集成電路產業(yè)從誕生開始歷來都是全球化和生態(tài)化的行業(yè)。全球化是為了攤銷其高額的研發(fā)費用和制造成本，以及不低的市場營銷(試錯)支出;而生態(tài)化是因為芯片行業(yè)本身并不面向最終用戶，全球電子制造產業(yè)鏈和最重要的消費市場與芯片產業(yè)發(fā)展密切相關。作為專業(yè)的技術市場和經濟學研究和服務機構，北京華興萬邦管理咨詢有限公司(以下簡稱華興萬邦)近期收到并回復了多家行業(yè)媒體和機構的2023年產業(yè)與市場展望問卷，行業(yè)內外對中國芯下一步的發(fā)展充滿了關切。
2023年元旦，海信面向全球市場推出的高端電視機產品海信U8H被擺放在捷克共和國布拉格市一家大型電子產品市場的入口，該產品集成了多項國際領先技術，并獲得了WiSA SoundSend 認證，可以直接傳輸多聲道高品質音頻內容并實現(xiàn)非凡的家庭影院體驗
為了回答這些問題，華興萬邦的同事們做了廣泛的研究，尤其是在產業(yè)鏈和生態(tài)研究之外，加強了人口統(tǒng)計等宏觀經濟學的研究，閱讀了多個垂直行業(yè)和集成電路產業(yè)的研究報告，并對在這些過程中收集到的資料和信息進行了深入的分析。通過將這些信息與自己對行業(yè)的長期研究相結合，華興萬邦的研究團隊找到了中國集成電路產業(yè)在2023年的一些趨勢。
其中很多問卷對產業(yè)發(fā)展環(huán)境都提出了一些重要的問題，包括今天全球化面臨重大挑戰(zhàn)，全球電子制造產業(yè)鏈的遷移，中央政府及各地對集成電路產業(yè)高度重視，ChatGPT等新技術不斷涌現(xiàn)，在這些快速變化的國內外市場和產業(yè)環(huán)境中，我國集成電路產業(yè)尤其是集成電路設計行業(yè)將如何繼續(xù)保持快速的發(fā)展?并如何為實現(xiàn)中國式的現(xiàn)代化提供強有力的支撐?
中國半導體行業(yè)協(xié)會集成電路設計分會理事長魏少軍教授在ICCAD 2022的主旨演講中分析了2022年集成電路設計業(yè)的發(fā)展狀況
華興萬邦認為：無論集成電路設計還是制造，都是面向全球市場的行業(yè)，但我國集成電路行業(yè)目前面臨著極其復雜的發(fā)展環(huán)境，在過去兩年得益于強勁的進口替代和全球缺芯機遇之后，2023年的發(fā)展方向將轉向以支持內需為重點;同時，隨著我國人口數量出現(xiàn)負增長且老齡化加速，面向消費電子產品的許多傳統(tǒng)的芯片應用市場將面臨增長乏力的局面，急需用創(chuàng)新來支撐高質量和高增長的內需，而其成功的機會來源于重構創(chuàng)新生態(tài)，且此次發(fā)展模式的轉變將為行業(yè)發(fā)展帶來深遠的影響。
具體來講，中國芯企業(yè)在2023年值得關注的趨勢包括以下三個：首先，近幾年來推動我國集成電路產業(yè)快速發(fā)展的消費電子行業(yè)或將出現(xiàn)結構性變化，該趨勢已在行業(yè)領先公司得到了反映;其次，行業(yè)討論已久的智能網聯(lián)將以服務產品化和網絡化或者服務型制造的方式落地，成為用創(chuàng)新技術支撐高質量內需的難得機會;第三，匯集全球資源與協(xié)同本地技術伙伴實現(xiàn)融合，盡快形成自主創(chuàng)新生態(tài)已成為成功的關鍵。
下面，我們對這些趨勢進行分析。
一、 人口統(tǒng)計學指標顯示消費電子行業(yè)或將出現(xiàn)結構性變化?
2023年1月17日，國家統(tǒng)計局公布：2022年年末全國人口總數為141175萬人，比上年末減少85萬人。全年出生人口956萬人，人口出生率為6.77‰;死亡人口1041萬人，人口死亡率為7.37‰;人口自然增長率為-0.60‰。從年齡構成看，16-59歲的勞動年齡人口87556萬人，占全國人口的比重為62.0%;60歲及以上人口28004萬人，占全國人口的19.8%，其中65歲及以上人口20978萬人，占全國人口的14.9%。
從城鄉(xiāng)構成看，城鎮(zhèn)常住人口92071萬人，比上年末增加646萬人;鄉(xiāng)村常住人口49104萬人，減少731萬人;城鎮(zhèn)人口占全國人口比重(城鎮(zhèn)化率)為65.22%，比上年末提高0.50個百分點。
從以上數據可以看出：我國已進入人口自然增長停滯甚至人口負增長疊加老齡化的新階段，如果城鎮(zhèn)化率提升再進一步減緩，就意味著我國很多消費性領域將出現(xiàn)結構性的變化。反映在電子信息領域，意味著傳統(tǒng)的消費電子產品的市場總體增長速度將下降或者出現(xiàn)負增長，對此趨勢反映最為清晰的是近幾年的智能手機和個人電腦等市場。
根據市場研究公司IDC發(fā)布的中國智能手機季度跟蹤報告，在2022年第四季度中，中國智能手機市場的出貨量約7292萬臺，同比下降12.6%。2022年全年中國智能手機市場的出貨量約2.86億臺，同比下降了13.2%，創(chuàng)有史以來最大降幅。時隔10年，中國智能手機市場出貨量再次回落到3億臺以下。
面對這樣的市場增長減緩，專業(yè)人士也需要從我國人口總數和結構等重要宏觀數據去分析原因，去發(fā)現(xiàn)整個市場出現(xiàn)的結構性變化，以及行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展要走的新路。由于2021年集成電路全行業(yè)缺貨和產能緊張，結果導致很多面向消費性應用的芯片企業(yè)都沒注意到這個宏觀趨勢而產生了大量的庫存，加上技術創(chuàng)新不足、產品同質化情況嚴重，減價清庫存和庫存減值成為了這些中國芯企業(yè)沉重的負擔。
北京華興萬邦認為：曾經推動中國芯企業(yè)快速發(fā)展的消費電子市場出現(xiàn)結構性變化，正在逼著中國芯企業(yè)重新找到新的技術發(fā)展之道，調整產品結構來以新品實現(xiàn)發(fā)展。
二、 兩份上市中國芯企業(yè)的業(yè)績預告展示不同的機會
2022年12月16日，在香港上市的中國電子華大科技有限公司(港股代碼：00085，以下簡稱中電華大科技)發(fā)布正面業(yè)績預告：本集團預期截至2022年12月31日止年度錄得之歸屬于本公司權益持有者之綜合溢利為介乎511.0百萬港元至557.0百萬港元，而去年則為125.4百萬港元。這意味著該公司全資持有的我國第一家自主集成電路設計企業(yè)北京中電華大電子設計有限公司的凈利潤在2022年有望增長近3.5倍。
在將近一個月后的1月14日，上海韋爾半導體股份有限公司(股份代碼：603501，以下簡稱韋爾股份)也發(fā)布了公告，預計 2022 年年度實現(xiàn)歸屬于上市公司股東的凈利潤為 80,000.00 萬元至 120,000.00 萬元，與上年同期相比減少 327,618.75 萬元至 367,618.75 萬元，同比減少 73.19%到 82.13%?？鄢墙洺Ｐ該p益后，公司預計 2022 年年度實現(xiàn)歸屬于上市公司股東的凈利潤為 9,000.00 萬元至 13,500.00 萬元，與上年同期相比減少 386,788.14 萬元至 391,288.14 萬元，同比減少 96.63%到 97.75%。
中電華大科技旗下的全資子公司北京中電華大電子設計有限公司，以及韋爾股份旗下的北京豪威科技有限公司均是兩家上市公司的主要營收和利潤貢獻者，也是在各自細分市場的國內龍頭，同時都在全球市場上位列前茅。中電華大電子起源于上世紀國家機械電子工業(yè)部建立的北京集成電路設計中心，是共和國在純集成電路設計領域內的長子，主要從事安全芯片的設計和開發(fā)，近期新品包括車聯(lián)網安全芯片、集成了安全芯片的安全MCU和數字人民幣硬錢包全套芯片。豪威科技主要開發(fā)CMOS圖像傳感器(CIS)芯片，應用于智能手機、PC和汽車等領域。
在正面盈利公告中，中電華大科技表示：該溢利預期的增加主要原因為(i)本集團努力抓住行業(yè)契機，積極開拓智能網聯(lián)車及物聯(lián)網安全芯片應用市場和新客戶，調整其智能卡及安全芯片業(yè)務之產品結構和豐富產品組合，預期截至2022年12月31日止年度的收入較去年有所增加;及(ii)因集成電路產能持續(xù)緊缺導致智能卡芯片產品供不應求，部份產品的銷售價格有所上調，預期截至2022年12月31日止年度的整體毛利率較去年有所上升。
韋爾股份在預減公告中表示：2022 年第四季度，雖然公司的庫存水位已經有明顯的回落，但消費電子市場的需求依舊不及預期，供應鏈企業(yè)的庫存去化壓力持續(xù)上升，導致價格競爭加劇，公司部分產品(例如：應用于手機終端的 6400 萬像素圖像傳感器產品)的可變現(xiàn)凈值預期將進一步降低，出于謹慎角度考慮，公司基于截至目前可獲取的信息進行評估，預計 2022 年度全年計提的存貨跌價準備為 134,000.00 萬元至149,000.00 萬元。
近年來國家和各地區(qū)對集成電路產業(yè)的重視，給在A股上市的半導體企業(yè)帶來極高的市盈率(數據來源于東方財富網)
在這兩家中國芯企業(yè)發(fā)布公告之后，兩家上市公司的股價都迅速上漲，彰顯了兩家公司在智能網聯(lián)汽車(韋爾股份提供相關的CIS圖像傳感器)等領域取得的技術突破和市場地位。韋爾股份的市值也重新回到1000億元以上，但中電華大科技的市值仍然只有不到30億元，近期的市盈率也就只有6倍左右(根據東方財富網站：A股半導體行業(yè)平均市盈率為超過150倍)。這樣巨大的差距一方面來源于香港證券市場對中國芯企業(yè)的冷遇，另一方面還是與很多投資者仍然把重點放在消費電子，關注哪家公司最近進了“果鏈”等消息，并沒有注意到中國芯企業(yè)面臨的應用市場結構性變化。
三、 修補人口紅利：智能物聯(lián)落地在服務和服務型制造
人口紅利作為一個經濟學術語，是指一個國家的勞動年齡人口占總人口比例更高，而撫養(yǎng)率比較低，從而為經濟發(fā)展創(chuàng)造了有利的人口條件。前面我們提到了我國人口數量負增長和老齡人口比例增加這個結構性的變化，這意味著傳統(tǒng)的人口紅利正在出現(xiàn)消減，但隨著智能網絡技術的發(fā)展和新商業(yè)模式的出現(xiàn)，也會出現(xiàn)為各年齡段人口提供更多便利的基于智能網聯(lián)技術的新服務，這種高質量、高增長內需可為電子信息產業(yè)帶來很多機會并創(chuàng)造新的價值，因此也值得中國芯企業(yè)高度關注。
服務型制造已經成為了推動高質量發(fā)展，創(chuàng)造和實現(xiàn)高質量內需的重要模式之一。2月23日，由遼寧省工業(yè)和信息化廳、工業(yè)和信息化部電子第五研究所、中國服務型制造聯(lián)盟聯(lián)合舉辦的“服務型制造萬里行”第21場會議在遼寧沈陽召開。作為我國服務型制造領域2023年度的“開年第一會”，本場萬里行走進了東北地區(qū)，工業(yè)和信息化部產業(yè)政策與法規(guī)司一級巡視員于曉東出席會議并講話。
服務型制造作為已寫入十四五規(guī)劃和2035遠景目標的制造業(yè)發(fā)展模式之一，可以給中國芯企業(yè)帶來許多新的機會，工業(yè)和信息化部和浙江省還支持在杭州成立了服務型制造研究院。于曉東指出，隨著服務與制造的不斷融合，服務型制造已經成為制造業(yè)轉型升級的重要方向。工業(yè)和信息化部重視發(fā)展服務型制造，持續(xù)開展服務型制造示范遴選，發(fā)現(xiàn)、總結和推廣了一批典型經驗，引導制造業(yè)企業(yè)從制造環(huán)節(jié)向研發(fā)設計和營銷服務兩端延伸。
加載了新興服務的新型電子產品將創(chuàng)造新的機會并推動經濟發(fā)展，這已在智能手機的發(fā)展歷程中得到驗證。但是，利用App在智能手機上來實現(xiàn)各種服務，對于很多老年人來講依然是一種挑戰(zhàn)，這也是另外一種數字鴻溝，跨越它就需要用一些創(chuàng)新的電子產品將由智能網聯(lián)技術支持的功能轉化為直接的服務，就是服務型制造的落地點之一，也是中國芯的創(chuàng)新機遇和新的市場空間。
例如隨著老齡人口的增加，為了解決老年人無法用智能手機去打車、支付和位置追蹤等日常生活問題，集成了數字人民幣硬錢包芯片和北斗衛(wèi)星定位芯片的老人手表、硬錢包卡片或者其他設備就可以為老人們及其家人提供巨大的幫助。今天，服務型制造模式可以將中國芯企業(yè)、電子產品制造商和各種服務提供商整合在一起，去解決這類的需求并獲得更大的市場空間。
北京中電華大電子推出的數字人民幣硬錢包芯片
目前，諸如中電華大科技旗下的北京中電華大電子已經可以提供完整的數字人民幣硬錢包芯片套件并已在冬奧會上得到全面驗證，泰斗微電子科技有限公司的北斗/GPS雙模定位芯片已經在小天才等兒童手表中被廣泛采用，但是要真的把這個市場蛋糕做大，還需要中國芯企業(yè)連同手表/硬錢包制造商或者服務運營商與銀行、醫(yī)院、商城和其他服務提供商協(xié)調，從而推動高質量、高增長內需的落地。
四、 從替代走向自主創(chuàng)新的關鍵是創(chuàng)建生態(tài)
今天復雜的國際環(huán)境使內需成為了各個垂直行業(yè)必須高度關注的發(fā)展方向，同時中國制造也在依托數字化轉型不斷升級，消費需求也在不斷演化和發(fā)展，不僅催生了服務型制造等全新的模式，將中國芯、電子產品制造商、消費者和服務提供商融合在一起，而且也推動了創(chuàng)新的芯片產品更快速地在國內落地。
高質量內需將帶來高增長機會，但也要求中國芯企業(yè)在進口替代的基礎上，基于內需重新構建自己的產業(yè)生態(tài)并進行鏈式自主創(chuàng)新。中國芯企業(yè)除了需要像前面提到的采用服務型制造等新模式與系統(tǒng)廠商共建下游市場生態(tài)，以期和系統(tǒng)廠商甚至其客戶一起把握社會和市場脈搏，并自主創(chuàng)新來針對高質量內需開發(fā)新技術與產品，還需要與國內外上游技術廠商合作構建創(chuàng)新技術體系，并采用開源等新模式迅速做大自己的生態(tài)。
華興萬邦認為中國芯企業(yè)在構建自己的生態(tài)時，可以關注以下幾個方面：
定制化處理器：處理器或者搭載處理器的SoC是一個電子系統(tǒng)的核心，要實現(xiàn)自己差異化的設計，以及承載從功能轉向服務的使命，芯片開發(fā)商一方面需要考慮采用RISC-V等不同于x86或者Arm的架構，另一方面還需要考慮根據應用去定制處理器，以實現(xiàn)最優(yōu)化的功能和功耗及面積等設計重點，并提供增加人工智能/機器學習等新技術的能力。
目前業(yè)界已經提供了可輕松地實現(xiàn)處理器定制的解決方案，比如Codasip獲得多項大獎的可定制RISC-V處理器IP和Studio開發(fā)工具。搭載該公司處理器IP的芯片的出貨量已超過20億顆，進一步驗證了定制處理器的價值，這些芯片在存儲控制、工業(yè)應用和邊緣人工智能等多個領域中成為了業(yè)界的翹楚。
硬件加速器：在智能物聯(lián)技術快速發(fā)展的今天，“傳統(tǒng)的”人工智能/機器學習和新興的ChatGPT這樣的大模型技術將會出現(xiàn)在或者被連接到從端和邊到云的所有環(huán)節(jié)中，所以諸如嵌入式FPGA(eFPGA)、圖形處理器(GPU)、神經網絡加速器(NNA)和其他各種硬件數據處理加速器(xPU)將被廣泛應用。
尤其是在許多應用與行業(yè)標準和協(xié)議都是邊建立、邊演進、邊確定的情況下，像eFPGA這樣的可編程加速器將具有廣闊的前景，這是諸如Achronix這樣的領先FPGA芯片、eFPGA IP和開發(fā)工具提供商廣受歡迎的原因，該公司的高密度、高性能Speedcore eFPGA IP累計出貨量在去年年中超過了1500萬個。該公司推出的業(yè)內首款帶有20TBPS二維片上網絡(2D NoC)和機器學習處理器(MLP)的Speedster7t FPGA芯片在業(yè)內受到廣泛歡迎。
國產EDA工具：中國芯的發(fā)展離不開上游的晶圓代工服務和EDA工具，在近期晶圓代工產能緊張得到緩解的情況下，國產EDA工具的重要性和緊迫性更加凸顯。目前，在華大九天(301269)和思爾芯(S2C)等國內早期EDA工具開發(fā)商和近期涌現(xiàn)的新興EDA工具開發(fā)企業(yè)的努力下，國產EDA工具已經獲得了巨大的發(fā)展。
例如，思爾芯開發(fā)的原型驗證產品芯神瞳邏輯矩陣LX2和邏輯系統(tǒng)S7系列在國內市場廣受歡迎，市場占有率超越了國際同行的產品;近期該公司推出的數字電路功能驗證解決方案覆蓋了從架構設計(芯神匠)、軟件仿真(芯神馳)、硬件仿真(芯神鼎)到原型驗證(芯神瞳)等環(huán)節(jié)，為客戶提供了完善的數字EDA功能驗證服務。
主芯片平臺化設計：對于中國芯企業(yè)，面對消費電子市場的結構性變化，在產品開發(fā)策略上也要做出相應的調整，也要和系統(tǒng)廠商一樣推動自己從“功能轉向服務”來實現(xiàn)思維模式的轉變。例如：前面提到海信最新高端電視機產品引入的WiSA空間音頻技術，可以幫助用戶不用鋪設音頻線就實現(xiàn)高可靠多聲道音效，從而去掉復雜的音頻線埋線布線操作，可使多聲道音頻很便捷地被部署。
而WiSA Technologies公司不久前推出的高質量、多通道無線WiSA E軟件授權計劃，可以幫助高清電視機(HDTV)主芯片、平臺和音箱制造商在其產品中便捷地加載空間音頻技術，也可以通過使用WiSA推出的WiSA DS模組來實現(xiàn)。除了加載在電視機主芯片，中國芯企業(yè)通過購買WiSA E計劃的IP授權，可以支持Wi-Fi SoC平臺開發(fā)商在其芯片中添加多聲道空間音頻技術，從而支持條形音箱和汽車車機制造商方便地添加無線空間音頻。
應用開發(fā)工具：中國芯企業(yè)近年來在MCU和多種SoC領域內取得了長足的發(fā)展，成功替代了國際大型芯片企業(yè)的許多產品。隨著市場規(guī)模的擴大，就需要建立和維護更大的開發(fā)者生態(tài)，以為下游客戶提供更好的開發(fā)支持。但是開發(fā)工具或者開發(fā)環(huán)境是一種需要多年積累的產品，才能保證最高的代碼質量和可靠的應用程序，尤其是對那些針對汽車或工業(yè)等關鍵性應用的器件。
于是，包括兆易創(chuàng)新等國內領先的MCU開發(fā)商選擇了與IAR這樣的國際一流嵌入式開發(fā)工具廠商合作，IAR最新發(fā)布的IAR Embedded Workbench for Arm 9.32.1版本工具鏈已全面加強對兆易創(chuàng)新GD32系列的支持，其中包括兆易創(chuàng)新不久前發(fā)布的基于Cortex?-M33內核的GD32A503系列車規(guī)級MCU。這樣的合作可以大大提高車用MCU應用開發(fā)效率和質量。
結語
通過研究人口統(tǒng)計數字和對比上市公司業(yè)績公告，我們看到了國內ICT市場正在發(fā)生的結構性變化;同時，華興萬邦也提出了智能網聯(lián)的落地點之一就是服務，中國芯企業(yè)也需要去思考自己的芯片產品如何幫助最終用戶加服務或者減服務，以及如何更有效地推進服務型制造等新模式，來幫助產業(yè)鏈上的企業(yè)去發(fā)現(xiàn)和進入高質量內需市場;建立產業(yè)生態(tài)則是中國芯企業(yè)實現(xiàn)長期發(fā)展的關鍵，華興萬邦對此也提出了相關的建議，希望更多的中國芯企業(yè)走上快速發(fā)展之道。(作者：北京華興萬邦管理咨詢有限公司 劉朝暉 陳皓)
（華興萬邦）
