自1965年提出以后做了多次修訂，最后定義為：集成電路芯片上所集成的電路數(shù)目每隔18個(gè)月就翻一倍。這是一個(gè)技術(shù)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)學(xué)發(fā)展想結(jié)合的規(guī)律。張興教授對(duì)摩爾定律提出的50年劃分成了三個(gè)階段：第一階段是前摩爾時(shí)代（1965年到1975年），其特點(diǎn)是以增加容量為驅(qū)動(dòng)力，即在集成電路元器件上增加元器件的數(shù)量，擴(kuò)大芯片的集成度主要是擴(kuò)大芯片的面積，標(biāo)志性事件是1975年英特爾公司準(zhǔn)備生產(chǎn)的電荷耦合內(nèi)存芯片上包含了32K個(gè)元器件，與摩爾定律預(yù)測(cè)的64K大致吻合；第二個(gè)階段是摩爾時(shí)代（1975年到2011年），這個(gè)階段主要特點(diǎn)是擴(kuò)容和縮減器件尺寸并行，通過縮小器件的尺寸，增加芯片的面積，優(yōu)化器件的結(jié)構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)集成度的提高，以前需要花一棟房子的價(jià)錢才能買到的1MB存儲(chǔ)器，如今16GU盤才需要幾十塊錢，也正是微電子技術(shù)的發(fā)展促使嵌入式技術(shù)得到了日新月異地進(jìn)步；第三個(gè)階段是后摩爾時(shí)代，除了增加芯片的面積，縮小器件尺寸之外，標(biāo)志性的特點(diǎn)是傳統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的材料不能滿足要求，所以要引入新的器件結(jié)構(gòu)、新的材料體系。2003年應(yīng)變硅技術(shù)的引入使得微電子技術(shù)進(jìn)入60nm和90nm時(shí)代，2007年微電子技術(shù)從45nm發(fā)展到32nm，2011年Intel對(duì)三柵技術(shù)的引入使得柵結(jié)構(gòu)從平面變成立體結(jié)構(gòu)，微電子技術(shù)跨入22nm，微電機(jī)技術(shù)進(jìn)入后摩爾時(shí)代。

后摩爾時(shí)代最大的問題是速度與功耗不可兼得的矛盾，這一矛盾雖然伴隨著微電子技術(shù)發(fā)展的全過程，但是到了后摩爾時(shí)代尤其突出。英特爾工程師認(rèn)為，“隨著技術(shù)的發(fā)展如果不采取任何低功耗的設(shè)計(jì)的話，功耗會(huì)呈指數(shù)增長(zhǎng)。”怎樣降低功耗？降低電源電壓就可以了嗎？no，因?yàn)檫@樣速度也會(huì)隨之降低，無法滿足高速的要求。于是工程師想到了降低閾值電壓，但是閾值電壓降低以后導(dǎo)致關(guān)斷的效果不明顯，從而使靜態(tài)功耗變高。因此后摩爾時(shí)代從尺寸驅(qū)動(dòng)過度到功耗驅(qū)動(dòng)。

張興教授預(yù)測(cè)微電子技術(shù)的發(fā)展新趨勢(shì)是：一是更小，元器件會(huì)繼續(xù)按比例縮??；二是更多樣化，集成電路將發(fā)展成系統(tǒng)芯片（SOC），與其它技術(shù)結(jié)合，如MEMS，DNA等；三是更新，更機(jī)理化，發(fā)明更多新的、可大規(guī)模集成的基礎(chǔ)器件，如納電子，分子電子等。

京微雅閣王海力：FPGA的昨天、今天和明天

可編程技術(shù)分為軟件可編程和硬件可編程兩類，兩者都是優(yōu)缺點(diǎn)兼而有之。FPGA是主要的可編程技術(shù)，從FPGA的發(fā)展規(guī)模來看，最初的處理規(guī)模比較小，處理能力也比較弱，開始只是做簡(jiǎn)單的與非門操作，到90年代形成了嵌入式存儲(chǔ)模塊，能解決比較復(fù)雜的存儲(chǔ)、運(yùn)算功能，2000年以后提出了類似SOC的概念，以Altera發(fā)布的Nois軟核為標(biāo)志，用戶們都在考慮將軟件和硬件結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的功能，到2004年至2005年期間FPGA已經(jīng)上升到了系統(tǒng)的概念，I/O變得越來越強(qiáng)大，集成的模塊越來越多，2010年以后FPGA從軟的CPU核又集成了更多的硬核，如最近兩年Altera和Xilinx推出的帶ARM核的產(chǎn)品都體現(xiàn)了這樣的概念。

京微雅閣副總裁：王海力博士

FPGA的全球市場(chǎng)大概50億美金，但是作用不可小窺，年復(fù)增長(zhǎng)率高達(dá)7%。同時(shí)產(chǎn)業(yè)并購也在不斷進(jìn)行，2010年Microsemi以43億美金收購Actel，2011年Lattice以63億美金收購SiliconBlue，2015年英特爾以167億美金收購Altera，由此可見FPGA技術(shù)受到各個(gè)領(lǐng)域廠商的青睞。關(guān)于FPGA所使用的工藝，王海力介紹，“主流的ASIC廠商不會(huì)冒進(jìn)，除了大廠商，一般小公司都會(huì)停留在65nm-90nm工藝產(chǎn)品線上，F(xiàn)PGA技術(shù)其實(shí)走在工藝的前面，但凡新的工藝推出，F(xiàn)PGA廠商都會(huì)嘗試去使用，如今14nm已經(jīng)量產(chǎn)，Xilinx和Altera都在了14nm和16nm的工藝節(jié)點(diǎn)上量產(chǎn)產(chǎn)品了，未來的10nm，7nm也會(huì)有相應(yīng)的FPGA產(chǎn)品出現(xiàn)，因此與ASIC差距會(huì)越來越大。”

對(duì)比ASIC產(chǎn)品和FPGA產(chǎn)品的生命周期可以發(fā)現(xiàn)，一顆穩(wěn)定的FPGA產(chǎn)品生命周期是6年，然后會(huì)開始走向衰落，但是到第15年的時(shí)候還會(huì)存在于市場(chǎng)上，而ASIC產(chǎn)品的生命周期一般是一年或者兩年，由此可見FPGA產(chǎn)品的生命魅力所在。

目前FPGA的主要應(yīng)用領(lǐng)域是通訊、工控、國(guó)防、消費(fèi)，未來預(yù)計(jì)會(huì)在機(jī)器視覺、存儲(chǔ)以及有線無線網(wǎng)絡(luò)方面發(fā)揮更大作用，預(yù)計(jì)5年會(huì)實(shí)現(xiàn)翻倍，市場(chǎng)份額達(dá)到90億美金。本領(lǐng)域的主要公司是Xilinx、Altera，三者的市場(chǎng)份額高達(dá)87%，國(guó)產(chǎn)FPGA作為跟隨者未來的機(jī)會(huì)在哪里？王海力表示，“國(guó)內(nèi)要做FPGA產(chǎn)品一定要做成系列的產(chǎn)品，只有一兩顆芯片很難打天下，我們需要完成核心架構(gòu)的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)平臺(tái)技術(shù)的設(shè)計(jì)，同時(shí)還需要硬件工程的實(shí)現(xiàn)技術(shù)?，F(xiàn)在京微雅閣百萬門級(jí)的產(chǎn)品已經(jīng)有四顆，低功耗產(chǎn)品已經(jīng)有兩顆，千萬門級(jí)的C1已經(jīng)設(shè)計(jì)完成，接下來我們會(huì)進(jìn)入到C5，C328nm設(shè)計(jì)，我們的技術(shù)落后Xilinx大概5年2代產(chǎn)品線，未來我們會(huì)努力打破現(xiàn)有的FPGA生態(tài)圈，把國(guó)產(chǎn)的FPGA產(chǎn)品推出去，目前出于信息安全的需要，我們的產(chǎn)品在軍工國(guó)防方面具有自己的優(yōu)勢(shì)。”

華登國(guó)際：半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的新格局

今天對(duì)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是一個(gè)多變之年，行業(yè)內(nèi)的并購連連，這個(gè)行業(yè)是否已經(jīng)走過快速增長(zhǎng)期，未來還有沒有強(qiáng)大的發(fā)展驅(qū)動(dòng)力？華登國(guó)際王林副總經(jīng)理站在投資人的角度帶來了自己的看法。

華登國(guó)際在中國(guó)的投資也是圍繞半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈，如芯片，上下游的材料設(shè)備，嵌入式系統(tǒng)的算法以及整機(jī)。王林指出，“從Garter的數(shù)據(jù)來看，2015年上半年半導(dǎo)體市場(chǎng)基本沒有增長(zhǎng)，結(jié)果令人很不滿意，很多人寄希望于下半年的反彈。上個(gè)世紀(jì)七八十年代是半導(dǎo)體行業(yè)的黃金時(shí)代，因此造就了美國(guó)的硅谷，也就是基于硅來制造芯片，而如今大部分企業(yè)都是在從事與互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的創(chuàng)業(yè)，半導(dǎo)體的發(fā)展近幾年趨于平緩，全球來看半導(dǎo)體的投資不是很樂觀，于是很多人選擇離開這個(gè)行業(yè)。半導(dǎo)體被很多投資人看成一個(gè)高投入，高風(fēng)險(xiǎn)、低回報(bào)的行業(yè)，由此可見半導(dǎo)體已經(jīng)進(jìn)入成熟期。”

從全球來看半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入低利潤(rùn)時(shí)期，是不是意味著中國(guó)已經(jīng)沒有發(fā)展機(jī)會(huì)？王林解釋，“全球電子產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)移給中國(guó)造就很多機(jī)會(huì)，可以看到，全球其他地區(qū)在半導(dǎo)體領(lǐng)域沒有增長(zhǎng)甚至負(fù)增長(zhǎng)，而中國(guó)市場(chǎng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最近十年卻成長(zhǎng)了5倍，因此中國(guó)市場(chǎng)對(duì)于半導(dǎo)體領(lǐng)域以及做嵌入式軟件相關(guān)的公司是一個(gè)很有前途的市場(chǎng)。”

如果要?jiǎng)?chuàng)業(yè)首先要確定自己所服務(wù)的客戶是誰？屌絲還是中產(chǎn)？如果是屌絲，你的創(chuàng)業(yè)注定是一場(chǎng)艱苦的旅行，而且收益也會(huì)和屌絲的收入持平，如果是中產(chǎn)你的未來還有更多機(jī)會(huì)。因此我們看到很多公司將提高產(chǎn)品的品質(zhì)放在了第一位，而非通過降低價(jià)格來爭(zhēng)取用戶。越來越多的整機(jī)公司選擇自主設(shè)計(jì)核心芯片，如蘋果每年在芯片設(shè)計(jì)的投入是6.15億美金，華為每年的芯片研發(fā)費(fèi)用是2.57億美金，博世的芯片研發(fā)費(fèi)用是1.07億美金。這些頂級(jí)系統(tǒng)廠商選擇從純軟件走向軟硬件結(jié)合，“廉價(jià)替代”已經(jīng)不能滿足他們的需求，有品牌，高品質(zhì)，高性價(jià)比的精品更容易脫穎而出。

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來臨誰都無法阻擋，有人曾經(jīng)預(yù)測(cè)它會(huì)是下一次工業(yè)革命，它也會(huì)給集成電路產(chǎn)業(yè)帶來新的創(chuàng)新機(jī)會(huì)。王林表示，“物聯(lián)網(wǎng)分三個(gè)方面：端、鏈接和云。端上面我們看到傳感器、高效CPU、低功耗和算法；連接可以關(guān)注高效、穩(wěn)定、可組網(wǎng)、低功耗的互聯(lián)方式；云端最為強(qiáng)大，它相當(dāng)于IoT的大腦，我們可以關(guān)注IDC、高速率Fiber傳輸、存儲(chǔ)以及高并發(fā)。”

從全球來看，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)確實(shí)在走向平穩(wěn)期，未來會(huì)進(jìn)入滯漲期，而中國(guó)還有機(jī)會(huì)，在中國(guó)的創(chuàng)業(yè)者需要發(fā)揮潛能，實(shí)現(xiàn)自己的半導(dǎo)體創(chuàng)業(yè)夢(mèng)。