集成電路之所以達到國家和企業(yè)的不斷支持，依賴于它在多方面的技術(shù)應(yīng)用，本文來講述一下集成電路芯片的具體行業(yè)應(yīng)用和集成電路在這些行業(yè)的發(fā)展規(guī)模。

　　集成電路芯片技術(shù)介紹

　　根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈劃分，芯片從設(shè)計到出廠的核心環(huán)節(jié)主要包括 6 個部分：

　　(1)設(shè)計軟件，芯片設(shè)計軟件是芯片公司設(shè)計芯片結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵工具，目前芯片的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要依靠 EDA(電子設(shè)計自動化)軟件來完成;

　　(2)指令集體系，從技術(shù)來看，CPU 只是高度集合了上百萬個小開關(guān)，沒有高效的指令集體系，芯片沒法運行操作系統(tǒng)和軟件;

　　(3)芯片設(shè)計，主要連接電子產(chǎn)品、服務(wù)的接口;

　　(4)制造設(shè)備，即生產(chǎn)芯片的設(shè)備;

　　(5)圓晶代工，圓晶代工廠是芯片從圖紙到產(chǎn)品的生產(chǎn)車間，它們決定了芯片采用的納米工藝等性能指標(biāo);

　　(6)封裝測試，是芯片進入銷售前的最后一個環(huán)節(jié)，主要目的是保證產(chǎn)品的品質(zhì)，對技術(shù)需求相對較低。

　　總體來看，在指令集、設(shè)計等產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)中絕大多數(shù)技術(shù)壁壘比較高的環(huán)節(jié)，中國芯片產(chǎn)業(yè)地位非常薄弱，與歐美芯片產(chǎn)業(yè)企業(yè)存在較大差距，而在圓晶代工、封裝測試等技術(shù)要求相對不高的環(huán)節(jié)，中國憑借其勞動力優(yōu)勢，則有望率先崛起，成為有希望趕超世界平均水平的領(lǐng)域。

　　集成電路應(yīng)用市場介紹

　　1 傳感器(MEMS)市場

　　MEMS(微機電系統(tǒng))是在半導(dǎo)體制造技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新興領(lǐng)域，是微電路和微機械按功能要求在芯片上的集成，基于光刻、腐蝕等半導(dǎo)體技術(shù)，融入超精密機械加工，并結(jié)合材料、力學(xué)、化學(xué)、光學(xué)等，使一個毫米或微米級別的 MEMS 系統(tǒng)具備精確而完整的電氣、機械、化學(xué)、光學(xué)等特性。MEMS 器件主要包括傳感器、執(zhí)行器、微能源等，傳感器較為成熟，執(zhí)行器和微能源多處于起步階段。

　　MEMS 當(dāng)前主要應(yīng)用在消費電子、汽車等領(lǐng)域。隨著產(chǎn)品的不斷成熟，航空航天、醫(yī)學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也逐漸普及。表 1 列出了 MEMS 的主要應(yīng)用領(lǐng)域。

　　2 可穿戴設(shè)備市場

　　智能可穿戴終端是指可直接穿在身上或整合到衣服、配件中，且可以通過軟件支持和云端進行數(shù)據(jù)交互的設(shè)備。當(dāng)前可穿戴終端多以手機輔助設(shè)備出現(xiàn)，其中以智能手環(huán)、智能手表和智能眼鏡最為常見[5]。

　　3 物聯(lián)網(wǎng)市場

　　有數(shù)據(jù)顯示，2015 年全球物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模達到 624 億美元，同比增長 29%。到 2018 年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備市場規(guī)模有望達到 1 036 億美元，2013～2018 年年均復(fù)合增長率將達 21%[7]，如圖5 所示。

　　同時，越來越多的物品和設(shè)備正在接入物聯(lián)網(wǎng)。2015 年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量已經(jīng)達到 49 億臺[7]，2016 年累積設(shè)備數(shù)目將可達 63.92 億臺，到 2020 年全球使用的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將增長至 208 億臺。預(yù)計到 2018 年物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將超過 PC、平板電腦與智能手機存量的總和。2019 年新增的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入量將從 2015 年的 16.91億臺增長到 30.54 億臺。

　　4 工業(yè)機器人

　　據(jù)預(yù)計，2017 年全球服務(wù)機器人市場規(guī)模將達到 450 億美元，未來 5 年(2017～2021 年)年均復(fù)合增長率為 16.9%，2021 年全球服務(wù)機器人市場規(guī)模將達到 820 億美元。

　　根據(jù)中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù)，國產(chǎn)機器人產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整升級、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐步改善，如多關(guān)節(jié)機器人占比持續(xù)提升。從機械結(jié)構(gòu)來看，2016 年上半年國產(chǎn)坐標(biāo)機器人保持龍頭地位且銷售加速，銷量超過 8 100 臺，占國產(chǎn)工業(yè)機器人總銷量的 42.1%，比 2015 年提高 4.7 個百分點。多關(guān)節(jié)型機器人 2016 年上半年累計銷售 6 225 臺，同比增長 67.2%，增速與 2015 年基本持平，在工業(yè)機器人總銷量中占 32.3%，比 2015 年全年占比提高 5 個百分點。工廠物流機器人銷量超過 1 000 臺，同比增速高達 71.3%，占機器人銷售總量的比重與 2015 年持平。平面多關(guān)節(jié)機器人銷售 1 750 臺，同比增長 12.6%，占總銷量的比重比 2015 年回落 4.7 個百分點。

　　5 VR/AR(虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實)

　　虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality，VR)是一種運用計算機仿真系統(tǒng)生成多源信息融合的交互式三維動態(tài)實景及動作仿真使用戶產(chǎn)生身臨其境體驗的技術(shù)。該技術(shù)通過調(diào)動用戶的視覺、聽覺、觸覺和嗅覺等感官，讓用戶沉浸于計算機生成的虛擬環(huán)境中，創(chuàng)造一種全新的人機交互形式。與虛擬現(xiàn)實緊密聯(lián)系的增強現(xiàn)實(Augmented Reality，AR)是一種將屏幕中的虛擬影像通過光電技術(shù)處理將之與現(xiàn)實世界融合并與用戶互動的技術(shù)。VR 設(shè)備對于數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸和圖像顯示的要求遠高于目前的電子計算機，而 AR 除了需要創(chuàng)建具有真實感、沉浸感的虛擬影像，還要與現(xiàn)實影像無縫銜接，所需要的運算量比 VR 又高出了一個檔次。

　　6 人工智能(AI)

　　人工智能(Artificial Intelligence，AI)是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)，該領(lǐng)域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等[16]。2016 年 3 月李世石大戰(zhàn) AlphaGo，人工智能快速進入大眾視野。

　　資本市場敏銳地捕捉到人工智能的商業(yè)化前景，我國人工智能領(lǐng)域投融資熱度快速升溫。2012～2015 年，我國人工智能行業(yè)的投融資金額、次數(shù)及參與機構(gòu)數(shù)量等均迅速增長，年均復(fù)合增長率超過 50%，2015 年人工智能行業(yè)的投資額已達到 2012 年的 23 倍，如圖 11 所示，充分表明資本市場對于人工智能發(fā)展前景的認(rèn)可。

　　從全球大環(huán)境來說，分產(chǎn)品類別來看，2017年模擬電路(Analog)產(chǎn)品市場銷售額為527.11億美元，同比增長10.2%，占到全球半導(dǎo)體市場總值的12.9%，占全球集成電路市場的15.49%;微處理器(MICro)產(chǎn)品市場銷售額為631.47億美元，同比增長4.2%，占到全球半導(dǎo)體市場總值的15.5%，占全球集成電路市場的18.56%;邏輯電路(LogIC)產(chǎn)品市場銷售額為1014.13億美元，同比增長10.8%，占到全球半導(dǎo)體市場總值的24.8%，占全球集成電路市場的29.81%;存儲器電路(Memory)產(chǎn)品市場銷售額為1229.18億美元，同比增長60.1%，占到全球半導(dǎo)體市場總值的30.1%，占全球集成電路市場的36.13%。存儲器電路占比較大的主要原因是因DRAM和NAND Flash從2016年下半年起缺貨，并引發(fā)DRAM和NAND Flash漲價。DRAM 2017年平均售價(ASP)同比上漲77%，銷售總值達720億美元，同比增長74%;NAND Flash 2017年平均售價(ASP)同比上漲38%，銷售總額達498億美元，同比增長44%，NOR Flash為43億美元，導(dǎo)致全球存儲器總體市場上揚增長58%。如若扣除存儲器售價上揚的13%，則2017年全球半導(dǎo)體市場同比增長率僅為9%的水平。

　　科技是第一發(fā)展力，只有掌握了自己的技術(shù)，才能在科技戰(zhàn)爭之中立于不敗之地，集成電路的科技戰(zhàn)爭也是我們面對和其他國家差距的一個切入點，發(fā)展這項科技對我們企業(yè)和國家的意義都十分重大。