加速芯片迭代争夺新市场

物联网、云计算、智能制造、人工智能等已经掀开集成电路应用发展的新篇章。在新市场中，芯片与终端软硬件的融合将进一步加深。终端硬件的标准化、通用化、模块化，与芯片设计的高性能、低功耗、高可靠性要求，意味着技术重点也将有所变化。例如，对于物联网等新市场来说，封装技术也将更为重要，以台积电生产的智能手机芯片的晶圆级扇出型封装、晶圆上晶圆（wafer-on-wafer，WoW）（利用该技术可以直接以打线的方式堆叠三颗裸晶）等为代表，新技术或将在“超越摩尔”的进程中发挥更大作用。

新的市场需要新的技术，新的技术成就新的商业模式。在传统模式中，集成电路企业的发展重点倾向于规模效应的实现，因而通用化是其重心。然而，在新的市场竞争中，下游增值服务的高昂利润或是各企业竞争的重点，由此芯片产品性能和市场竞争的维度都已有了变化：从产品性能来看，除了集成度提升带来的性能升级外，芯片的可靠性和功耗性能也已成为同样重要的参数，追逐增值服务的应用集成服务商或将在这些性能的集成上追求极致；从市场竞争来看，应用场景的服务体验中，除了对产品本身的极致追求外，“时间就是金钱”的追求必须要求芯片开发全面加速。

新技术和新市场孕育着新业态。下游行业的技术升级，离不开集成电路，因而不少行业转方式、调结构的核心任务和提质增效升级，专用集成电路的发展都是重要的主攻方向和突破口之一。这个方向与其他方向一样，只有坚持走自主创新道路，才能破解被跨国企业“卡脖子”的瓶颈。在这条路上，技术创新、模式创新和管理创新或将有更为深度的融合。

集成电路的新市场和新模式，也带来了新的竞争。随着移动通信、物联网和智能时代的到来，芯片的“赛道”从原来“单车道”扩展至“多车道”，而其他各个行业中越来越多的“赛车手”也挤入了集成电路的新赛道。其中，互联网企业的芯片开发投入较为典型。

目前，谷歌、阿里巴巴、微软等互联网企业，以及苹果、华为和小米等移动终端企业已经纷纷加入。其中，谷歌以数据中心部署的自主设计深度学习加速芯片TPU为切入点，已在图像处理、深度学习推理和训练等领域的芯片布局中领先。阿里巴巴在研发人工智能加速芯片Ali―NPU的同时，已经收购了大规模量产自主嵌入式CPU知识产权模块的物联网芯片企业中天微，投资了专注人工智能芯片的寒武纪、软件定义网络芯片企业Barefoot Networks公司、专注安防的芯片及应用开发企业深鉴科技、主打轻量级的神经网络处理单元芯片企业耐能（Kneron）、智能终端芯片企业翱捷科技等，并在达摩院组建了芯片技术团队进行人工智能芯片的自主研发。微软以其自主设计的ToF传感器芯片（用于Xbox Kinect 2）、HPU协处理器芯片（用于HoloLens）、MCU芯片（用于Azure Sphere物联网平台，与联发科合作开发），已布局未来。

这些企业的入局，标志着芯片行业进入了异构计算的发展时代。在此之前，在增加出货量、设计复用性的导向下，通用平台式芯片是集成电路行业巨头的主攻方向，沿着摩尔定律的路径优化工艺、提升芯片性能是最为核心的策略。不过，从移动终端的快速发展开始，根据应用做专用设计、依靠架构改进来提升性能的“异构计算”成为重要的方向，尤其是随着物联网、可穿戴设备、虚拟现实和增强现实等的发展，应用场景生态系统的构建需要多样性的产品，以满足差异化的用户需求，由此来实现服务增值。(www.xing528.com)

多样性的产品需求，也许会加速产品迭代。更为差异化的需求，除了对性能的极致要求外，也意味着需要有理智的上市时间。由此，继制造外包后，设计外包的业态也将发生变化：芯片厂商完成架构设计，可以交给有丰富物理版图设计经验的设计服务企业去完成。在这一体系中，后者的竞争力就是细节上的经验积累，而双方的共同目标就是尽量缩短完成芯片设计的周期。

由此，未来专用集成电路的创新大门已经打开，垂直融合的模式将聚集更多的目光：下游的增值服务商依托大量的用户、广阔的市场和高额的资金，在上游寻找优质、高效的差异化的战略合作伙伴。垂直融合模式，与垂直分工模式有所区别：垂直分工模式依靠“微笑曲线”中间加工环节的规模效应，推动了产业链的分工；垂直融合模式则主要发生在“微笑曲线”的两端，利用下游的高利润率来弥补上游研发成本，带动产品化的加速。

无论是英特尔的垂直一体化、IBM的横向整合，还是台积电的垂直分工、ARM的授权模块，本质上都是通用化与专用化、规模经济与时间成本相平衡的结果，而适应发展的最终评价标准终究还是整个产品线的开发效益，由此构成了可不断升级的生态系统。

新一轮的应用革命蓄势待发，下游行业的新业态正在孕育，但是我国集成电路关键领域、核心技术受制于人的格局还没有从根本上改变，创新能力尤其是原创能力还需大力加强。在全球的产业生态系统中，中国14亿人口的庞大市场已经构成了巨大的消费能级，北斗系统等战略建设为智能汽车等下游应用提供了支持条件，这意味着垂直融合、开源合作等新商业模式将有更大的发挥空间，进而带动全球新模式的发展。与模式发展本身同样重要，或者更为重要的是，看清方向后要有“板凳要坐十年冷”的持之以恒，才能夯实芯片产业发展的根基。