預(yù)測半導(dǎo)體的下一波浪潮

編者按：半導(dǎo)體/集成電路業(yè)正處于哪個(gè)階段，EDA業(yè)將何去何從?中國IC設(shè)計(jì)業(yè)的特點(diǎn)如何?日前在京舉行的Mentor Forum(明導(dǎo)技術(shù)論壇)上，Mentor Graphics公司董事長兼首席執(zhí)行官Wally Rhines進(jìn)行了精彩講演，并接受了《電子產(chǎn)品世界》的采訪。另悉，Wally先生剛剛獲得了被譽(yù)為EDA業(yè)諾貝爾獎(jiǎng)的“2015 Phi Kaufman Award(菲爾?卡夫曼獎(jiǎng))”，也謹(jǐn)以此文向他表示祝賀與敬意!

Mentor Graphics公司董事長兼首席執(zhí)行官Wally Rhines

　　過去預(yù)測集成電路(IC)市場總是很難，因?yàn)榘雽?dǎo)體營收的反復(fù)無常，受經(jīng)濟(jì)大環(huán)境和特殊的業(yè)界規(guī)律波動(dòng)影響;另外營收預(yù)測需要同時(shí)預(yù)測數(shù)量和平均售價(jià)，但數(shù)量、生產(chǎn)的芯片面積和單位面積的營收是非?？深A(yù)測的(圖1-4)。IC營收/面積是穩(wěn)定的。IC營收預(yù)測基于硅面積和歷史營收/面積的趨勢。

　　為什么業(yè)界預(yù)測沒有理論計(jì)算出來的準(zhǔn)確?原因之一是局限的半導(dǎo)體營收報(bào)告，因?yàn)橛行㊣C營收被埋沒了，例如蘋果和三星有自己定制的移動(dòng)處理器，影響和減少了約1/3零售市場。因此，這種因素影響了約100億美元的IC市場規(guī)模，約占總IC業(yè)的3.0%~3.5%。

　　因此，要想預(yù)測未來的半導(dǎo)體營收，需要預(yù)測新應(yīng)用。因?yàn)樾碌陌雽?dǎo)體應(yīng)用會驅(qū)動(dòng)增長浪潮，并出現(xiàn)新的領(lǐng)導(dǎo)性公司。從PC時(shí)代到現(xiàn)如今的IoT(物聯(lián)網(wǎng))時(shí)代，概莫能外。

姜氏曲線

　　那么，有沒有一個(gè)可靠的方法來預(yù)測未來的半導(dǎo)體市場增長呢?1825年英國的數(shù)學(xué)家兼精算師Benjamin Gompertz提出了姜氏曲線(Gompertz Curve)，用以預(yù)測所有事物的生長周期，無論是腫瘤的生長過程、人口增長，還是手機(jī)的上升過程，就算在金融界，這也是一個(gè)非常好的模型。

　　圖6中復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式可以變成如圖6右側(cè)的一條曲線。這個(gè)公式就意味著你只要知道前面幾個(gè)點(diǎn)，就能預(yù)測后面的曲線。

　　從圖7可見，在早期成長時(shí)，在百分比上是一個(gè)非?？斓某砷L率，圖6縱坐標(biāo)表示總和的量。到了中間階段是一個(gè)比較均衡的成長期，之后，這個(gè)產(chǎn)品的成長期會變得較緩。從數(shù)學(xué)角度，當(dāng)?shù)竭_(dá)37%時(shí)，這恰巧是一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，曲線從下凹變成上凸。

　　這里用固態(tài)圖像傳感器來說明此觀點(diǎn)。1991年固態(tài)圖像傳感器售價(jià)約二十多美元，不過現(xiàn)在為3美元左右(圖8)。從出貨量角度，2015年前突飛猛進(jìn)的一個(gè)點(diǎn)也是手機(jī)起來的點(diǎn)，大概在2000年?，F(xiàn)在已經(jīng)過了15年，我們認(rèn)為這應(yīng)該是一個(gè)很成熟的市場。那么，如果用姜氏曲線來看一看，照此預(yù)計(jì)的話，其實(shí)還處在一個(gè)比較早期的過程(圖9)，所謂的37%的轉(zhuǎn)線點(diǎn)還沒有達(dá)到，當(dāng)然現(xiàn)在每年我們的成長量還是比前一年快。從整個(gè)周期角度看，還有二十幾年才能到真正的成熟期。

　　但是為什么會這樣呢?不是每個(gè)手機(jī)上基本都有了這樣的產(chǎn)品嗎?為什么未來還會有那么巨大的發(fā)展空間?其中一個(gè)原因就是除了手機(jī)，另外的應(yīng)用——監(jiān)控?cái)z像頭的成長率是年均46%(來源：Transparency Market調(diào)查公司，2014年5月15日)，所以每年所收到的數(shù)據(jù)的成長率也是非常龐大的。另外，還有很多其他的應(yīng)用可以采用固態(tài)圖像傳感器，采用的方式非常細(xì)致，諸如醫(yī)學(xué)、汽車ADAS(高級駕駛員輔助系統(tǒng))、機(jī)器視覺、頭戴式攝像頭、無人機(jī)、眼鏡、相機(jī)、攝像機(jī)、智能手表等，所以將來的市場會很廣闊。

本文來源于中國科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2016年第9期第1頁，歡迎您寫論文時(shí)引用，并注明出處。