摩爾定律從半導體行業(yè)中總結出來,是指在相同價格下,集成電路上可容納的晶體管數(shù)目約每隔18個月便會增加一倍,性能提升一倍。隨著半導體在各行各業(yè)的應用比重越來越大,摩爾定律也或多或少的影響著各個行業(yè)。
消費電子化是指產(chǎn)品或服務從原來主要面向組織(商業(yè)組織B2B或政府機構B2G),轉(zhuǎn)為主要面向終端用戶或個人消費者的趨勢。
計算機,IT和汽車行業(yè)正在消費電子化
最典型的案例發(fā)生在計算機和IT領域,比如巨型機向個人電腦的轉(zhuǎn)移,專用通訊設備向個人手機的轉(zhuǎn)移,而Internet最初為政府和研究機構服務,如今已經(jīng)飛入尋常百姓家。BYOD(bring your own device)的趨勢已經(jīng)開始改變公司的IT架構,公司員工越來越多的使用個人電腦,PAD,智能手機收發(fā)郵件,移動辦公極大的方便了商務人士。如果說BYOD是消費電子化在移動終端上的實現(xiàn),那么云計算,大數(shù)據(jù),軟件即服務software-as-a-service的企業(yè)架構將會使消費電子化的趨勢更進一步,一些工人已經(jīng)開始使用Google眼鏡在生產(chǎn)現(xiàn)場操作,數(shù)據(jù)和信息實時傳回公司云端,公司后臺也可以實時的為工人提供幫助和信息支持。
現(xiàn)代人的生活工作基本是三點一線:在家,在路上,在辦公室。人們希望在汽車上也可以處理工作和生活瑣事,汽車的消費電子化趨勢尤為明顯,汽車正演變成移動個人信息終端,變得越來越像消費電子產(chǎn)品。有人說電動車是一個移動的充電寶,也有人說TESLA的電動車是一個巨型的移動IPAD,通過車聯(lián)網(wǎng),與其他車輛,交通設施和整個智慧城市連接在一起。
機械裝備,機器人等行業(yè)也在電子化
如果說與電子行業(yè)聯(lián)系緊密的計算機,IT和汽車行業(yè)正在消費電子化,那另外一些與電子行業(yè)距離較遠的傳統(tǒng)行業(yè)正在電子化。炙手可熱的機器人也順應了電子化的趨勢: 隨著半導體,電子元件和傳感器在機器人中的應用,機器人正在變得更加智能。比如協(xié)作機器人Yumi,IiWA通過安裝力矩傳感器和機器視覺成為友好的人機協(xié)作機器人。移動機器人和智能AGV由于安裝了LiDar等大量傳感器,具備了識別物體和自動避障的功能;Google和Fanuc正在試驗的人工智能機器人可以大量收集生產(chǎn)制造過程中的大數(shù)據(jù),成為網(wǎng)絡數(shù)據(jù)節(jié)點,云計算使機器人具備強大的分析綜合計算能力,可以及時分享數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。而掃地機器人,社交機器人,家庭智能終端在家庭中的推廣正在推動機器人的消費電子化。
很多與電子行業(yè)相距甚遠的傳統(tǒng)行業(yè)也會受到電子行業(yè)的影響,傳統(tǒng)的機械裝備中,機械部分占的成本很高,隨著嵌入式系統(tǒng),傳感器,處理器,存儲器在機械裝備中大量使用,這些裝備越來越電子化。比如,傳統(tǒng)的注塑機演變成純電動、更加智能。新工藝將傳感器放在模具里,在塑料射入模內(nèi)后,通過熱感應器,將溫度信號回饋到控制器內(nèi),控制器控制加熱器的工作,以達到控制模內(nèi)溫度的目的,同時還可對模內(nèi)壓力、溫度,流速進行自動化控制。另外石油石化行業(yè)正越來越多的使用電子產(chǎn)品,隨著各種智能終端,芯片,SCADA系統(tǒng),PLC系統(tǒng),工業(yè)網(wǎng)絡,機器人,無人機的引入,石油石化行業(yè)也在與電子行業(yè)耦合。另外,電子和半導體行業(yè)需要大量的新材料,氣體,鍍膜等表面處理,印刷電路板化工材料,種類繁多的工業(yè)膠水等,這些巨大的需求也幫助化工等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)二次繁榮。
消費電子行業(yè)的增長動力來自于半導體摩爾定律
因為大量使用半導體和電子元器件,電子行業(yè)受半導體摩爾定律的影響最大。電子行業(yè)有很多分支,比如通信,計算機,消費電子等,每個子行業(yè)的發(fā)展變化速度是不一樣。汽車電子,工業(yè)電子和醫(yī)療電子的行業(yè)變化相對較慢,而消費電子行業(yè)的特點就是短平快:智能手機的更新速度短到3-6個月,大多數(shù)消費電子產(chǎn)品從上市開始價格就不斷下降,有些消費電子產(chǎn)品的生命周期曇花一現(xiàn),不到半年。
消費電子行業(yè)出現(xiàn)過很多殺手級應用,包括電視機,PC, 筆記本,手機,智能手機,這些殺手級應用極大的推動消費電子行業(yè)和半導體行業(yè)的發(fā)展。一方面,不斷下降的半導體價格為消費電子產(chǎn)品的降價提供了彈藥,另外一方面,由于消費電子產(chǎn)品價格下降,出貨量提升,龐大的需求又為半導體的增長提供動力,形成市場的正反饋。市場正反饋的結果就是智能手機的處理速度越來越快,存儲空間越來越大,尺寸越來越小,成本越來越低,越來越多的新技術在智能手機上率先應用,而半導體在巨大市場需求和摩爾定律推動下不斷突破極限,線寬從十幾年前的4X nm,到主流的的2X nm和 1X nm,目前正在向7 nm甚至5nm 挺進。而封裝形式也從二十年前的DIP,SOP,QFP, BGA封裝形式發(fā)展到現(xiàn)在主流的的FC, SiP,CSP/ WLCSP, 目前正在向MOM,PoP,3D TSV等封裝形式挺進。
消費電子產(chǎn)品的技術革新速度在減緩,摩爾定律是否逼近極限?
目前的殺手級應用依然是智能手機,但智能手機市場增速正在逐年下降,市場正變得越來越成熟。從產(chǎn)品本身來說,智能手機目前的功能日趨強大,硬件成本也逐漸走低,不斷提升的硬件性能已不再具備過去那樣的吸引力了。作為消費電子產(chǎn)品市場領導者的蘋果,創(chuàng)新動力也在減弱,機型已經(jīng)有好幾年沒啥大變化了。
我們的問題是智能手機會不會步電視,PC,功能手機的后塵?在智能手機之后會不會有新的殺手級應用出現(xiàn)?如果有替代產(chǎn)品出現(xiàn),其替代產(chǎn)品是否可以達到目前手機的市場規(guī)模,并繼續(xù)推動消費電子和半導體市場的發(fā)展?與此同時,摩爾定律是否真的如強弩之末,已經(jīng)逼近物理極限?
目前在視野范圍內(nèi)的大容量潛在市場包括物聯(lián)網(wǎng),VR/AR娛樂, 智能汽車等。物聯(lián)網(wǎng)市場被切分為紛繁復雜的行業(yè)細分應用,比如樓宇,家庭,汽車,可穿戴,交通,生產(chǎn)制造等。這些細分市場需要各種各樣的處理器,傳感器,MEMS微機電系統(tǒng)和能量收集元器件,這些元器件的種類和數(shù)量將會爆炸性增長,它們對特殊制程,封裝形式的技術要求更加多樣化,不同于以往摩爾定律統(tǒng)治下的單純依靠晶體管數(shù)量的提升和線寬的縮小的發(fā)展路徑。另外,競爭的主戰(zhàn)場正在從過去的硬件性能向軟件,人工智能算法,云計算,大數(shù)據(jù)和服務切換。友好的用戶界面、方便易用、工業(yè)外觀設計,品牌文化等非硬件要素已然成了消費者首要考慮的因素,軟件,數(shù)據(jù)和服務正在成為大品牌智能手機的競爭之道。也許摩爾定律還會繼續(xù)突破物理極限,但新的市場驅(qū)動力和定律或許正在形成,讓我們拭目以待!
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