半導(dǎo)體芯片是當(dāng)代許多新興產(chǎn)業(yè)的基石，比如人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)VR、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、5G等等。分析了那么半導(dǎo)體芯片在新興應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)是怎樣的呢？

從2010年開(kāi)始，在硅麥克風(fēng)、慣性傳感器等的帶動(dòng)下，MEMS市場(chǎng)開(kāi)始進(jìn)入快速成長(zhǎng)期。

從下游應(yīng)用來(lái)看，目前汽車(chē)電子和消費(fèi)電子是最主要的應(yīng)用領(lǐng)域；

據(jù)IDC預(yù)測(cè)，物聯(lián)網(wǎng)作為通信行業(yè)的新興應(yīng)用，在萬(wàn)物互聯(lián)的大趨勢(shì)下，市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大；

可穿戴設(shè)備在2015～2020年出現(xiàn)兩位數(shù)的增長(zhǎng)。工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展，已成為十分可期的爆發(fā)式增長(zhǎng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)；

資本市場(chǎng)敏銳地捕捉到人工智能的商業(yè)化前景，我國(guó)人工智能領(lǐng)域投融資熱度快速升溫；

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的投資非?；馃帷?/p>

有數(shù)據(jù)顯示，2015年全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到624億美元，同比增長(zhǎng)29%。到2018年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到1036億美元，2013～2018年年均復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)21%。

越來(lái)越多的物品和設(shè)備正在接入物聯(lián)網(wǎng)，這將催生巨大的物聯(lián)網(wǎng)半導(dǎo)體芯片需求。2015年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量已經(jīng)達(dá)到49億臺(tái)，到2020年全球使用的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將增長(zhǎng)至208億臺(tái)。預(yù)計(jì)到2018年物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將超過(guò)PC、平板電腦與智能手機(jī)存量的總和。2019年新增的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入量將從2015年的16.91億臺(tái)增長(zhǎng)到30.54億臺(tái)。

在我國(guó)，物聯(lián)網(wǎng)被國(guó)家列入“十三五”規(guī)劃的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)的發(fā)展同樣如火如荼。根據(jù)工信部發(fā)布的數(shù)據(jù)，2014年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到6000億元，同比增長(zhǎng)22.6%；2015年產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到7500億元，同比增長(zhǎng)29.3%；預(yù)測(cè)到2020年中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的整體規(guī)模將超過(guò)1.8萬(wàn)億元。

MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）是在半導(dǎo)體芯片制造技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新興領(lǐng)域，是微電路和微機(jī)械按功能要求在半導(dǎo)體芯片上的集成，基于光刻、腐蝕等半導(dǎo)體技術(shù)。MEMS器件主要包括傳感器、執(zhí)行器、微能源等，傳感器較為成熟，執(zhí)行器和微能源多處于起步階段。MEMS當(dāng)前主要應(yīng)用在消費(fèi)電子、汽車(chē)等領(lǐng)域。隨著產(chǎn)品的不斷成熟，航空航天、醫(yī)學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也逐漸普及。

從2010年開(kāi)始，在硅麥克風(fēng)、慣性傳感器等的帶動(dòng)下，MEMS市場(chǎng)開(kāi)始進(jìn)入快速成長(zhǎng)期，從下游應(yīng)用來(lái)看，目前汽車(chē)電子和消費(fèi)電子是最主要的應(yīng)用領(lǐng)域。

2010～2015年，汽車(chē)電子的年均復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）為6.8%，高于消費(fèi)電子的5.1%。由于消費(fèi)電子領(lǐng)域的基礎(chǔ)創(chuàng)新較快，消費(fèi)電子領(lǐng)域2015～2020年的CAGR為10.9%。預(yù)測(cè)2015～2020年汽車(chē)、工業(yè)、醫(yī)療的CAGR分別4.3%、7.7%、11.8%。

從全球來(lái)看，MEMS當(dāng)前市場(chǎng)規(guī)模約為120億美元，有望在2020年達(dá)到近200億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到11.6%，如圖1所示，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)半導(dǎo)體芯片行業(yè)個(gè)位數(shù)的增速。給出了按應(yīng)用類(lèi)別劃分的全球MEMS市場(chǎng)總規(guī)模。

近年來(lái)硬件創(chuàng)新市場(chǎng)逐漸轉(zhuǎn)移國(guó)內(nèi)，中國(guó)市場(chǎng)對(duì)于MEMS傳感器的需求增速遠(yuǎn)高于全球MEMS市場(chǎng)，約為13.9%，增速遠(yuǎn)高于全球MEMS市場(chǎng)增速，預(yù)計(jì)到2020年總市場(chǎng)規(guī)模達(dá)近60億美元。中國(guó)MEMS行業(yè)從下游應(yīng)用來(lái)看，汽車(chē)電子和消費(fèi)電子同樣是主要的增長(zhǎng)動(dòng)力，2010～2015年汽車(chē)電子和消費(fèi)電子領(lǐng)域的CAGR分別為12.4%和10.6%。由于中國(guó)消費(fèi)電子和汽車(chē)電子的產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加快，預(yù)測(cè)消費(fèi)電子的年均復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到17.2%，汽車(chē)電子達(dá)10.3%。給出了中國(guó)MEMS市場(chǎng)按應(yīng)用劃分情況。

中國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)目前已經(jīng)形成從技術(shù)研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)體系，部分細(xì)分領(lǐng)域已躋身世界領(lǐng)先水平，“十二五”期間，中國(guó)敏感元器件及傳感器產(chǎn)業(yè)以20.9%的年均復(fù)合增長(zhǎng)率實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展。但就總體水平而言，國(guó)產(chǎn)的傳感器產(chǎn)品仍以中低端為主，技術(shù)水平相對(duì)落后。中低檔產(chǎn)品基本可以“自給自足”，但中高端傳感器進(jìn)口占比達(dá)80%，數(shù)字化、智能化、微型化產(chǎn)品較欠缺。

據(jù)預(yù)計(jì)，2017年全球服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到450億美元，未來(lái)5年（2017～2021年）年均復(fù)合增長(zhǎng)率為16.9%，2021年全球服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到820億美元。應(yīng)用于機(jī)器人行業(yè)的半導(dǎo)體芯片潛力巨大。

2016年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到7.24萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)34.3%，銷(xiāo)售量約占全球的1/4，是全球最大的工業(yè)機(jī)器人消費(fèi)市場(chǎng)。業(yè)界預(yù)計(jì)，未來(lái)10年，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的總規(guī)模將達(dá)6000億元。

目前，中國(guó)有3000余家工業(yè)機(jī)器人制造、服務(wù)企業(yè)，產(chǎn)業(yè)格局已初步形成，目前處于成長(zhǎng)期，自主品牌市場(chǎng)占有率僅為32%，高端市場(chǎng)國(guó)外產(chǎn)品占95%，關(guān)鍵核心部件仍依賴(lài)進(jìn)口。每萬(wàn)人擁有的機(jī)器人臺(tái)數(shù)只有國(guó)際平均水平的一半，是先進(jìn)國(guó)家的15%。

從應(yīng)用行業(yè)來(lái)看，2016年國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人廣泛地服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)37個(gè)行業(yè)大類(lèi)，與2015年相比應(yīng)用領(lǐng)域更為廣闊。其中以3C制造業(yè)（計(jì)算機(jī)制造、通信設(shè)備制造和其他電子設(shè)備制造業(yè)）和汽車(chē)制造業(yè)在國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)售總量中的占比最高，分別占30%和12.6%。特別是3C制造業(yè)，占比較2015年同期提高近20個(gè)百分點(diǎn)，進(jìn)一步表現(xiàn)出中國(guó)完備的制造業(yè)門(mén)類(lèi)，為工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用提供了廣闊的市場(chǎng)空間。

智能可穿戴終端是指可直接穿在身上或整合到衣服、配件中，且可以通過(guò)軟件支持和云端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的設(shè)備。當(dāng)前可穿戴終端多以手機(jī)輔助設(shè)備出現(xiàn)，其中以智能手環(huán)、智能手表和智能眼鏡最為常見(jiàn)。

IDC預(yù)測(cè)，隨著可穿戴設(shè)備廠商隊(duì)伍的壯大，以及快速提升的消費(fèi)者認(rèn)知度和需求，將使可穿戴設(shè)備在2015～2020年出現(xiàn)兩位數(shù)的增長(zhǎng)，從而推動(dòng)可穿戴設(shè)備出貨量在2019年超過(guò)2億部，到2020年達(dá)到2.371億部。

IDC2017年3月公布了2016年第四季度及全年的全球可穿戴設(shè)備市場(chǎng)報(bào)告。2016年第四季度，全球可穿戴設(shè)備出貨量為3390萬(wàn)部，同比增長(zhǎng)16.9%；全年則增長(zhǎng)25.0%，達(dá)到1.024億部，首次突破億部。老牌勁旅Fitbit依然是第一，650萬(wàn)部的出貨量、29.0%的份額，無(wú)人能比；但季度環(huán)比下降22.7%，全年則微增2.4%，達(dá)到2250萬(wàn)部，份額為22.0%，下降4.8個(gè)百分點(diǎn)。小米2016年第四季度的出貨量為520萬(wàn)部，猛增96.2%；全年增長(zhǎng)了31.0%，出貨量為1570萬(wàn)部，市場(chǎng)份額升至15.4%。蘋(píng)果的AppleWatch全年出貨量下跌7.9%，至107萬(wàn)部，份額為10.5%，如表2所示。

目前，中國(guó)的智能可穿戴設(shè)備市場(chǎng)依然處于嘗試型的產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)階段，市場(chǎng)表現(xiàn)受產(chǎn)品換代等外部因素影響較大。未來(lái)，隨著智能可穿戴設(shè)備的獨(dú)立性增強(qiáng)，場(chǎng)景體驗(yàn)和應(yīng)用模式將更加優(yōu)化成熟，用戶(hù)需求被充分培養(yǎng)和調(diào)動(dòng)后，市場(chǎng)將從嘗試型的產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)過(guò)渡為成熟型的需求驅(qū)動(dòng)，并迎來(lái)穩(wěn)定快速的增長(zhǎng)。也將帶來(lái)半導(dǎo)體芯片的快速增長(zhǎng)。

IDC《中國(guó)可穿戴設(shè)備市場(chǎng)季度跟蹤報(bào)告（2016年第四季度）》顯示，中國(guó)可穿戴設(shè)備市場(chǎng)在2016年依然保持了快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，全年市場(chǎng)出貨量較2015年增長(zhǎng)68.1%。2016年第四季度中國(guó)可穿戴設(shè)備市場(chǎng)出貨量為1243萬(wàn)部，同比增長(zhǎng)53.5%。其中，以手環(huán)、兒童手表、智能跑鞋為代表的基礎(chǔ)可穿戴設(shè)備同比增長(zhǎng)62.7%。預(yù)示著可穿戴設(shè)備將承載大量的半導(dǎo)體芯片消費(fèi)量。

但值得注意的是，以智能手表為主的智能可穿戴設(shè)備同比下降14.1%，而原因就在于產(chǎn)品的同質(zhì)化嚴(yán)重。IDC預(yù)測(cè)，到2020年，我國(guó)可穿戴設(shè)備出貨量將達(dá)到8300萬(wàn)部，未來(lái)5年的年均復(fù)合增長(zhǎng)率為28.5%。

人工智能（ArtificialIntelligence，AI）是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專(zhuān)家系統(tǒng)等。人工智能同樣離不開(kāi)半導(dǎo)體芯片。2016年3月李世石大戰(zhàn)AlphaGo，人工智能快速進(jìn)入大眾視野。

資本市場(chǎng)敏銳地捕捉到人工智能的商業(yè)化前景，我國(guó)人工智能領(lǐng)域投融資熱度快速升溫。2012～2015年，我國(guó)人工智能行業(yè)的投融資金額、次數(shù)及參與機(jī)構(gòu)數(shù)量等均迅速增長(zhǎng)，年均復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)50%，2015年人工智能行業(yè)的投資額已達(dá)到2012年的23倍，如圖11所示，充分表明資本市場(chǎng)對(duì)于人工智能發(fā)展前景的認(rèn)可。

未來(lái)5年，我國(guó)人工智能市場(chǎng)空間廣闊，發(fā)展速度遠(yuǎn)超全球。2020年全球AI市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1190億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為19.7%，如圖12所示。同期，中國(guó)人工智能增速將達(dá)91億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率超50%，遠(yuǎn)超全球增速。也就是說(shuō)我國(guó)人工智能半導(dǎo)體芯片前景廣闊。

根據(jù)《中國(guó)智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》預(yù)測(cè)，2016年與2017年語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)市場(chǎng)的同比增速將分別達(dá)到約47%和70。對(duì)于計(jì)算機(jī)視覺(jué)，人臉識(shí)別技術(shù)仍將是應(yīng)用層面的主要關(guān)注點(diǎn)，市場(chǎng)增速將在較高水平保持平穩(wěn)。根據(jù)《中國(guó)人臉識(shí)別行業(yè)研究及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)》，未來(lái)5年人臉識(shí)別市場(chǎng)規(guī)模將保持20%～30%的高速增長(zhǎng)水平。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過(guò)調(diào)動(dòng)用戶(hù)的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)和嗅覺(jué)等感官，讓用戶(hù)沉浸于計(jì)算機(jī)生成的虛擬環(huán)境中，創(chuàng)造一種全新的人機(jī)交互形式。虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality，VR）是一種運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)生成多源信息融合的交互式三維動(dòng)態(tài)實(shí)景及動(dòng)作仿真使用戶(hù)產(chǎn)生身臨其境體驗(yàn)的技術(shù)。

IDC于2017年3月發(fā)布的評(píng)估報(bào)告顯示，未來(lái)4年增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）的市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)是虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）的兩倍。預(yù)計(jì)2021年AR和VR設(shè)備的總發(fā)貨量有望超過(guò)9940萬(wàn)臺(tái)，而目前AR和VR設(shè)備的總發(fā)貨量為1010萬(wàn)臺(tái)。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的投資非常火熱。2015年全球VR/AR領(lǐng)域共獲得6.9億美元投資，2016年投資規(guī)模增長(zhǎng)至23.2億美元，增長(zhǎng)率達(dá)236.2%，高于其他領(lǐng)域的投資增幅。從整體上看，與2015年大部分VR投資偏向視頻、游戲不同，2016年投資硬件增幅最大，主要得益于硬件廠商MagicLeap的大額融資。除此之外，投資更偏向于廣告營(yíng)銷(xiāo)等變現(xiàn)價(jià)值更高的領(lǐng)域，以及更具技術(shù)價(jià)值的軟件和解決方案領(lǐng)域。從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)來(lái)看，2016年廣告/營(yíng)銷(xiāo)獲得的投資額占VR領(lǐng)域總投資的8%，雖然占比不算高，但是增幅達(dá)到438.0%，如圖10所示，僅次于硬件環(huán)節(jié)。

中國(guó)半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)在《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》的指引和國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金的支持下，持續(xù)快速挺進(jìn)，在全球引起較大的反響。在新興應(yīng)用領(lǐng)域，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)與先進(jìn)地區(qū)之間還有一定的差距。在產(chǎn)業(yè)的大環(huán)境尚不夠完善的條件下，中國(guó)半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)的崛起之路難免會(huì)遇到一些坎坷。