探討半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和未來方向

由于分析機構(gòu)和企業(yè)的一致看衰，產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)開始對半導體的未來有了恐慌性的情緒。日前高盛甚至對工業(yè)和汽車的未來，抱有不確定的觀點。這就使得整個產(chǎn)業(yè)開始重新審視半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和未來方向。埃森哲也在日前發(fā)表的報告中，闡述了他們看好的六大半導體機會。

一、全民AI：讓企業(yè)和社會受益

AI的覆蓋范圍在整個社會都在不斷擴大。事實上，在我們的調(diào)查中，90%的半導體行業(yè)高管認為，在未來三年內(nèi)，每人每天都會受到基于AI決策的直接影響。因此，任何想要利用Al潛力的企業(yè)也必須承認AI的影響。

Al與傳統(tǒng)軟件不同，必須如此對待。Al可以學習，做出自主決策，并且不斷進化，而不是通過編程來采取具體行動，Al從分析輸入數(shù)據(jù)樣本和期望結(jié)果中“學習”，然后創(chuàng)建新的算法模型來處理新的輸入數(shù)據(jù)。

Al的強大力量意味著部署Al不再僅僅是為了完成一項任務而進行訓練。相反，公司需要“提升”它作為公司負責任的代表和貢獻社會的成員，公司要教導它做出公正的決策并代表企業(yè)的核心價值觀。公司還需要面對潛在的社會和責任問題，這要求公司需要解釋他們基于AI的行為和決定，而80%的半導體行業(yè)高管不相信目前的組織已經(jīng)對此做好了準備。

81%的半導體行業(yè)高管認為，如果出現(xiàn)問題，組織并沒有準備好面對社會和責任問題，這些問題要求他們解釋基于AI的行動和決定。

90%的半導體行業(yè)高管認為，未來三年內(nèi)，每人每天都將直接受到基于AI的決定的影響。

二、擴展現(xiàn)實：距離的終結(jié)

擴展現(xiàn)實（ER）包括增強現(xiàn)實（AR）和虛擬現(xiàn)實（VR），它可以讓機器在人類的認知水平上運行，并讓我們與技術(shù)自然地交互。這進而又縮短了人們之間的距離，方便了信息的獲取，并提供了完全沉浸式的體驗。

埃森哲認為，ER將人類潛力帶進了全新的層次，它將使人類更有效地體驗技術(shù)，并提高效率。在我們的調(diào)查中，半導體行業(yè)的高管們也持同樣的樂觀態(tài)度：他們中90%的人相信ER將為交互、通信和信息創(chuàng)造新的基礎(chǔ)，93%的人認為ER將會普及并影響幾乎所有行業(yè)。

93%的半導體行業(yè)高管認為，在未來5年，ER將會普及并影響幾乎所有行業(yè)。

90%的半導體行業(yè)高管相信ER將為交互、通信和信息創(chuàng)造新的基礎(chǔ)。

三、數(shù)據(jù)準確性：信賴的重要性

隨著企業(yè)投資于具有密集數(shù)據(jù)需求的技術(shù)（例如Al和邊緣計算），確保數(shù)據(jù)準確性（數(shù)據(jù)驅(qū)動決策的真實性）變得至關(guān)重要。事實上，超過80%的半導體行業(yè)高管表示，隨著企業(yè)依賴于數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策，數(shù)據(jù)完整性的重要性將呈指數(shù)級增長。許多公司尚未在驗證其最關(guān)鍵系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)的真實性方面進行投資。這可能意味著未來會有麻煩。

事實是，未經(jīng)證實的、不準確的、被操縱的信息可能會損害企業(yè)制定計劃、運營和增長所依賴的洞察力，如果放任不管，隨著跨行業(yè)的自主數(shù)據(jù)驅(qū)動決策的增加，不良數(shù)據(jù)的潛在危害將成為企業(yè)層面存在的問題。半導體公司尤其容易受到攻擊：在我們的調(diào)查中，90%的公司都在增加數(shù)據(jù)的使用，以推動和自動化決策，如果數(shù)據(jù)準確性得不到適當?shù)年P(guān)注，則會增加風險。

73%的半導體行業(yè)高管認為，許多公司還沒有在驗證其最核心系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)的真實性方面進行投資。

85%的半導體行業(yè)高管認為，隨著組織在數(shù)據(jù)驅(qū)動決策方面的發(fā)展，數(shù)據(jù)完整性問題將呈指數(shù)級增長。

四、無摩擦業(yè)務：專為規(guī)模合作而打造

基于技術(shù)的合作正以前所未有的規(guī)模發(fā)展，這使得公司比以往任何時候都更加集成。但是，傳統(tǒng)的業(yè)務系統(tǒng)并不是為了支持這種擴展而建立的，事實上，過時的系統(tǒng)已經(jīng)阻礙了增長。半導體行業(yè)的高管們看到了正在發(fā)生的挑戰(zhàn)：生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系的強弱和影響將取決于組織的技術(shù)能在多大程度上支持這些至關(guān)重要的合作關(guān)系。有兩種技術(shù)可以應對這一挑戰(zhàn)。

微服務就是其中一種技術(shù)，它是一種架構(gòu)方法，它使用一組工具，如應用程序編程接口（API）、容器（container）和云，將應用分解為簡單的獨立服務。微服務架構(gòu)為公司輕松快速地建立關(guān)系、無縫地集成服務提供了基礎(chǔ)，而不會妨礙合作伙伴和客戶。

另一種技術(shù)是區(qū)塊鏈，它是一種分布式分類帳系統(tǒng)，存儲事務組（“區(qū)塊”），然后使用加密術(shù)（“鏈”）鏈接和排序事務列表。因為區(qū)塊鏈事務本質(zhì)上是安全的、可驗證的、不可更改的，所以它是協(xié)作者相互通信和交互的一種很好的方式。這對半導體行業(yè)高管來說很重要。其中958人表示，自己的公司能夠輕松地與其他公司交換數(shù)據(jù)是至關(guān)重要的。

區(qū)塊鏈在半導體行業(yè)的貢獻或許意義重大。研發(fā)所涉及的投資以及知識產(chǎn)權(quán)所代表的競爭差異使得生態(tài)系統(tǒng)對公開共享數(shù)據(jù)持謹慎態(tài)度。區(qū)塊鏈加密術(shù)可以增加價值鏈成員之間的信任，還可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)收集方法的更大標準化。這進而可以提供必要的機制，使生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的極端數(shù)據(jù)貨幣化，從而為參與者開辟新的收入來源。

95%的半導體行業(yè)高管認為，與合作伙伴輕松交換數(shù)據(jù)至關(guān)重要。

93%的半導體行業(yè)高管認為，生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系的強弱和影響將取決于組織的技術(shù)對伙伴關(guān)系的支持程度。

五、思維互聯(lián)網(wǎng)：創(chuàng)建智能分布式系統(tǒng)

機器人技術(shù)、沉浸式現(xiàn)實技術(shù)、人工智能，以及聯(lián)網(wǎng)設備正在把物理世界技術(shù)復雜性提升到更高水平。此外，部署的物聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)量隨著它們生成的數(shù)據(jù)量一起呈爆炸式增長。目前的預測表明，到2020年，智能傳感器和其他物聯(lián)網(wǎng)設備將產(chǎn)生至少507.5 zettabytes的數(shù)據(jù)（超過5000億terabytes）。

但是，許多企業(yè)認為他們現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)設施可以支持這些系統(tǒng)所需要的計算，而且自擔風險不惜一試。為下一代技術(shù)提供智能需要對現(xiàn)有基礎(chǔ)架構(gòu)進行全面改造，實現(xiàn)云計算和邊緣計算的平衡，并重新關(guān)注硬件，以便在任何地方提供智能。

汽車行業(yè)是半導體公司的關(guān)鍵增長標志，它是一個很好的例子。為了防止發(fā)生事故，汽車數(shù)據(jù)是應該傳送到云端進行分析之后發(fā)送回汽車？還是利用汽車內(nèi)部的技術(shù)進行分析？汽車壽命如何影響邊緣處理組件本身的要求？用于監(jiān)測設備的傳感器與高速行駛的汽車上的傳感器之間存在巨大差異，后者可能會運行15到20年。

半導體行業(yè)的高管們意識到，數(shù)據(jù)產(chǎn)生的地方需要更多的處理能力：88%的半導體行業(yè)高管認為，從未來預期的數(shù)據(jù)量中創(chuàng)建實時的洞察力需要在邊緣進行計算，但他們也認識到，在邊緣和云計算之間取得正確的平衡是關(guān)鍵：幾乎所有的半導體行業(yè)高管（98％，在所有行業(yè)中所占比例最高）都認為企業(yè)必須實現(xiàn)這種平衡，以最大限度地提高技術(shù)基礎(chǔ)設施的靈活性，并在一切地方實現(xiàn)智能化。

88%的半導體行業(yè)高管認為，從未來預期的數(shù)據(jù)量中產(chǎn)生實時的洞察力需要在邊緣進行計算，這里是生成數(shù)據(jù)的地方，而且數(shù)據(jù)靈活多變。

98%的半導體行業(yè)高管認為，企業(yè)必須平衡云計算和邊緣計算，以最大限度地提高技術(shù)基礎(chǔ)設施的靈活性和智能化程度。

產(chǎn)品組合的影響

這些趨勢為半導體公司創(chuàng)造了巨大的增長機會，因為它們都涉及需要芯片的技術(shù)。事實上，總體而言，這些趨勢在未來幾年內(nèi)會為半導體公司帶來數(shù)十億美元潛在的新收入，其產(chǎn)品要可以應對相關(guān)技術(shù)驅(qū)動的對更強處理能力的日益增長的需求。

例如，就Al而言，芯片需要強大的計算能力進行深度學習，因此需要強大的處理器。Al芯片還需要大量的非易失性存儲器來積累數(shù)據(jù)。這推動了對3D NAND的需求。Al芯片的計算復雜性也推動了制造創(chuàng)新。與PC和智能手機所需的小型芯片不同，Al芯片的尺寸更大。這可能推動資本支出，并為半導體制造設備供應商創(chuàng)造機會，而Al將提升許多新技術(shù)結(jié)合使用后的價值，這將為半導體行業(yè)開辟新的市場機遇?？傮w而言，Al芯片市場預計將增長6倍，從2016年的大約60億美元增長到2021年的5350億美元。

擴展現(xiàn)實也將對高性能計算應用產(chǎn)生巨大需求，進而推動半導體行業(yè)的晶圓出貨量和收入。到2020年，AR/VR的支出預計將超過1430億美元，其中一半以上將用于硬件。事實上，超過90%的半導體行業(yè)高管（這是我們調(diào)查的所有行業(yè)中比例最高的）認為，未來5年內(nèi)，擴展現(xiàn)實將廣泛普及，幾乎影響到所有行業(yè)。

隨著更多基于技術(shù)的伙伴關(guān)系的出現(xiàn)，對計算能力需求將增加成百上千倍，這將增加對芯片的需求。例如，在區(qū)塊鏈中，最重要的采礦硬件組件是內(nèi)存芯片、顯卡和處理器——所有這些組件都使用大量的半導體，需求之大讓一些半導體制造商著手開發(fā)特定于加密貨幣的顯卡芯片。

最后，物聯(lián)網(wǎng)設備的普及意味著產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將遠遠超過傳統(tǒng)集中處理系統(tǒng)所能處理的數(shù)據(jù)量。因此，企業(yè)將越來越多地尋求將更多的處理能力從云端帶到IT系統(tǒng)的邊緣，以便更快地進行分析，從而加快決策速度。這對擁有邊緣計算產(chǎn)品的芯片制造商來說是個好消息。事實上，在所有涉及半導體產(chǎn)品或服務的市場上，物聯(lián)網(wǎng)總支出的比例將在未來幾年從2016年的150億美元大幅躍升至2025年的620億美元。

顯然，隨著這些趨勢在以下新技術(shù)和新應用的三波浪潮中展開，半導體公司創(chuàng)造出的新資金將高達數(shù)百億美元。

第1波

使用現(xiàn)有的解決方案，這些解決方案勉強可行但不太適合應用（例如使用圖形處理器進行機器學習或區(qū)塊鏈）。

第2波

創(chuàng)建量身定制的專用處理器。

第3波

商品化（軟件定義架構(gòu)）。

今年的趨勢主要還是在第一波，剛剛接近第二波。為了充分利用這一勢頭，半導體公司應該確定如何利用敏捷技術(shù)（并且快速廉價地淘汰）來開發(fā)相關(guān)的新產(chǎn)品，因為在這一階段，市場可能愿意在它們成為大宗商品之前為它們支付溢價。他們還應該考慮轉(zhuǎn)向基于解決方案或系統(tǒng)的產(chǎn)品（而不是允許其他公司來構(gòu)建）。例如，支持區(qū)塊鏈的圖形處理單元（GPU）將很有需求，但是將特定用于區(qū)塊鏈的GPU作為系統(tǒng)構(gòu)建，并提供軟件，將產(chǎn)生更多的價值。

重要的是，半導體公司應該全面評估他們的整個技術(shù)路線圖，以確保他們在追求這些領(lǐng)域時可以獲得規(guī)模。例如，Al和ER的核心是驅(qū)動類似的計算需求，因此公司應該構(gòu)建自己的組織，盡可能多地采用這些技術(shù)，在開發(fā)周期的后期盡可能區(qū)分研發(fā)和其他投資。

在開發(fā)新產(chǎn)品時，半導體公司應該記住兩點。首先，它們需要通過提高公司內(nèi)部和整個生態(tài)系統(tǒng)的透明度，來加強運營和戰(zhàn)略之間的協(xié)調(diào)一致。通常，公司內(nèi)部的影子組織最終會進行并行的大規(guī)模工作。其次，授權(quán)營銷在開發(fā)新解決方案時結(jié)合客戶的意見是至關(guān)重要的，而不是讓當前特別賺錢的項目來決定將哪些產(chǎn)品特性融入到新產(chǎn)品中。

改善運營的潛力

半導體公司還需要考慮如何應用這些新技術(shù)來改善自己的業(yè)務。

例如，一個巨大的機會在于數(shù)據(jù)的準確性，在半導體行業(yè)，數(shù)據(jù)的準確性與無摩擦的商業(yè)趨勢和區(qū)塊鏈緊密相關(guān)。鑒于半導體行業(yè)在設計、制造、設備和物流方面的網(wǎng)絡化程度，大量的數(shù)據(jù)以不同的格式在許多生態(tài)系統(tǒng)伙伴之間交換，需要大量的解釋和翻譯。但是仍然沒有“標準”的數(shù)據(jù)存儲方式。此外，由于他們的許多活動都外包給了第三方，而且設計和流程的復雜性不斷上升，半導體公司會發(fā)現(xiàn)確認他們的數(shù)據(jù)質(zhì)量和確認數(shù)據(jù)來源是主要的挑戰(zhàn)。

這就是區(qū)塊鏈真正發(fā)揮作用的地方，這就是為什么半導體公司正在認真考慮它如何在業(yè)務中發(fā)揮作用。事實上，在我們的調(diào)查中，88％的半導體行業(yè)受訪者認為區(qū)塊鏈將在2021年被整合到他們組織的系統(tǒng)中，超過一半的人希望明年投資區(qū)塊鏈，區(qū)塊鏈將在價值鏈上下促進更大的數(shù)據(jù)共享，并具有高度的訪問控制，這將有助于生態(tài)系統(tǒng)安全地避開圍墻花園（walled gardens），使個人玩家更多地專注于自己的核心競爭力。它還可以作為收集和存儲重要的供應鏈“跟蹤”數(shù)據(jù)的標準，這在半導體行業(yè)尤其重要，并且可以為生態(tài)系統(tǒng)參與者提供一種安全的方式，將有價值的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為額外的收入。

AI在半導體公司的業(yè)務中也扮演著重要的角色。Al可以輔助優(yōu)化許多操作，從供應鏈管理和技術(shù)支出，到測試時間分析、良率優(yōu)化和每百萬的缺陷部件（DPPM）預測。但由于半導體公司業(yè)務的復雜性和所需的高級技能，很多領(lǐng)域中還沒有出現(xiàn)相關(guān)的Al產(chǎn)品。

Al最終將出現(xiàn)在用于處理負載管理測試和設計優(yōu)化等事情，半導體公司應繼續(xù)監(jiān)控供應商的進展。與此同時，他們也應該探索如何在業(yè)務的其他領(lǐng)域使用Al，例如供應鏈、采購和金融，這些領(lǐng)域中現(xiàn)在已經(jīng)存在先進AI。

我們討論過的所有技術(shù)都是這樣的：如果一家半導體公司正在為應用開發(fā)產(chǎn)品，以利用其客戶的新興趨勢，那么他也應該與整個生態(tài)系統(tǒng)合作，對相同的應用進行原型設計和部署，改善自己的運作。

88%的半導體行業(yè)高管認為區(qū)塊鏈將在3年內(nèi)融入公司系統(tǒng)。

是趕上浪潮的時候了

鑒于半導體公司在高科技領(lǐng)域的地位，它們敏銳地意識到了技術(shù)的變化有多快，技術(shù)的進步如何能擾亂企業(yè)和整個市場。埃森哲的技術(shù)愿景提供了一個窗口，讓人們了解半導體公司及其客戶和生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴在未來幾年可以期待什么，以及這些趨勢可能對他們的業(yè)務意味著什么。

可以肯定的是，區(qū)塊鏈、AI和ER等處理密集型技術(shù)的爆炸式增長將為半導體公司帶來巨大的新收入潛力，尤其是那些能夠以高價快速滿足新興需求的半導體公司。換言之，現(xiàn)在是半導體公司決定如何重塑產(chǎn)品組合，成為這些技術(shù)的首選供應商的時候了。

這也是半導體公司抓住客戶的領(lǐng)先優(yōu)勢并開始確定潛在趨勢的好時機，這些趨勢必須大幅改善其業(yè)務的運營和績效。大量的用例已經(jīng)存在，隨著技術(shù)的成熟和公司繼續(xù)進行試驗，更多的用例將會出現(xiàn)。

半導體行業(yè)從來沒有比現(xiàn)在更適合增長的時候。半導體公司將成為未來技術(shù)世界的發(fā)動機和生命線。誰會挺身而出，提供更快、更強大的芯片，使之成為實現(xiàn)這些技術(shù)潛力的關(guān)鍵？