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IC Insights:「中國製造2025」半導體自給率難達標
中國自2005年以來一直是半導體最大的消費國,根據產業研究機構IC Insights的最新研究指出,中國的IC產量並沒有立即出現大幅提升。中國的IC產量占其2018年1550億美元IC市場的15.3%,高於2013年前的12.6%。此外,IC Insights預測2023年中國IC產能將提升至其市場規模的20.5%。預計中國的IC產量在2018~2023年間將呈現15%的年複合成長率(CAGR)。SK海力士、三星、英特爾和台積電是在中國擁有重要IC產品的主要外國IC製造商。
英特爾在中國大連的12吋晶圓廠(Fab 68於2010年10月下旬開始生產MCU)於2015年第三季閒置,因為該公司將晶圓廠轉為3D NAND Flash製造。截至2018年12月,英特爾中國工廠的產能為滿載每月7萬片12吋晶圓。另外,2012年初,三星獲得韓國政府的批准,在中國西安建立一個12吋IC製造廠,生產NAND Flash。三星于2012年9月開始建設該工廠,並於2014年第二季開始生產。該公司在第一階段投資了23億美元,預算總額為70億美元。該工廠是2017年三星3D NAND生產的主要工廠,截至2018年12月,該工廠每月產能10萬片晶圓,三星計劃將該工廠擴建至每月20萬片晶圓。
預計未來五年IC銷售量將大幅增加,包括中芯國際(SMIC)和華虹集團以及長江儲存(YMTC)和長鑫儲存(CXMT)。DRAM廠福建晉華(JHICC)目前處於擱置狀態,等待美國對該公司實施的製裁。此外,有可能有新公司希望在中國建立IC產線,如台灣的富士康,該公司於2018年12月宣布擬在中國投資90億美元建立半導體產線,提供代工服務以及生產電視晶片和影像感測器。
IC Insights預測,如果中國的IC產能在2023年擴張至470億美元,那麼它仍然只占2023年全球IC市場總額的5714億美元的8.2%。即使由YMTC和CXMT等中國新創半導體廠建立新的IC生產,IC Insights也認為外國公司將繼續成為中國IC生產基地的重要組成。因此,IC Insights預測,2023年中國至少50%的IC生產將來自在中國擁有晶圓廠的外國公司,如SK海力士、三星、英特爾、台積電、聯電、Globalfoundries和富士康等。IC Insights認為中國目前的本土IC產業發展將遠遠落後於中國政府「中國製造2025」計劃的目標,即2020年實現40%的自給率,2025年70%自給率。
Wi-Fi 6帶來多項技術革新
Wi-Fi聯盟(Wi-Fi Alliance)2018年10月宣布推出運行於2.4GHz/5GHz的最新技術802.11ax規格,並將之命名為「Wi-Fi 6」。新一代的規格除了著重於速率與效能的提升,也從網路架構著手,導入正交分頻多工存取(OFDMA)及上行多用戶多重輸入多重輸出(Uplink MU-MIMO)等全新的傳輸機制,為Wi-Fi技術帶來重大的變革。Wi-Fi聯盟表示,Wi-Fi 6可在室內、室外以及人口密集區域提供更可靠的性能,並實現更好的終端裝置電池續航力。
不同於802.11n與802.11ac規格皆採用正交分頻多工(OFDM)調變架構,新推出的802.11ax規格導入OFDMA調變機制,能支援更多用戶同時在同一通道中運行,進而提升Wi-Fi的傳輸效率與傳輸量,並降低延遲性。
在MU-MIMO的部分,原先802.11ac版本最多只能支援4個空間串流MU-MIMO傳輸,且僅支援下行鏈路MU-MIMO(Downlink MU-MIMO);而802.11ax除了加入上行鏈路MU-MIMO的功能,還可支援8個空間串流MU-MIMO傳輸。Wi-Fi接取裝置(Access Point, AP)也可將MU-MIMO與OFDMA作業結合在一起,使AP能同時服務多個裝置,並在同一時間內傳輸更多的資料。
根據國家儀器(National Instruments, NI),802.11ax的通道頻寬與802.11ac相同,資料傳輸速率差距也不大,但802.11ax可支援更高的QAM調變階次(Order),搭配1024-QAM提供新的調變與編碼組合(MCS 10、11),實現比802.11ac高25%的傳輸量。並提供更大的OFDM FFT (4倍大)、更窄的子載波間距(密度為4倍)以及更長的符碼時間(4倍),進而改善多路徑衰減環境以及室外的穩定性與效能。
另外,802.11ax也加入目標喚醒時間(Target Wake Time, TWT)機制優化其電源管理效能,提升裝置的電池續航力。據悉,TWT機制能使Wi-Fi路由器與裝置進行協商,並依據各個裝置的資料傳輸量排定睡眠週期,讓裝置能在非數據交換期間進入睡眠模式,要傳輸資料時再喚醒設備。若沒有導入TWT機制,儘管沒有資料待傳輸,裝置仍則會不斷地嘗試連線,消耗額外的電力。
而為使消費者能更清楚地辨別最新推出的Wi-Fi技術,Wi-Fi聯盟也發布了一套新的命名方式,以數字序號代表不同時間所推出的Wi-Fi技術,將最新推出的802.11ax技術定為Wi-Fi 6,早前推出的802.11ac為Wi-Fi 5,802.11n為Wi-Fi 4,以此類推。
Wi-Fi 6導入多項效能的優化渴望進一步帶旺Wi-Fi的市場發展,根據市場調查機構ABI Research,2019年智慧型手機市場將從Wi-Fi 5規格逐步過度到Wi-Fi 6規格。預期Wi-Fi 6導入市場的速度將更勝5G,並成為下世代行動通訊不可重要的短距離無線技術。
全球前10大半導體買家 中國廠商排名/家數躍進
國際研究暨顧問機構Gartner最新全球半導體設計總體有效市場前十大企業排名顯示,2018年仍由三星電子(Samsung Electronics)和蘋果(Apple)拿下半導體晶片買家冠亞軍寶座,兩者合計占全球整體市場17.9%,較前一年下滑1.6%;不過前十大OEM廠商晶片支出的占比,則是從2017年的39.4%增加到40.2%。
Gartner資深首席分析師山路正恆表示:「2018年前十大半導體買家中有四家為中國大陸OEM廠商(高於2017年時的三家),包括華為、聯想、步步高電子和小米,其中華為的晶片支出增加45%,躍升成為第三名,超越戴爾(Dell)和聯想。反觀三星電子與蘋果在2018年的晶片支出成長均大幅趨緩。」
2017年排名前十大的企業中,有八家仍維持在2018年前十名,而金士頓科技(Kingston Technology)和小米則為新入榜的廠商。小米較2017年上升了八個名次至第十位,主要原因在於2018年半導體支出增加了27億美元,年成長率63%。
PC與智慧型手機市場持續整併,對半導體買家排名產生極大影響,尤其是中國大陸的智慧型手機OEM大廠,在收購競爭對手後增加了市場支配能力。正因如此,前十大OEM廠商的半導體支出大幅增加,在2018年半導體市場的占比也達到40.2%,高於2017年的39.4%。這股整併趨勢可望延續,卻將使得半導體廠商更難維持高毛利率。
記憶體價格也是另一個影響市場的因素。過去兩年居高不下的DRAM平均售價(ASP)現在已經開始下滑,但造成的影響卻十分有限,因為當平均售價下滑,OEM廠商將會增加記憶體容量,同時投資頂級機種。Gartner預測,2019年和2020年記憶體晶片營收占整個半導體市場比重將分別達到33%和34%,高於2017年的31%。
IDC:2018年智慧手機出貨量衰退4.1%
根據產業研究機構IDC研究指出,智慧手機供應商在2018年第四季共出貨3.765億部,較去年同期衰退4.9%,也是連續第五季出現下滑。全球智慧手機銷售量在2018年衰退4.1%,全年共出貨14.04億部。隨著充滿挑戰的市場狀況持續到2019年第一季,今年市場下滑的可能性也持續提升。
IDC表示,目前全球智慧手機市場一片混亂。除了印度、印尼、韓國和越南等少數高成長市場之外,2018年沒有看到很多積極的活動。造成這個現象的幾個因素,包括換機週期延長與智慧手機市場滲透率已高等。許多大市場,政治和經濟的不確定性,以及不斷上升的價格導致消費者的挫敗感增加。
儘管智慧手機市場面臨各種挑戰,最大的焦點仍然是中國市場。中國約占全球智慧手機消費量的30%,高庫存仍然是整個市場的挑戰,消費者對設備的支出也一直在下降。與此同時,前四大品牌華為、OPPO、vivo和小米在中國市場的占有率從2017年的66%成長到大約78%。以全球來觀察,前五大智慧手機公司繼續走強,占智慧手機總量的69%,高於2017年的63%。2019年5G和可折疊設備的問世可以為行業帶來新的生機,這取決於供應商和運營商如何推廣這些技術。但是,IDC預計這些新設備將平均銷售價格也將持續推升智慧手機的價格天花板。
2018年半導體元件出貨量攀越1兆顆大關
根據產業研究機構IC Insights最新研究顯示,包括積體電路和光電元件、感測元件和離散式元件在內的年度半導體元件出貨量在2018年成長了10%,已數量來計算也首次突破1兆顆。2018年半導體元件出貨量攀升至1兆682億顆,預計2019年將成長至1兆1426億顆,再度成長7%。鑑於半導體產業的周期性和經常波動性,半導體元件的平均年複合成長率從1978~2019年約為9.1%。
在2004~2007的4年裡,半導體元件的出貨量從4000萬顆,迅速超越5000萬顆與6000萬顆,而在全球金融危機的2008年和2009年半導體元件出貨量大幅下滑。2010年又大幅成長25%,半導體出貨量超過7000億顆。直到2017年出現另一個強勁成長,年成長率12%,使得半導體元件的出貨量在2018年突破兆級大關之前超過了9000億顆。
1984年以後半導體元件成長最大的年成長率為34%,2001年網際網路泡沫破裂後最大跌幅為19%。全球金融危機和隨之而來的經濟衰退導致2008年和2009年半導體出貨量下降;這是半導體產業唯一一次連續兩年出現衰退,2010年成長25%是整個時段內第二高的成長率。
智慧手機無線充電2024年產業規模超過12億
產業研究機構Yole Développement發表研究報告指出,到2024年,無線智慧手機充電系統市場規模預計每年將超過12億台。該研究專注於消費者和行動市場的差異化,以及工業、醫療和軍事市場,其中獨立的差異化是重點之一。無線充電在過去幾年引起了業界的廣泛關注,從與智慧手機的連接到星巴克咖啡店的整合。然而,無線充電市場仍將高度不平衡且以消費者為導向。
一般消費市場對無線充電的需求是最近的,並且以高普及率的消費電子產品為主,例如智慧手機、耳機、智慧手錶等。這些設備需要頻繁充電。消費者無線充電可能是一個緩慢的技術推動。然而,由於市場形勢非常特殊,採用的速度比預期的要快。
技術開發人員和整合商共同推動無線充電產業發展,不僅創造了新的市場,而且還非常快速地進行了教育。無線發射器現在可以在家具,機場航站樓和餐館中找到,而能夠在家中為多個設備充電的墊子正在開發中。鑑於這些創新,通用電子行業有動力轉向無線充電兼容解決方案。
在無線充電產業發展初期,磁感應技術會是市場主流,Yole認為,磁共振的產品與應用從2020年會開始發展,到2022年甚至會成為整體市場主流,2024年市場超過12億的智慧型手機無線充電模組預計都將採用磁共振技術。事實上,大多數研發人員正在開發這兩種技術的產品,為6.78 MHz磁共振充電提供元件樣品,同時為105~205kHz磁感應充電提供半導體IC。
物聯網將帶動網路資料無「限」量產
物聯網(IoT)不斷的蒐集數據、產生數據也帶來帶來數據處理的新挑戰。IoT裝置最直接的影響反映在數據流量、運算資源負載等數據傳輸(Datacom)問題,產業研究機構資策會MIC表示,雲端資料中心(DC)在2021年的數據流量大約近20,000EB(20ZB),2016~2021年的年複合平均成長率(CAGR)達到22%。
對比雲端DC、傳統DC工作量比重,雲端DC的比重在2021年將達到95%,意味著未來多數的傳輸設備,皆會更加倚靠雲端或以公有運算為基礎的解決方案,現有架構將不足以因應IoT的數據成長。
關於資料類型,資策會MIC認為,在2020年全球數據的生成類型當中,排名首位的數據生成是來自監視、影像動畫或圖像系統,其次則是一般數據處理(如網通通訊的排程),第三則為娛樂與社群媒體顯示IoT的需求,涉及到第一線使用者的使用習慣變化,尤其是倚靠圖像、影像作為媒介的傳輸習慣。
人工智慧技術引發各領域AI投資熱潮
人工智慧(AI)將深入各行各業、個個角落,根據產業研究機構資策會MIC研究指出,AI將成為基盤性技術,全球人工智慧的科技支出,2016年約為4.5億美元,但預計於2020年達到192.8億美元、2021年更將突破達到289.6億美元,顯示全球公私領域皆將人工智慧視為科技研發投入的重點,並將逐漸導入應用以強化自身競爭力。
另外,全球人工智慧已在許多領域展現影響力,以應用類型的營收為例,資策會MIC認為,2016~2025年其累計收入最大者為靜態圖像標記與分類,產業規模達80億9780萬美元,其次為演算法交易策略75億4050萬美元,而性能提升則能創造73億6640萬美元商業價值,其他如病患數據處理提升、預測性維護、物件辨識等都有不錯的商業價值,顯現AI正在逐步改變各種基盤性技術。
再者,商業營運、生產流程等也將試著由人工智慧的導入,來提升營運的效率。全球自動化與人工智慧商業支出中,投入最高比重智慧化流程自動化(Intelligence Process Automation)顯示出部分廠商投入人工智慧主要的目的在於改善現有的生產流程;其次,則為機器人流程自動化,並且有比例擴張的情況,顯示未來生產流程中將有更多的機器人,而人工智慧則可導入進行最佳化應用。
2019年智慧型手機全球出貨量陷衰退陰影
市場研究機構TrendForce研究報告指出,2019年智慧型手機市場受到中美貿易戰影響,不確定因素增加,加上換機周期延長、創新程度降低等衝擊,導致市場需求遲滯,預估全年生產總量將落在14.1億支,較2018年衰退3.3%,若全球需求進一步惡化,不排除衰退幅度將擴大至5%。以全球市占排名來看,三星將續擁冠軍頭銜,華為預估在今年超越蘋果成為全球第二大手機品牌廠,而蘋果則將下滑一個席次至全球第三名。
TrendForce指出,由於三星在中高低階手機市場的布建已相當完整,相較於中國品牌廠可以往更低階或是海外進行布局,三星透過新興市場帶動成長的難度相對較高,因而市占版圖持續萎縮,2018年生產總量約為2.93億支,年衰退8%。TrendForce預估,三星今年仍將為全球市占第一、市占率約20%。
華為產品線佈局完整、擁有自主晶片開發優勢,在高階市場方面,以P系列以及Mate系列瓜分蘋果在中國的高階市場市占,並且以榮耀等系列成功進軍東歐等海外市場,帶動2018年生產總量達2.05億支,年成長30%。2019年華為除了守成中國市場既有版圖外,更仰賴東歐、巴西、南美等新市場市占的擴大,TrendForce預估其生產總量有機會持續成長至2.25億支,市占率達16%,正式取代蘋果成為全球市占率第二名的智慧型手機品牌。
回顧蘋果2018年生產總量表現,上半年和2017年同期差異不大,但下半年新機發表並未如期帶動生產總量增長,反較同期衰退7%,全年生產總量約落在2.15億支,較2017年下滑3%。其中在中國的銷售表現上,受到新機定價問題以及舊機型禁售事件的影響,銷售表現較2017年衰退將近1000萬支。
2019年蘋果將持續面臨換機週期延長、品牌獲利與定價策略如何取得平衡,以及中國高階市場的銷售失利等問題,預估2019年的生產總數將比2018年衰退至1.89億支,市占率將從15%下滑至13%。
2019年全球市占第四名至第六名的排名則與2018年改變不大,第四名為小米,透過低毛利的行銷方式,以及引進米家生態鏈周邊商品、軟體服務等吸引買氣,生產總量達1.23億支,相較2017年的生產總量成長約32%。預估小米2019年的生產總量將略為提升至1.29億支。
TrendForce表示,2018年已有多家中國手機品牌廠倒閉或遭整併,顯示手機產業已進入大者恆大格局。2019年除了將延續此一趨勢外,產品差異化越來越困難,導致全球前六席次的市占率差距將更為收斂。另外,中美貿易戰的發展也為整體產業帶來更多不確定的因素,是否將擴大甚至導致手機產業版圖的位移與重整,將會是2019年最大觀察重點。
主動式IoT裝置數2019年將超越全球人口
物聯網(IoT)發展與成長迅速,相關裝置更是高度成長,根據產業研究機構資策會MIC研究指出,全球具自主反應功能的IoT主動式裝置(Active Device)在2015年時共有129億個,2020年突破到212億個,2025年時預計達到342億個,呈現穩定成長的趨勢。
如以具備IoT功能來加以區分,預計在2021年時,具有IoT功能的主動式裝置已達50%,2025年預計達到62%,顯示全球有愈來愈多的裝置具備數據感測、資料蒐集、資料互聯的功能。
全球主動式IoT裝置數量2015年,約有28億個,2019年為IoT裝置數量首次超過全球人口總數的年份,2020年更將挑戰100億個大關,2025年則預計達到215億個,是2020年的兩倍之多。
全球人均IoT數量(全球平均每人所擁有的IoT裝置),2020年為1.3個、2025年將達2.69個,意味著當年全球每人將有近3個能夠蒐集環境數據的裝置或設備,與人類的日常生活更加密不可分。