回顧疫情的收和守,展望2022的放和攻
當COVID大流行在2020年爆發時,大多數人認為全球經濟正走向長期衰退,半導體需求將下降?;谶@樣的預期,半導體公司減少了資本支出,因此產能沒有增長。
最初,病毒大流行在2020年對汽車行業造成了沉重打擊,汽車銷售上半年下降了37%。結合汽車需要持久耐用的事實,這意味著許多汽車行業的芯片都是傳統芯片,意味著它們往往是較舊的設計。傳統芯片對半導體行業來說無利可圖,但對質量的要求很高。
到2021年,由于居家辦公和視頻會議的興起,對消費電子產品、游戲機、電視、手機和網絡攝像頭的需求激增,這導致半導體需求大幅上升,沒有人預料到。
對于晶圓廠來說,一旦晶圓廠運行,生產芯片的邊際成本非常低(100%負荷和50%負荷的運行成本幾乎相同),為誰提供芯片以及誰可能需要等待更長的時間變得顯而易見。
增加半導體產能現在被認為是包括美國和中國在內的許多國家的戰略利益。隨著政府參與增加產能,目前的繁榮和爆發周期可能會比正常情況更加劇烈。
市場概況
根據SEMI的數據,從2020年到2021年,全球半導體設備市場增長約44.7%。由于晶圓廠的擴張,半導體設備市場將繼續從2021年的1030億美元增長到2022年的1140億美元。對于封裝和組裝市場,2021年是高速增長的一年,增長81.7%,達到70億美元。為滿足對5G和HPC應用的需求和在先進封裝的驅動下,封裝市場將在2022年再增長4.4%。
因為傳統SMT和半導體行業需求有6個月左右的時差,我們也可以預期SMT行業在2022年繼續增長,半導體行業2021年沒有顯著下滑,但自7月以來可能有一些跡象表明客戶預測需求放緩,當接近9月時,這一點變得更加明顯。我們也看到SMT行業也受到影響。
Yole預測未來5年智能手機產能將會持平,由于我們正在進入5G / 6G,物聯網以及與人工智能、云計算、邊緣計算和機器人技術日益緊密的聯系將在未來二十年內需要很多這些基礎設施到位。因此,我們相信這將推動整個半導體和SMT設備市場在未來持續健康增長。
另一方面,我們看到SK海力士獲得中國批準,收購英特爾在中國的業務及其在大連的存儲芯片制造工廠。這家工廠芯片供應方面不再有美中問題。多年前,三星將其所有手機生產從中國轉移了出去,但最近(2021年)它將其大量外包訂單給到了中國本地分包商。其他外商也會仿效,那就是市場以中國為主的產品還是留在中國生產配合市場。因此,我們預測半導體2022年上半年市場需求可能會放緩,但下半年將回升。至于SMT,2022年上半年會好因為去年下半年沒法交貨(設備交貨周期從4-8周延長到4-6個月)。當半導體下半年回升,SMT行業不再擔心供貨,所以總體SMT 行業2022年會比2021年好。
對于中國SMT和半導體行業,我們看到并預測如下:
由于Wafer 晶圓 14nm以下,摩爾定律(Moores Law)不見效,所以從7 nm到5nm再到2nm等的成本很高,并且在全球范圍內只有幾家公司可以生產,因此業界開始認識到異構集成(例如SiP) 對于實現經濟優勢的重要性。
先進封裝如SiP,包括2.5D和3D(硅轉接板和TSV)的興起在一定程度上減少了傳統封裝。SMT貼片機可以在先進封裝領域派上用場,尤其是SiP。
總而言之,我們看到許多OSAT在2021年沒有滿負荷運轉,例如,Jcap 80%負荷生產QFN和BGA,用于家用電器和汽車。傳統封裝業務出現下滑。而中國5G,物聯網推動了RF和SiP先進封裝,增長加大。
2022年原材料和元器件短缺將繼續,因為許多能拿到貨的客戶開始存貨(半導體行業習慣),而其他拿不到貨的客戶仍然是缺貨,由于總產量由少數晶圓廠控制,他們在考慮平衡優質客戶和好的生產利潤,因此仍將存在問題。
2022年上半年半導體行業可能仍處于低位,但由于6個月的時差,電子組裝行業有所回升。當電子組裝行業回升并最終推出電子產品并可以真正售出時(行業習慣不存貨),SMT將反過來推動半導體行業滿負荷運轉,然后一些新的晶圓廠將在2022/2023年開業,再次開始擴大產能增加市場供應。
2022 SMT 生產和設備需求的新增長點?
手機市場規模已到高峰,今后手機生產還是以更新換代為主。5年前的貼片機可能不能生產RF 射頻類產品或5G手機,設備需要升級。
汽車電子會有好的增長,因為政策上支持EV、自動駕駛,更多的汽車電子將繼續貢獻增長。然而,汽車電子的總市場規模約占總電子市場規模的10%。帶來的效應無法與手機市場相提并論。
5G系統和基礎設施的建立將繼續并推動SMT和半導體行業的發展。對于SMT行業,我們將期待從大到通訊板、小到WiFi模塊的更多業務。
由于新冠影響了我們的一些生活方式,從在工作場所工作到在家工作,現場會議到視頻會議以及通過網絡和互聯網游戲進行社交互動等。這將反過來推動計算機,服務器,筆記本電腦和平板電腦將繼續增長。
由于網絡社交和電子商務的持續流行,我們將在未來幾年內數據容量的需求會更大,功率更強大的數據中心以400G或600G運行??梢灶A見,轉向光纖連接和光電子產品遲早也會進入市場
因為在制造業方面,AR開始普及,在AR的情況下,它為我們帶來了互動體驗,真實和虛擬世界的結合,通過虛擬和真實物體的精確3D配準進行實時交互。AR、 VR 產業已經開始,但硬件需求還不大。
元宇宙
2021年元宇宙火遍全球,它將為軟件行業創造巨大的需求,同時也推動我們的顯示器,半導體和電子產品。什么是元宇宙?為什么它可能成為我們行業的一股新驅動力?又會帶來多深遠的影響?
我們說21世紀是信息時代。數字革命始于1980年左右的互聯網,之后是移動設備、社交網絡、大數據和云計算,徹底改變了醫療保健、工廠混合環境等方面的工作方式。最后,數字世界和物理世界走到了一起。VR、AR、MR的最新發展創造了一個全新的平臺(,)——即元宇宙;或者說作為一個全新平臺,元宇宙推動和加速VR、AR、MR的最新創造和發展,創建一個3D虛擬世界或我們現實世界的模型(虛擬創造)
這個新世界將比我們今天現實世界更大,在這個世界上可以像購買2D歌曲和書籍那樣購買和擁有3D物品(NFTs)。擁有、出售房屋、家具、汽車、奢侈品和藝術品。創造者在虛擬世界中制造的東西比他們在現實世界中制造的更多。新世界是數據中心規模。聽起來像科幻小說,但我們看到很多這樣的技術將在未來5-10年一起出現,其中很多將成為主流。
元宇宙將為人們在物理、虛擬或混合環境中的工作和互動方式提供一個新視角,我們也可以在這里進行分析、運行模擬、自動化例行任務。不僅僅是查看工廠車間的攝像頭視圖,你也可以在工廠車間里。公司也可以建立虛擬工廠,并在元宇宙中使用虛擬機器人進行運作。虛擬工廠和機器人是其實物復制品的數字孿生(Digital Twin)。實物版本是其數字版本的復制品,因為它是從數字版本產生的。元宇宙數字孿生是我們未來設計、培訓和持續監控機器人、工廠、建筑、倉庫和汽車的方式。
元宇宙能夠將計算變成可能并嵌入現實世界,并將現實世界嵌入到計算中,從而在數字世界中帶來真正的存在。
元宇宙就像我們在90年代初談論的web和web站點一樣。關鍵是通過軟件開發實現內容。就像多年來互聯網世界推動個人電腦、筆記本電腦和IT產品發展,到最近的智能手機和智能手表產品。
元宇宙是一個新的平臺,直接推動了VR/AR產業的發展,同時因為大量數據實時傳送,中國的5G系統和基礎設施幫助中國企業在這一領域搶占先機,很有可能超越(Facebook)臉書和(Microsoft)微軟(就像TikTok)。
要參與元宇宙,每個人都必須配備4K分辨率的VR護目鏡(例如日本的索尼和臺灣的HTC)或AR眼鏡,以及帶有大型Nand閃存的環繞式CPU/GPU盒,以通過5G系統網絡實現快速響應和高速數據傳輸?,F在雖然這方面的硬件需求有限,但由于在使用VR 護目鏡的過程中有巨大的數據傳輸,我們可以預期,建立更多巨大的高速數據中心是必須的。因此也推動數據中心的光電子和光纖的發展,并且是未來5-10年增長的領域。
元宇宙所開拓的產業鏈包括硬件、軟件、內容制作及行業應用??梢哉f對總體經濟會帶來深遠的影響并且對硬件的供應鏈有所延伸。短期對硬件需求的增加有限但長期對通訊,萬物互連,數據中心的加大增幅不可低估。
在硬件這方面,我們可以看到,臺灣EMS將占據筆記本電腦、服務器和IT產品的大部分業務上的增長,而大陸EMS將專注于5G系統和基礎設施及5G產品。
至于傳感器,更多與材料科學相關,臺灣在這方面發展比較早比較成熟(因為美國和日本的支持)。因此,我們可以看到,大陸的發展將側重于5G和內容(軟件開發)。即使在半導體領域,大陸也僅專注于電力電子和邏輯IC。CPU/GPU以及傳感器將由臺灣企業主導生產。
到2030年,我們相信AR、VR頭盔、VR手套甚至全身連體套裝都將得到充分普及?,F在,AR頭盔主要由谷歌Oculus Quest II、HTC Vive Cosmo、索尼Playstation VR和Valve Index主導。
至于軟件方面,人工智能將在許多方面受益于元宇宙。它可以監視元宇宙并與我們和彼此互動。人工智能可以自動化軟件開發過程,這樣我們就可以用花越來越少的時間在元宇宙中,但能夠創建越來越復雜的資產。
人工智能還可以用于在區塊鏈上創建審核和保護智能合約。區塊鏈將是促進元宇宙中快速安全數字交易的理想貨幣技術。
總結
元宇宙的發展可能會改變我們的生活方式進入一個新的環境,就像一些科幻電影所描述的那樣。例如《鋼鐵俠》“Iron Man”托尼?斯塔克Tony Starks有一個全能AI智能管家,能夠在AR和VR中進行創造;或者是《頭號玩家》“Ready Player One”,它描述的現實世界不斷收縮,很多地方變成廢墟,每個人都在綠洲的虛擬平臺上度過了大部分時間。在這里一個人可以變身為形象逼真的化身Avatar工作,或正在和朋友一起閑逛的帥哥,也可以成為游戲中的奇幻人物。在元宇宙每個人都會努力去賺取虛擬貨幣 (基于區塊鏈技術),然后花掉虛擬貨幣購買虛擬服裝或裝備,用于不同的場合,由不同的創造者為不同的應用程序體驗設計。所以造就了很多商機。元宇宙成功的關鍵是你可以用你的數字化身Avatar在不同地方的應用程序上使用【這就是Facebook臉書和微軟試圖建立一個新的社交平臺正在做的事情】;或者《黑客帝國》“The Matrix”,它講述的是虛擬現實,在虛擬現實中,所有人從出生到死亡都由計算機霸主控制。
無論我們未來的現實生活將遵循哪部電影的情節,它都指向一個方向。未來是數字時代,我們將生活在一個混合或完全虛擬的環境中,這將需要大量的電子、半導體和智能軟件產品。
10年前當我談及汽車電子,很多人還沒有重視認為市場太小,今天汽車電子已經是大家必爭之市場,但只占總電子市場10%的規模。因為這幾年的新增長點除了LED/Mini LED就是汽車電子。
至于元宇宙(在全息圖(Hologram)成為下一個代技術之前,虛擬現實只是元宇宙的一部分)可能要到2030才真正被大家重視和普及。不管是哪個時間點我期待著一個更加激動人心的未來, 多重宇宙(multiverse)不斷變化的技術、體驗和生活經歷。請大家一起共同享受新技術、新產品、新環境所帶來的精彩人生!