据世界电子商情讯，进入到2022年，全球经济仍然笼罩在新冠疫情暗影下，但半导体职业却在继续添加。2021年8月初，世界半导体交易核算安排（WSTS）猜测——全球半导体工业2022年的营收额将为10.1%。不过，2021年12月初，WSTS把该数据从头修订为8.8%，全球半导体商场规划调整为6014亿美元。

  值得注意的是，2021年全球半导体同比添加为25.6%，2022年预估的添加率比2021年下滑17个百分点，但仍出现出正添加的趋势。一起，业内人士也遍及认同，全球半导体产能紧缺的趋势，将贯穿2022年一整年。

  在这样的大环境下，剖析师团队盘绕芯片工艺、跨界造芯、DPU创业、光线追寻、AI手机拍摄、DDR5内存、第三代半导体、移动机器人、快充运用、提价缺货、元世界概念等抢手议题的趋势做了剖析。

  尽管7nm以下先进工艺的杂乱性和本钱都在大幅攀升，但这对那些寻求极致芯片功用的厂商们来说仍然非常重要。由于在半导体制程工艺逐渐迫临物理极限的约束下，芯片开展有必要经过晶体管架构的改动、后段封装技能或资料打破等方法，才干继续到达进步效能、下降功耗和缩小芯片尺度的意图。

  在2021年末，两家尖端手机SoC芯片厂商联发科和高通，先后宣告推出选用台积电4nm和三星4nm工艺制作的旗舰SoC渠道——天玑9000和骁龙8 Gen 1。这意味着，经过这一场龙争虎斗之后，2022年，安卓手机阵营将跑步进入4nm年代。

  5nm芯片其实在2020年就已完结量产，华为麒麟9000、高通骁龙888，以及苹果的A14、A15等芯片，都选用了5nm工艺制作。在此根底上，台积电和三星正向3nm芯片进发。在3nm量产之前，4nm制程有用填补了5nm与3nm之间的空挡。

  台积电N4工艺渠道依据N5渠道，新工艺在速度、功耗和密度都得到了进一步的进步，在规划规矩、SPICE和IP方面相同与N5坚持兼容，以利于在5nm和4nm之间完结无缝联接，并在3nm未大规划量产时构成一种补偿。依据此前的规划，N4会在2021年Q4开端试产，并于2022年完结量产。

  此前，三星将其4nm工艺4LPE视为其7LPP工艺的演进版别，并在此根底上新增了低功耗版别4LPP，据称比较4LPE会完结5%的功用进步和10%的功耗下降，是“全盘绕栅极晶体管(GAA)架构之前，完结最佳PPAc(功率、功用、面积、本钱)的第5代EUV节点工艺”，估计在2022年完结量产。当然，这也是三星终究一个选用鳍式场效晶体管架构(FinFET)工艺的先进制程技能，从3nm工艺开端，该公司将全面选用GAA工艺。

  全体来说，相关于3nm工艺，以5nm制程为根底改善而来的4nm制程技能相对安稳和老练，生产本钱相对低价，归于过渡性制程工艺，3nm才是相关企业未来比拼的要点。

  但另一方面，咱们也不得不供认，先进工艺面对的应战是巨大的，这也是为什么当时集成电路工艺技能的开展趋势，正逐渐从单一寻求尺度依靠的先进工艺，向先进工艺(More Moore)、非尺度依靠的特征工艺(More than Moore)和先进封装三个维度并重开展，小芯片(Chiplet)、异构集成的系统级封装(System-in-Package)、3D堆叠等新技能层出不穷的原因。

  规范芯片已无法满意苹果、亚马逊、Facebook、特斯拉等全球顶尖科技公司的实践需求，他们正在开发归于自己的定制化芯片。这样的趋势在我国也得到了表现，现在，国内排名前十的电子产品制作企业均具有自主芯片规划的才干，OPPO、小米、美的，乃至于百度、阿里巴巴等企业都已在树立自己的团队。

  自建芯片规划团队的首要优点，一是期望把命运把握在自己手中，尤其是在近两年迸发的工业链危机面前，这一战略仍是饱尝住了检测，收到了作用；其次，OEM厂商具有系统化常识，知道自己需求何种类型芯片；再次，便是在构成必定量级的规划后，便可下降收买本钱。此外，企业也可以开展自己独立的技能、做一些差别化、专有的技能与产品。

  汹涌C1是小米自研的ISP图画处理器，相关负责人曾表明，“假如咱们不投入芯片规划，那么未来就或许把握不了数字世界的钥匙。小米将以此为起点，从头动身回到手机的中心SoC器材规划傍边。”

  再看看主动驾驭，传统意义上的轿车职业具有杂乱的供给链，轿车制作商坐落最顶端，原资料供货商、二级供货商、一级供货商等多层供货商向其供给各种硬件和软件。但跟着智能驾驭和很多造车新势力的出现，他们开端直接与软件/硬件规划公司协作，然后绕过传统供给链中的某些进程。这意味着，供给软件和数字技能的商场参加者本来处于Tier 2、Tier 3等级，但在当时趋势下，或许很快就会跃居Tier 1的方位。

  但在咱们看来，这些企业一起也面对应战，包含：企业可以做到怎样的量级、产品的规划才干、性价比是否能满意需求等等。当下，大多数企业在起步初期均处于“烧钱”阶段，开展比较困难。所以相对而言，大公司的举动会更为活跃，由于他们在财政方面的境况较好，并且大公司以及在国内环境下出资半导体常会得到政府的补助或其他支撑。

  2020年10月，英伟达正式将依据Mellanox的SmartNIC计划命名为数据处理单元(Data Processing Units, DPU)，并将CPU、GPU、DPU称之为组成“未来核算的三大支柱”。尔后，DPU概念“一炮而红”，全球很多竞争者接连不断。

  DPU的出现并不令人感到意外，这是异构核算的又一个阶段性标志。众所周知，摩尔定律的放缓使得通用CPU功用添加的边沿本钱敏捷上升，但核算需求却一直出现迸发性添加态势，这种功用添加与数据添加之间的“剪刀差”现象，是以DPU为代表的专用核算芯片得以开展的重要原因。

  全球算力需求每3.5-4个月就会翻一倍，远超当时算力的添加快度。在此驱动下，全球核算、存储和网络根底设备也在发生底子改变，一些杂乱的作业负载在通用的CPU上不能得到很好的处理。因而，为减轻CPU内核担负，并进步核算功率，DPU正在网络数据处理、网络安全、网络互连协议方面逐渐代替CPU芯片。

  尽管是数字根底设备中的“新物种”，但DPU并非随便而生，而是孕育已久。从前期的网络协议处理卸载，到后续在SmartNIC根底上新增AI、安全、存储和网络等各种功用，可以完结功用灵敏且通用的作业任务加快，更好地支撑CPU、GPU上层事务，一跃成为整个网络的中心节点和新一代算力芯片。可以说，DPU芯片此前不过是功用已在，唯一“短少名分”罢了。

  英特尔、博通、英伟达、赛灵思、Marvell这些咱们耳熟能详的世界企业，是DPU商场的重要玩家，但近两年间，以中科驭数、芯启源、星云智联为代表我国的DPU创企，也加入了炽热的DPU赛道中，一时刻，DPU成为了2021年SoC创业最火的概念。

  据《世界电子商情》猜测，到2023年，我国DPU商场规划将挨近200亿人民币；一起，也有其它剖析组织猜测称，我国DPU商场规划估计将在2025年逾越37亿美元，约合240亿人民币。

  未来，用于数据中心的DPU量级将到达和数据中心服务器等量的等级，乃至可以豪不夸大的说，“每台服务器或许没有GPU，但必定会有一块或许几块DPU/IPU卡，这将是一个千亿量级的商场。”

  尽管2021年是DDR5商用的元年，可是当时DDR5的价格仍旧居高不下。2021年下半年，金士顿、闪迪、嘉合劲威、海盗船、美光、TEAMGROUP、Innodisk、铭瑄等厂商别离发布了DDR5内存条产品。以TEAMGROUP的内存条套装为例，其4800MHz 32GB DDR5定价为399.99美元（约合人民币2578元）。而当时干流电商渠道上32GB DDR4内存条的价格首要在1000-1500元人民币之间，在平等容量的情况下，DDR5的价格比DDR4约贵了三分之二至两倍。有业内人士表明，当DDR5内存占整个内存商场30%的比例时，其价格才会逐渐下降。

  调查此前每一代内存转化的特色，相邻两代间一般会有2-3年的转化进程，在这个进程中新产品的市占率会越来越高。依据这个特色来判别，咱们估计DDR5内存价格在2023年下半年至2024年下半年才会迎来显着下调。

  跟着DDR5产品将逐渐进入量产，NAND Flash仓库技能将逾越200层。在DRAM方面，三星、SK海力士、美光将逐渐量产DDR5产品，而5G手机需求也影响着LPDDR5市占比继续进步。别的，SK海力士和三星将连续量产1a纳米制程产品，估计该商场能见度将在2022年逐季进步。

  在运用方面，2021年10月28日，Intel发布第12代酷睿桌面CPU，将DDR 5内存带入了PC DIY商场。当然，要体会Intel 12代酷睿的悉数功用，有必要合作来运用DDR5内存。由于DDR5正面对缺货危机，当时部分顾客无法体会DDR5内存给PC带来的优势。

  作为首先商用的第三代半导体资料，近年来碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）备受重视。到2025年，全球功率分立器材和模块商场规划将达274亿美金，其间SiC和GaN的商场比例将添加到17%。

  全球晶圆大厂正在活跃推进8英寸SiC晶圆的商用。SiC的制作难点会集在衬底生长、衬底切开加工、氧化工艺方面，SiC衬底环节把握工业链话语权，一些下流的外延、器材厂商收买SiC衬底厂，硅晶圆厂也在切入SiC衬底事务。

  近几年以来，Cree、英飞凌、SiCrystal、II－IV、新日铁住金及道康宁等厂商扩产了6英寸产线，又在活跃推进SiC向8英寸开展。其间，Cree、II-VI、SiCrystal、ST已具有8英寸SiC衬底技能。而国内厂商在SiC衬底环节正由4英寸向6英寸晋级，中电55所、我国中车、三安光电、华润微电子、积塔等现已有6英寸SiC产线。

  除了轿车逆变器之外，车用OBC、慢充充电器、快充电桩等都能运用SiC产品。这导致当时SiC产能无法满意商场需求，而大厂凭仗扩产/并购方法提早确认衬底产能，例如Wolfspeed（Cree旗下）与英飞凌、ST、安森美，SiCrystal（罗姆旗下）与ST，GTAT（安森美旗下）与英飞凌别离签署了长时刻供给协议。

  外延片是GaN非常要害的环节，其外延片通常用的是异质衬底，例如蓝宝石、SiC、硅（Si）等。理论上，GaN同质衬底是生长GaN外延层最好的衬底，但传统熔体法无法用于GaN单晶的生长，因而GaN单晶的生长开展缓慢。

  当时较为干流的是GaN-on-Si（硅基氮化镓）和GaN-on-SiC（碳化硅基氮化镓）两种衬底技能。GaN-on-SiC的功用较佳，但价格昂扬，但现在尺度约束在4-6英寸晶圆；GaN-on-Si的生长速度较快，简单扩展到8英寸晶圆，但功用略逊于GaN-on-SiC。

  GaN-on-Si在电力电子中有广泛运用，SunEdison、胜高、硅工业集团等代工厂和TI、ST、英飞凌、安森美、英诺赛科、华润微电子、士兰微电子等IDM厂在该赛道发力；GaN on SiC适用于射频范畴运用，SiC衬底散热性更好，但其晶圆尺度较小，没有逾越6英寸。 GaN on SiC赛道供货商有Wolfspeed、道康宁、罗姆、II-VI、新日铁住金、Norstel（我国本钱收买）、天科合达、山东天岳等。

  值得注意的是，2021年6月5日，英诺赛科GaN生产基地正式投产。到 2021年年末，英诺赛科GaN晶圆产能达6000片/月，待项目完全投产后，年产能将达78万片，年产值逾越100亿元人民币。咱们预判，2022年开端GaN在国内将加快商用。

  电动轿车、5G通讯、数据中心等运用的添加，也将推升SiC和GaN晶圆的产能。现在，SiC及GaN晶圆首要被约束在4-6英寸，跟着头部供货商在8英寸晶圆方面的发力，2022年第三代半导体8英寸晶圆产能将增多，晶圆大厂添加8英寸产能的趋势，在未来几年内将继续存在。

  这儿所说的光线追寻是指实时光线追寻。这两年实时光线追寻在图形核算范畴很抢手，即使光线追寻技能的诞生现已有适当的年初了。光追现在被业界一起以为是图形核算必备技能，它能在虚拟图形世界，令画面中的3D方针之间发生更为实在的光影联络，在视觉上令画面更实在。

  桌面、数据中心及专业视觉范畴，光线追寻的首要推力来自英伟达。AMD和Intel的GPU产品都在2021进行了活跃的跟进。移动范畴，则由于光线追寻的贪婪算力需求，会稍晚一步。但Imagination现已于2020年在IP方面为光线追寻技能在移动范畴的完结准备就绪；Arm、联发科等参加者现在正在商场上做前期布置。

  运用层面，游戏、专业视觉作为光线追寻前期运用的重要场景自不用多说。但光线追寻实在代表的，乃是实在世界在虚拟图形世界映射的一类模仿、仿真技能。近两年抢手的概念中，“数字孪生”与“元世界”都对实在世界的物理模仿，提出了极高的要求，包含光、粒子、液体、资料、绷簧、线缆等物理特性模仿。

  光线追寻在数字孪生之上的运用，颇具代表性的一例是爱立信凭借英伟达的Omniverse打造了一座城市的数字孪生。这座虚拟城市在建筑物、植被、树叶等原料上都具有了物理级准确性，完结了信号反射强度的精准模仿。运用光线追寻技能，可以对城市中每个点的5G信号质量进行核算与可视化，终究规划出高效、牢靠的网络。

  以光线追寻为代表的模仿与仿真技能将进一步驱动图形世界、数字孪生、元世界等技能和运用的开展。

  AI大概是核算拍摄现在最抢手的技能方向了，手机拍摄是获益最多的一个运用。不仅是在拍摄方向，轿车、工业、安防等商场，AI在机器视觉范畴所占的比重变得越来越大。AI专用处理器或单元，正全面进入图画处理流程。

  硬件层面颇具代表性的趋势：手机芯片制作商遍及开端在印象处理流程上，将ISP与NPU做“交融”，并为两个单元间的通讯做优化。2020-2021年，华为、三星、联发科等芯片厂商都在做这方面的尽力。而索尼、思特威这类CMOS图画传感器厂商，则遍及在考虑或已推出将图画传感器与AI处理芯片做交融的解决计划，当时现已在工业机器视觉等范畴发挥作用。AI完全改动了视觉系统中的硬件，对整个职业造成了影响。

  单就手机拍摄运用来看，AI关于拍摄和成像的参加也远不只是换脸、美颜这些如虎添翼的功用特性，而是在拍摄与成像的要害组成部分发挥作用，例如对相片主动白平衡、暗光拍摄降噪、视频拍摄防抖、HDR高动态规模、部分光照等流程的深度参加。这些特性现在得益于AI硬件技能的开展，也开端从拍摄全面渗透到视频拍摄——AI视频拍摄将成为智能手机标配。

  与此一起AI拍摄技能还在做更多探究，例如有研讨团队将手机与单反所摄相同场景作为神经网络映射，练习可以获得“单反级”成像质量的网络。

  新的一年估计会看到AI在拍摄范畴的更多运用和特性；成像画质的主战场乃至因而逐渐转向后端处理。继续渗透到更多机器视觉运用范畴，更是AI技能开展的中心构成。

  全球对机器人运用的立异研讨由来已久，在轿车工业、3C电子、物流等职业获得广泛运用。直到“黑天鹅”新冠肺炎疫情的到来，让人们从头发现机器人代替人工进行“无触摸”行为的更多商业价值，这使得入局者从不同范畴纷沓而至，不同场景的新式运用层出不穷，移动机器人工业景气量继续上升。据添加趋势猜测，2022年全球移动机器人商场规划有望打破250亿元，同比生长率约30%，是往后五年的最高值！

  自主移动机器人(AMR) 是一种具有理解才干并在场景环境中独立移动的机器人，具有灵敏、智能、复合的三大优势，来改善内部运送流程的运营功率、进步速度、保证精度和添加安全性。

  AMR不同于前代产品主动导航车辆 (AGV)，其运用无需依靠于轨迹或预界说道路，而是运用传感器、人工智能、机器学习技能来核算途径规划，并运用避撞等导航技能来减速、中止或从头规划道路绕过障碍物，然后继续执行任务。这表现AMR机器人的灵敏和智能优势。

  AMR也被称为“复合机器人”， 由于它可以调集各类顶部模块解决计划，拓宽多元功用。从实践事例来看，AMR调集货架、牵引挂钩、顶升设备、传送带、机械臂等顶部模块，即可代替AGV在大型制作工厂、第三方物流运送等大规划场景里满意物流运送的根本需求；而调集显示屏、互动模块、消毒设备等顶部模块，AMR即可扩展到医药调理、商场超市、餐饮场所等细分场景，典型事例有商场的迎宾机器人、餐厅里的送餐机器人、园区内的物流机器人、大厦里的测温/消毒机器人……不难看出，从传统AGV到AMR，移动机器人的“车辆”特点正被弱化，从而愈加凸显出“机器人+AI”的商业价值。

  跟着人们对电子产品的依靠性逐渐增强，“电池焦虑症”也变得遍及起来。小到智能手机、TWS耳机、电动牙刷、充电宝，大到笔记本电脑、平板，乃至是电动轿车，运用者均期望充电更快速、用电更节能、续航更耐久。鉴于这一需求，在电池技能没有革命性改变的情况下，快充/超级快充技能从头走红，在技能立异与工业落地两方面加快开展。

  在技能立异方面，快充产品正往大功率、小体积、低本钱、多口化、无线化等方向开展，相应地对电源适配器集成化程度、电路拓扑结构规划、抗电磁干扰、散热办理等功用提出了新的要求。一起，快充厂商也更关怀调集产品品质、结构和本钱操控方面优势的一体化解决计划。

  别的，GaN开关特性会远远优于MOSFET，这为经过高频化来减小充电器体积供给了可行性。并且跟着GaN出货量的进步，GaN的本钱也在逐渐优化，部分类型的价格现已靠近MOSFET。未来GaN很有时机成为快充充电器的干流。

  当然，2021年电源类芯片缺少行情在必定程度上影响了快充商场的开展。但久远来看，出于顾客快充需求的要素，未来快充需求肯定会急剧添加，尤其是最近一些手机厂商取消了配送充电器，这给整个职业带来了巨大潜在需求。

  在运用落地方面，快充技能现已从遍及度最高的手机、笔电、平板三大板块，逐渐掩盖到了TWS耳机、新能源轿车、电动工具、个人护理、野外电源等新式商场，有望急速扩展商场容量。

  尤其是在碳中和、环保趋势下，电动轿车已是未来清晰趋势。咱们预估2021年电动轿车总出货车辆数将达540万台，占全体车市出货量约5%。而方针是到2030年电动车占全体车市的比重将达30%左右，且现在看起来速度还或许更快，等于未来十年该数量会出现6倍以上的生长。

  不过，电动轿车的快充遍及速度将显着低于消费类电子产品。这是由于暂时遭到动力电池、操控及热办理等技能限制，且国内充电设备建造相关法规、规范缺失，还需求电力供给部分、社区中心等环节的助力。因而，电动轿车的快充遍及将成为未来5年里工业链多环节一起合作的抢手范畴。

  尽管“缺货”现已成为电子工业的一个“新常态”，但业者仍然对缺货提价信息非常灵敏。展望2022年，咱们以为：“缺货”窘境短时刻内无法完全缓解，结构性缺货将会贯穿2022全年，或许会集在车用MCU、功率元件、电源办理芯片等抢手类别；至于“提价”是动摇行情的具体表现，归于区域性、部分品类的提价，主张工业链上下经过加强交流联络、互通行情信息、同享剖析预告等手法来应对。

  引起缺货行情的首要要素，是新冠肺炎疫情情况的反覆不定。达观估计，假使2022年下半年全球疫情得到底子性操控，全球老练制程半导体元件供给严重将有望在年末得到根本缓解。尽管如此，这比原先预期到2022年Q2的时刻还要拉长，长短料情况也会延伸，期望工业链继续重视疫情对全体电子供给链的影响。

  反观需求方面，全球防疫常态化之下，商场需求稳健添加是职业一致。例如5G、AI、物联网、先进驾驭辅佐系统(ADAS)等运用芯片需求继续微弱，可补偿部分终端产品商场需求趋缓的痕迹，2022年全体商场需求仍可稳健生长。

  由此，主张全球上游供给链需求“开源节省”来应对产能紧缺和需求上升的两层压力。具体来说，“开源”是指活跃扩大产能，“节省”是对产能和产品结构进行调整，如此才干熬过特别局势、迎候后市时机。

  关于元器材分销商来说，信任近两年的动摇行情现已给了足够多的时刻和经历，让其习惯快速改变的各种不确认性。在即将到来的2022年，分销商将继续经过与原厂活跃合作、适量的备货、活跃运用代替计划等手法，继续发挥其事务敏捷性和灵敏性，帮忙上下流构筑起供给链安稳系统。

  2021年，一场名为“元世界(Metaverse)”的狂欢潮席卷了全球——4月，字节跳动以1亿元出资元世界概念公司代码天地；5月，Facebook更名为Meta，表明要在5年内转型成一家元世界公司；8月，VR草创企业Pico发表已被字节跳动以高达90亿元价格收买；微软8月在Inspire全球协作伙伴大会上宣告了企业元世界解决计划；VR草创企业Pico发表，已被字节跳动以高达90亿元收买……一时刻，全球高科技企业似乎看到了巨大的蓝海商场，纷繁开端元世界工业初期布局。

  元世界自身不是一种技能，而是一个理念和概念，是依据扩展实际技能供给沉溺式体会，以及数字孪生技能生成实际世界的镜像。它的到来需求整合不同的新技能，如5G、6G、人工智能、大数据等，着重虚实相融。

  2021年8月，英伟达在发布会上便是借着14秒“数字替身”版黄仁勋为被视为当时“元世界基建”的云世界渠道Omniverse“大秀肌肉”。依据英伟达的说法，AR是AI从Omniverse进入实在世界的方法，而VR是则是用来进入Omniverse的“虫洞”。

  元世界旨在构建一个耐久的虚拟同享空间，一起仍然可以坚持对实际世界的感知和体会。而VR/AR设备被视为用户端最好的元世界“进口”，换而言之，VR/AR设备的遍及率也会成为元世界工业开展的一大要害。而为难的是，被视为“元世界”进口的VR设备开展至今遍及率仍低，被以为是“不老练的产品”。这也意味着，咱们间隔元世界的敞开，仍有很长的间隔。

  尽管元世界概念火爆，但《世界电子商情》以为，未来一年内，张望仍是高科技企业对元世界概念的首要心情。但可以确认的一点是，在元世界概念驱动下，2022年将会有更多厂商开端进入VR/AR商场开展。回来搜狐，检查更多