手機(jī)半導(dǎo)體，因智能機(jī)的盛行而大放光彩，消費(fèi)者對(duì)手機(jī)各種功能的需求推進(jìn)了手機(jī)半導(dǎo)體的發(fā)展，基于ARM架構(gòu)設(shè)計(jì)的芯片種類異彩紛呈。本篇主要從手機(jī)處理器的IC設(shè)計(jì)、制造、封測對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體上中下游三大領(lǐng)域展開，分析當(dāng)前形勢(shì)以及未來趨勢(shì)。

　　全文概覽：

　　①芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域ARM公司一家獨(dú)大，未來很長時(shí)間內(nèi)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)不會(huì)變。

　?、诼?lián)發(fā)科根本沒打算做高端手機(jī)芯片，都是低成本廉價(jià)解決方案，控制成本。

　?、鄹咄ㄔ?G4G時(shí)代技術(shù)實(shí)力大大領(lǐng)先，到5G優(yōu)勢(shì)會(huì)受到削弱，全網(wǎng)通優(yōu)勢(shì)不再明顯。

　?、苡⑻貭栐诎雽?dǎo)體工藝上的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)逐漸不明顯，7nm量產(chǎn)時(shí)間會(huì)被三星、臺(tái)積電反超。

　?、菸锫?lián)網(wǎng)會(huì)帶來前所未有的機(jī)會(huì)，半導(dǎo)體公司抓住機(jī)遇大有可為。中國企業(yè)亦可彎道超車。

　　IC設(shè)計(jì)：百家爭鳴

　　手機(jī)IC設(shè)計(jì)領(lǐng)域，目前幾乎被ARM壟斷，市面上99%的手機(jī)都是用ARM架構(gòu)的芯片，不過ARM只參與架構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出公版架構(gòu)然后授權(quán)給其他芯片公司，芯片公司可以根據(jù)ARM架構(gòu)進(jìn)行定制，比如高通驍龍820上的Kryo架構(gòu)；或者直接采用公版架構(gòu)，比如華為海思麒麟950，直接采用ARM公版A72+A53。而半導(dǎo)體龍頭企業(yè)英特爾在手機(jī)芯片領(lǐng)域的努力基本宣告失敗，連一向很支持英特爾的華碩今年的新機(jī)也都拋棄英特爾芯片。而日本軟銀巨資收購ARM正是看中其在物聯(lián)網(wǎng)芯片方面的優(yōu)勢(shì)。

　　現(xiàn)在手機(jī)Soc看的是集成度，看誰能提供一體化的解決方案，看誰能提供差異化的東西，畢竟ARM公版架構(gòu)處理器的門檻在降低。

　　伴隨著前輩德州儀器、英偉達(dá)的身影逐漸遠(yuǎn)去，留下的高通和聯(lián)發(fā)科各自占據(jù)著高、低端市場，而新加入的半導(dǎo)體廠商大多都是手機(jī)廠商，比如三星、華為，是有一定自身需求且不想受制于人的。

　　高通

　　行業(yè)龍頭高通的實(shí)力最強(qiáng)，而且每個(gè)點(diǎn)都很強(qiáng)，CPU、GPU、基帶各個(gè)方面在移動(dòng)領(lǐng)域都是佼佼者，高通提供AP(Application Processor)+BP(Baseband Processor)一整套解決方案，連蘋果都采用高通基帶，在基帶領(lǐng)域高通一家獨(dú)大，尤其是CDMA基帶，除了高通目前還有臺(tái)灣威盛有授權(quán)，其他廠商想做全網(wǎng)通那CDMA是邁步過去的坎，比如三星在中美兩國發(fā)布的S7系列旗艦機(jī)是采用高通而不是自家處理器，而在對(duì)于全網(wǎng)通沒有需求的歐洲，韓國本土，東南亞等地都是用自家Exynos 8890芯片，這其中有很大一部分原因就是三星的香農(nóng)系列基帶不支持CDMA。CDMA這張王牌為高通立下了汗馬功勞，目前能生產(chǎn)CDMA基帶的半導(dǎo)體企業(yè)寥寥無幾，而像中國美國依然有CDMA網(wǎng)絡(luò)在商用，全網(wǎng)通目前仍然是必不可少的。

但隨著時(shí)間的發(fā)展，據(jù)傳言三星在明年或者后年便能商用全網(wǎng)通的手機(jī)基帶，搞定了CDMA，而過幾年5G商用之后CDMA也會(huì)逐漸退網(wǎng)，全網(wǎng)通的需求可能就模糊了，高通在全網(wǎng)通方面的優(yōu)勢(shì)也不明顯了。

　　擁有最快下載速率的高通驍龍820芯片

　　聯(lián)發(fā)科

　　高通之外就是聯(lián)發(fā)科，聯(lián)發(fā)科的芯片大多是低成本的廉價(jià)解決方案，聯(lián)發(fā)科至今在高端市場沒有建樹不能怪手機(jī)廠商，是自身問題，比如今年主打的Helio X20,其10核處理器的規(guī)格除了核心多，但單核性能等其他參數(shù)都不強(qiáng)，更像是為了營銷而做十核，GPU不強(qiáng)，基帶也一般，有人調(diào)侃10核處理器說“十臺(tái)除草機(jī)湊在一起也成不了法拉利”。

　　首先要明白一個(gè)概念，高端芯片≠高端手機(jī)，但高端手機(jī)往往采用高端芯片。

　　筆者研究了很久，發(fā)現(xiàn)聯(lián)發(fā)科沒能在高端手機(jī)芯片市場占一席之地的原因是其根本沒打算做高端，主要原因有一下幾點(diǎn)：

　?、?zèng)]有技術(shù)優(yōu)勢(shì)：芯片設(shè)計(jì)能力偏弱，GPU自己沒能力做，基帶能力也比不過高通。

　?、诔杀緵]優(yōu)勢(shì)：IC制造都是代工的，用最先進(jìn)的工藝成本不比高通便宜，所以一款高端芯片最后做出來單價(jià)并不比高通便宜多少，而且技術(shù)沒高通先進(jìn)，誰買單?

　?、埏L(fēng)險(xiǎn)大，芯片的研發(fā)需要巨額資金長期投入，而且投入之后不一定有對(duì)等的產(chǎn)出，顯然不符合聯(lián)發(fā)科大股東的利益。

　　由此可以看出，聯(lián)發(fā)科定位精準(zhǔn)，知道自身優(yōu)劣勢(shì)，努力樹立高端品牌形象，奈何自身產(chǎn)品要考量成本的局限性，至今未有所突破。預(yù)計(jì)未來聯(lián)發(fā)科仍然不會(huì)進(jìn)軍高端芯片領(lǐng)域（高端芯片不等于高端手機(jī)），仍然不會(huì)在高端市場分一杯羹。

　　聯(lián)發(fā)科Helio X20芯片

　　英特爾

　　半導(dǎo)體巨頭英特爾，由于十年前對(duì)于移動(dòng)芯片的輕視，導(dǎo)致在目前移動(dòng)芯片市場舉步維艱，基本上宣告失敗，英特爾開發(fā)的手機(jī)芯片基于X86架構(gòu)，非ARM架構(gòu)，所以兼容性不如ARM，芯片集成度也不高，GPU用的是Imigination的Power VR系列。今年4月份負(fù)責(zé)移動(dòng)芯片部門的高管離職，英特爾基本停止了手機(jī)芯片的研發(fā);之前英特爾補(bǔ)貼平板芯片，幾十億打了水漂，雖然市場份額提升，但并沒有什么用戶粘度。不過英特爾據(jù)說今年得到了新一代iPhone基帶的訂單，多少緩解了尷尬的局面。

　　除了以上幾家IC設(shè)計(jì)公司， 剩下的多數(shù)是手機(jī)廠商：蘋果、三星、華為。

蘋果

　　蘋果的優(yōu)勢(shì)在于自主架構(gòu)CPU單核性能強(qiáng)，基帶是采用高通的，今年首次采用英特爾基帶，iPhone大多采用Imagination的GPU，有傳言蘋果正在開發(fā)自主架構(gòu)GPU，畢竟芯片的集成度一直是各廠商努力的重點(diǎn)。

　　三星

　　三星芯片CPU、GPU都很強(qiáng)，今年首次推出自主貓鼬架構(gòu)CPU，進(jìn)步很大，三星還自行設(shè)計(jì)基帶，其香農(nóng)Shannon基帶跟高通基帶的規(guī)格幾乎一致，唯一欠缺的是對(duì)CDMA的支持，三星S7，魅族Pro 6國內(nèi)不采用8890的原因便在于此，尤其是聯(lián)通電信簽署基站共享協(xié)議之后，要求入網(wǎng)機(jī)器必須支持WCDMA和CDMA，所以在國內(nèi)市場全網(wǎng)通是硬需。

　　華為

　　華為在半導(dǎo)體領(lǐng)域的風(fēng)格是不激進(jìn)， 追求穩(wěn)定，保守。華為海思麒麟芯片把續(xù)航放在優(yōu)先位置，不追求極致性能。海思的定制內(nèi)核能力稍弱，CPU是ARM公版架構(gòu)，不過ISP、協(xié)處理器是自己做的，海思的核心技術(shù)還有待加強(qiáng)。目前海思麒麟芯片主要是供應(yīng)自家使用，未來華為有可能把海思芯片供應(yīng)給國內(nèi)其他手機(jī)廠商使用。

　　總結(jié)：未來手機(jī)IC設(shè)計(jì)領(lǐng)域依然會(huì)是ARM架構(gòu)主導(dǎo)，定制內(nèi)核盛行，高通的地位受到挑戰(zhàn)，三星、華為等手機(jī)廠商自主芯片有很大發(fā)展空間。

　　IC制造：三分天下

　　IC制造領(lǐng)域格局相對(duì)固定，因?yàn)橄窬A制造工藝這些技術(shù)都需要巨額資金長期投入才能確保技術(shù)領(lǐng)先。目前晶圓制造領(lǐng)域格局是三分天下：英特爾、臺(tái)積電、三星電子。

　　臺(tái)積電

　　行業(yè)龍頭臺(tái)積電，執(zhí)掌臺(tái)積電的是85歲高齡有“臺(tái)灣半導(dǎo)體教父”之稱的張忠謀，臺(tái)積電也是臺(tái)灣代表性的企業(yè)，其專注于半導(dǎo)體工藝技術(shù)，不涉及IC設(shè)計(jì)，所以客戶不用擔(dān)心半導(dǎo)體技術(shù)相關(guān)商業(yè)機(jī)密的泄密，這是很多廠商選擇臺(tái)積電的原因之一（比如蘋果），臺(tái)積電在晶圓代工領(lǐng)域市場份額位居第一。臺(tái)積電半導(dǎo)體代工最突出的優(yōu)點(diǎn)是良品率高，工藝穩(wěn)定，這有助于降低成本。

　　臺(tái)灣半導(dǎo)體教父臺(tái)積電張忠謀

　　三星電子

　　三星電子最近幾年在半導(dǎo)體領(lǐng)域投資巨大，最近又花重金從艾司摩爾(ASML)引進(jìn)最新的NXE3400光刻機(jī)，光刻機(jī)是開發(fā)新制程最重要的裝備，采購NXE3400光刻機(jī)是為7nm制程量產(chǎn)作準(zhǔn)備，NXE3400單臺(tái)設(shè)備造價(jià)高達(dá)9000萬歐元。三星電子不僅是在設(shè)備上投資，還到處挖人，比如在北美成立研發(fā)部招攬美國半導(dǎo)體人才，同時(shí)還從臺(tái)積電挖來一員大將—原臺(tái)積電研發(fā)處處長梁孟松，梁孟松的恩師與博士指導(dǎo)教授，正是曾任臺(tái)積電技術(shù)長的柏克萊電機(jī)系教授胡正明，舉世知名的FinFET發(fā)明人。坊間消息稱三星電子14nmFinfet工藝能這么快推出，梁的貢獻(xiàn)功不可沒。三星電子作為目前臺(tái)積電的主要競爭對(duì)手，瓜分了iPhone 6s系列上搭載的A9芯片。

三星預(yù)計(jì)明年一季度量產(chǎn)10nm工藝，時(shí)間點(diǎn)上是最快的，臺(tái)積電要稍晚一些，而英特爾預(yù)計(jì)更晚，傳言高通驍龍830采用的正是三星電子10nm工藝，三星Galaxy S8有望成為第一批搭載10納米芯片的手機(jī)。

　　擁有高通/三星雙處理器平臺(tái)的三星Note7

　　高通從驍龍820開始部分轉(zhuǎn)向三星電子的晶圓代工陣營，而由于良品率、生產(chǎn)成本等因素未達(dá)預(yù)期，有傳言高通7nm制程節(jié)點(diǎn)打算重回臺(tái)積電，這也是綜合考量的結(jié)果，畢竟換平臺(tái)不是一件說走就走的旅行，芯片設(shè)計(jì)初始階段就要考慮到制作工藝等細(xì)節(jié)。三星明年GALAXY S8可能依然會(huì)在中美市場采用高通處理器，但伴隨三星自家CDMA基帶的成熟以及高通轉(zhuǎn)向臺(tái)積電，預(yù)計(jì)三星Galaxy S9會(huì)全部采用自家芯片。

　　英特爾

　　英特爾在14nm之前一直是半導(dǎo)體制程領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者， 沿著摩爾定律走，固定的Tick-Tock路線：Tick年(工藝年)更新制作工藝，Tock年(架構(gòu)年)更新微架構(gòu)，英特爾的14nm工藝比臺(tái)積電和三星電子的16/14nm工藝都要先進(jìn)，單芯片面積要比后兩者小很多。然而英特爾到了14nm工藝步調(diào)就慢了下來，由兩年改為三年才更新一次制程，采取更加穩(wěn)健的策略，所以英特爾的10nm以及工藝時(shí)間節(jié)點(diǎn)都要晚于臺(tái)積電和三星電子，而到了7nm更是晚，英特爾預(yù)計(jì)其7nm要跳票到2022年。

　　說完三大主流廠商，接著談一下處于二線的GlobalFoundries以及國產(chǎn)半導(dǎo)體企業(yè)。

　　GlobalFoundries

　　從AMD獨(dú)立出來的GlobalFoundries，因其簡稱GF與girlfriend相似所以許多人喜歡用“女朋友”稱呼它，GF技術(shù)實(shí)力相對(duì)較弱，最新的14nm工藝是跟三星電子合作然后三星授權(quán)的，目前處于半導(dǎo)體制造的第二梯隊(duì)。

　　中國半導(dǎo)體企業(yè)

　　中國的晶圓制造技術(shù)實(shí)力就又落后一個(gè)梯隊(duì)了，跟國際主流還有很大差距，比如有代表性的中芯國際，其最先進(jìn)的制程還停留在28nm，而第一梯隊(duì)的英特爾，臺(tái)積電以及三星電子分別是14/16/14nm，明年又會(huì)量產(chǎn)10nm，進(jìn)入1×nm最重要的技術(shù)是Finfet，全稱鰭式場效晶體管，是3D立體工藝，開發(fā)難度很大，對(duì)中芯國際這些國產(chǎn)半導(dǎo)體公司來說挑戰(zhàn)不小。

　　由于中國每年進(jìn)口的半導(dǎo)體芯片花的錢比進(jìn)口石油還要多，所以咱們政府就看不下去了，積極研究應(yīng)對(duì)政策，撥款設(shè)立半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)大基金，幫助國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展；紫光集團(tuán)去年開始勢(shì)頭兇猛的收購就跟半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基金的扶持有一定關(guān)系，筆者印象最深刻的是紫光集團(tuán)董事長趙偉國三天兩頭一次入股某某半導(dǎo)體公司，直到收購美光科技時(shí)遭拒才消停下來，筆者認(rèn)為，拿錢是買不來技術(shù)的，最終還是需要自己開發(fā)，不過半導(dǎo)體技術(shù)的開發(fā)不是一蹴而就的，需要漫長的成長過程。

　　總結(jié)：IC制造領(lǐng)域英特爾、臺(tái)積電、三星電子三分天下的格局在未來一段時(shí)間還會(huì)保持不變，畢竟晶圓制造技術(shù)不是一兩天的功夫能掌握的，國內(nèi)的中芯國際等企業(yè)實(shí)力差距明顯，落后至少兩代制程工藝，任重而道遠(yuǎn)。

IC封測：并購趨勢(shì)明顯

　　作為集成電路領(lǐng)域的下游，封測相對(duì)于設(shè)計(jì)制造來說技術(shù)含量是最低的，但做好也不容易，臺(tái)灣IC封測業(yè)產(chǎn)值占全球比重達(dá)55.2%，持續(xù)維持龍頭寶座，代表性的有行業(yè)份額第一日月光等，短期內(nèi)沒有任何國家能取代臺(tái)灣的地位。IC封測領(lǐng)域最近幾年合并趨勢(shì)明顯，中國的長電科技收購全球第四大IC封測廠商星科金朋，中國IC封測實(shí)力已經(jīng)躋身國際主流水平。

　　在國家政策扶持下，中國長電科技 、華天科技 、通富微電在全球封測企業(yè)排名已分別上升至第三位、第六位、第十位，華天科技收購了美國 FCI;通富微電收購了蘇州AMD和馬來西亞檳城AMD各85%股權(quán);同方國芯認(rèn)購臺(tái)灣力成和南茂增發(fā)股份后獲得兩家公司各25%股份。

　　總結(jié) ：雖然封測處于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的下游，但做好并不容易，中國IC封測在國際上已經(jīng)能夠占據(jù)一席之地，對(duì)中國來說IC封測領(lǐng)域是比較容易的突破口。

　　物聯(lián)網(wǎng)是未來

　　半導(dǎo)體行業(yè)的格局相對(duì)穩(wěn)定，不太會(huì)出現(xiàn)黑馬類型的企業(yè)，因?yàn)榘雽?dǎo)體技術(shù)進(jìn)步需要大量資金日復(fù)一年地投資才能取得大突破，且有時(shí)候投入大量資金也不一定能有多大的產(chǎn)出，取得突破的企業(yè)一般都是循序漸進(jìn)的。

　　對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來說，物聯(lián)網(wǎng)是未來，也是個(gè)重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，是行業(yè)洗牌的起點(diǎn)，誰抓住了物聯(lián)網(wǎng)誰就能贏得未來，高通、三星電子、聯(lián)發(fā)科目前都在布局物聯(lián)網(wǎng)。從2020年開始，隨著5G技術(shù)的普及，物聯(lián)網(wǎng)會(huì)逐漸走向千家萬戶，而物聯(lián)網(wǎng)最重要的兩個(gè)因素是網(wǎng)絡(luò)+傳感器，所以未來半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)還會(huì)經(jīng)歷繁榮期。

　　目前制約物聯(lián)網(wǎng)普及的因素除了網(wǎng)絡(luò)還有傳感器價(jià)格，傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)最基本的構(gòu)成部分，幾乎每一個(gè)聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備都需要傳感器的支持，而當(dāng)前傳感器的價(jià)格，功耗，大小，精準(zhǔn)度等都有待提高，目前的主流IC廠商都在為進(jìn)軍物聯(lián)網(wǎng)做準(zhǔn)備，比如聯(lián)發(fā)科收購立锜科技強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)布局，三星出低功耗物聯(lián)網(wǎng)芯片，高通5G芯片等。

　　物聯(lián)網(wǎng)芯片的量級(jí)是巨大的。物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)口，預(yù)計(jì)是中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)崛起的東風(fēng)，中國堅(jiān)實(shí)的制造業(yè)基礎(chǔ)為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的起飛做了很好的鋪墊，再加上國家大力扶持，國內(nèi)市場需求大，未來中國企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域大有作為。

　　德州儀器和英偉達(dá)非常有前瞻性，知道自己在手機(jī)處理器領(lǐng)域的弱點(diǎn)：集成度低，所以果斷轉(zhuǎn)型，英偉達(dá)雖然要比德州儀器轉(zhuǎn)型晚，不過效果更顯著些，像寶馬、奧迪、奔馳、福特、沃爾沃都有跟英偉達(dá)合作，英偉達(dá)今年發(fā)布的自動(dòng)駕駛平臺(tái)Drive PX 2參數(shù)也非常強(qiáng)，目前英偉達(dá)在車載計(jì)算芯片領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。

　　英偉達(dá)創(chuàng)始人/CEO黃仁勛展示NVIDIA車載芯片

　　對(duì)于專注于手機(jī)半導(dǎo)體開發(fā)的企業(yè)來說，即使現(xiàn)在輸了手機(jī)SOC也不代表輸了未來，隨著5G在2020年后開始普及，物聯(lián)網(wǎng)芯片種類繁多，機(jī)會(huì)也是前所未有的多，半導(dǎo)體廠商專注于某一領(lǐng)域，比如英偉達(dá)的車載芯片，積極開拓新技術(shù)，如果能做到某個(gè)細(xì)分行業(yè)比如車載芯片行業(yè)的第一，依然可以有很大作為。