2011年世界电子行业发展浅析

    当前世界电子市场最俏销的电子产品当属电视、电脑和手机，代表产品就是半导体平板电视、iPad和智能手机。据市场调研公司VLSI最近发表的报告，在它们的带领下，2011年的世界电子市场，将在2010年增长13%的基础上续增7.8%，达1.74万亿美元，且预期2012年将再增8.2%，达到1.89万亿美元。相比同期半导体市场的激烈震荡，更显稳好(表1)，前景可待。

    记得上世纪80年代即有一种说法：80年代是电子时代，90年代是光时代，21世纪是生物时代。实际预测往往过于乐观，大致方向是对的，但发展并没有那么快，电子技术还在继续发展。《Science》杂志2010年9月报道由英、日、以、荷大学和研究所共同开发成功光子芯片，可用以制造比传统超级电脑快得多的量子计算机，预计5年内或可实用。以DNA或蛋白质组成的生物芯片尽管开发多年，最近展览会上也见到有植入生物芯片的应用，但市场还很小，有报道称2007年不过19亿美元，预期2013年也才能达到38亿美元。由生物芯片组成的生物电脑，记忆能力和运算速度都将比人脑还快，但科学家预测，至少2020年才有可能出现。

    因此，从现实出发，电子技术还将继续发展，发展方向可以用“GAMp3C”来表达。

    “G”是“GreenEnergy”，绿色能源。现在自然资源日益减少、供需失衡、天气不断变暖，“绿色革命”是唯一解决方法，势在必行，甚至有人说未来ET(能源技术)将取代IT(信息技术)成为主导技术。“A”是“Automotive Electronics”，汽车电子已成电子产业中一个重要领域，预计将从2009年的1250亿美元迅速增长到2014年的2100亿美元，年均增长率达两位数——11%。“M”是“Medical Electronics”，医疗电子包括医用电子设备、保健电子产品等，特别是后者发展更快，据报道，仅日本市场2007～2015年间将猛增5倍多，接近6000亿日元，引起了许多大公司的关注。又有报道称，医疗电子市场涉及世界每一个人，潜力十分巨大，未来医疗电子用半导体有可能超过PC、通信，成为最大用户，重要性可见一斑。“3C”即传统的“Computer、Communication、ConsumerElectronics”三大类产品，但其前面加了个“p”，即“personal”，意味着三大类产品都要走“个人化”的道路，汇总在一起便是：GAMp3C。

    集成电路回归平淡

    2010年世界经济回暖，消费者信心增强，电子产品市场供销两旺。Gartner报告称其将增长15%(VLSI公司数据为增长13.1%)，这些因素促使世界半导体市场在2009年受挫触底后强劲反弹，大幅飇升32%，首次突破3000亿美元，这是半导体历史上增长率第4次超过30%。由于经济的脆弱和变化不定，几乎每一家调研公司都对预测数据不断进行调整，一贯比较谨慎的WSTS的表现更具代表性，它调高了2010年的预测，同时调低了2011年后的预测(表2)，它去年6月的春季预测，2010～2012年的增长率分别为：28.6%，12.2%和9.3%。WSTS  

    为什么2011年回归平淡呢?宏观上世界经济增长看来将放缓，

经合组织报道将略增4.2%，美国增长还略低于2%。有经济界专业人士称，2011年的世界将是“3R”主导年，即美国的Rebalancing(重新平衡)年，欧洲的Restructure(重组)年，中国的Reflation(再膨胀)年。就半导体业而言，Gartner公司调查发现，2010年第三季度世界半导体市场环比仅增长5%，大大低于正常的9%，估计四季度环比也仅增4%，消极影响或将延续到2011年上半年，因此对2011年的增长作了相应下调(表2)。调查结果还显示，引导半导体产业增长的存储器遭遇红灯，在2010年猛窜了49%之后，2011年却由于需求不振，价格将滑落而变为下跌2.4%，其中DRAM将锐减15.6%，出现冰火两重天的状况，闪存倒可以因在大众消费电子中的扩大应用而仍可增长24%。但总的来看，随着智能手机、移动PC和平板电脑等的发展，预计到2014年世界半导体市场仍将保持增长的态势。

    有趣的一点是，ICInsights公司明确提出不同意SIA对2012年半导体市场仅增3.4%的观点，认为这是表示半导体走向“死亡”之见。该公司反驳说，美国的失业率将下降，就业增加，消费趋殷，2012年又是美国选举年，通常该年经济望好。中、印、拉美等地区对手机、PC、TV、汽车的需求增大，这都将带动半导业的发展。何况IC近年的出货量一般都年增8%～10%，半导体的资本开支平均每年约增15%～16%，半导体生产也不会出现过剩，故而ICInsights公司提出2012年将增长10%，从表2看也仅此一家，立此为凭，留待观察。

    另根据SEMI的年终预测报告，2010年的世界半导体制造设备业是成绩极为辉煌的一年，它从2009年惨跌46%的谷底中激烈迸发，狂升136%达375亿美元，恢复到了2004年的水平。各类设备的增长情况如表3所示，但预计2011～2012年都仅增长4%。

    从投资地区分析，2010年韩国对半导体制造设备投资最为积极，翻了两番还多，从26亿美元一举提到86亿美元，我国台湾省翻了一番，但投资额却是世界最大，达近百亿美元，中国大陆33亿美元，次于美、日居第五位。预测2011年，韩国与我国台湾省均为负增长，不过仍以90和83亿美元居头两位，其余各地区虽都略有增长，但地位未变，中国大陆以38亿美元仍居第五位。

    300mm晶圆生产线的使用至今已有10多年的历史了，2010年在iPad和智能手机热销的驱动下，已有若干有实力的半导体大公司如Intel、三星和台积电等都扩大了投资，其中大多还是投向300mm生产线，采用2Xnm工艺生产存储器、MPU，并向模拟器件及MCU等扩展。同时，它们也都在积极鼓吹对450mm晶圆厂的投资建设以提高芯片产量，增加利润。据说原来对此认为投资太高、抱有疑虑的设备厂商也转变了态度。特别最近证实，Intel公司将在俄勒冈建设一条名为D1x的研发生产线，至少这是一条“准450mm生产线”，只要条件成熟，完全可以支持450mm晶圆生产。尽管如此，关于450mm晶圆生产还有许多工作要做，有预计要到2018年才能付诸实现。《日经电子学》报道，300mm晶圆生产始自1995年，450mm的大口径化将从2015年开始。

    50年来摩尔定律不停地推动着半导体技术的进步，电子产品的革新，甚至人类生活质量的改善。

对于摩尔定律是否继续存活，近年存在不同的意见。最近见到有些媒体都在强调存活，其理由大致有二：一是扩展了定律的应用范畴，不仅包括芯片的加工尺寸(器件密度)，还包括了(同样尺寸内的)性能(存储容量、运算速度)，价格(芯片越小，价格越便宜)，最近又提出第四方面，即功效(efficiency，减少功耗，增加效率);二是半导体微细化还在继续进步。从主要大半导体公司的技术发展计划看，都比ITRS(国际半导体技术路线图)2009年制定的规划还快，2011年即将具体落实lXnm计划。继45nm和32nm之后，最近Intel公司透露，将坚守摩尔定律，投资60～80亿美元，研发和量产22nm以下的工艺技术。此外，经济危机后多核芯片、立体组装的快速发展，都表示摩尔定律并未过时，正向深度迈进。《日经电子学》日前发表了一个微细化的具体进度表说：2011～13年为22～20nm时代，2013～15年为15～14nm时代，2015～17年为11nm时代，2017～19年为7nm时代，可作参考。

    总而言之，今日半导体产业的驱动力有：一方面是LED液晶电视、LED照明和iPad平板电脑等便携产品的加速发展和激情上市;另一方面是新兴市场对数字电子产品的殷切需求;再是工业先进国家对“环保/节电”、“安全”、“健康”等的热心追求。这些都是今后世界LCD业的杀手应用和前进引擎。