AI、5G、中美贸易战…繁荣与不确定并存的2019年-电子工程专辑

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2018年已经过去，这一年发生了很多事情，有些促进了产业的发展，比如人工智能技术的快速发展和一些应用的落地；有些则给产业的发展带来了一丝阴影，比如中兴事件，以及逐渐升温的中美贸易战。但不管怎么样，半导体产业必将会继续向前发展。那么，在接下来的2019年，物联网、AI，以及即将到来的5G和其他新兴技术，会给半导体市场带来哪些新的机会？哪些技术会有新的突破呢？

AI应用开始落地

在2018年时，Gartner提出2018年前成功的人工智能增强解决方案，都需要依赖专业数据科学家与应用程序开发人员共同合作打造。但是由于市场的快速演变，加上多家网络巨头纷纷提出相关人工智能解决方案，使得专业开发人员可以通过第三方服务商提供的人工智能预定模型，独自进行开发工作。

过去人工智能有如神话一般、是只有少数人才能够“碰触”的领域，到可让相关专业开发者可以独立开发。这样的改变，不仅替开发人员建构一个充满人工智能算法和模型的生态系统，也提供无数可量身订做的开发工具，促使人工智能功能与模型能更简单的整合到企业的解决方案里。举例来说，当人工智能被应用在开发流程本身时，各式各样的数据科学、应用程序开发及测试功能将可以自动化，能看到另一层次的专业应用开发商机将就此诞生。

在ADI公司总裁兼首席执行官Vincent Roche看来，在喧嚣的躁动之下，人工智能与机器学习都已经取得了实际的进展，几乎每个行业都在努力发掘人工智能所带来的机会和潜在影响。例如在汽车领域，随着环境传感精度的提高，加之向人工智能引擎提供更高质量、更相关的数据和信息，系统训练成果和系统推演能力快速进步。

图1：ADI公司总裁兼首席执行官Vincent Roche。

Gartner资深研究总监吕俊宽认为，人工智能变得越来越“平易近人”后，许多兼具智能与自动化的应用将被大量实现，进一步带动IT与电子产业的新气象，甚至可看到许多的开发工作将是由人工智能所驱动。Gartner预计到2020年，在新推出的应用程序开发项目当中，至少会有40%的团队会有人工智能开发人员参与其中。

图2：恩智浦全球资深副总裁兼大中华区总裁郑力。

恩智浦全球资深副总裁兼大中华区总裁郑力也认为，人工智能技术的发展前景无容置疑。IDC预测，到2024年，目前基于显示屏的应用将有三分之一被采用人工智能技术的用户界面和过程自动化所取代。但是在人工智能真正融入到人们日常生活的过程中，还需要行业聚焦在真正能够落地的应用，将安全、智能连接的技术和解决方案作为基础，根据多种应用场景开发相应的智能化设备，才能让人工智能真正飞入寻常百姓家。

在人工智能衍生的诸多新应用中，智能音箱仍然是2019年值得关注的应用。自从2016年，Amazon将智能音箱炒热以来，美国与中国一直是智能音箱的主要市场，因此Amazon与Google在2017及2018年积极耕耘美国市场后，2019年开始将目光放到海外市场。为进军海外市场，Amazon仍采取机海战术策略，产品价格仍落在30~300美元，并增加新服务，宣布Apple Music将加入Echo服务，藉此吸引新用户。

Google则是利用其语言支持能力“独步武林”的优势，看准美国是全球第二大西班牙语使用地区，宣布Google Home将增加西班牙语，并提供双语支持，预期有助于进一步开拓欧美市场。而中国智能音箱则是以阿里巴巴、百度等本土品牌为主，阿里巴巴与百度以产品低于人民币百元价格的策略，成功扩大市占率，预估2019年中国智能音箱市场将有更大进展。且一些小品牌语音助理厂商，也将逐渐靠拢阿里巴巴或是百度。

观察中国两家主要智能音箱企业2019年的动作，阿里巴巴应该会借鉴Amazon路线主打网购服务，在2018年双11推出人民币89元智能音箱抢占市场，并通过绑定美的、海尔等家电大厂产品，推出天猫精灵等产品。百度则是在第一代智能音箱因售价过高惨吞失败苦果之后，新推的小度智能价格仅为第一代的二十分之一，使其在2018年的市场占有率大幅提升，不仅如此，百度更授权多家手机品牌，如华为、vivo、OPPO等搭载其DuerOS，以加强扩大使用百度语音助理的基础。

除此之外，人工智能还将会在金融、电商等领域有较快的增长，企业要想提升自身的竞争力，就不能拒绝拥抱人工智能。而这样的趋势，也能在2019年为半导体产业带来新的发展动能。

物联网市场持续发展

无庸置疑，物联网在2019年仍然是众所瞩目的焦点之一。2019年，物联网为产业带来的主要改变，将包括更智能的边缘运算，以及应对物联网市场少量多样的定制化特殊应用集成电路(ASIC)生态的崛起。

边缘计算实现无服务器环境

现阶段物联网云端服务架构相当依赖云端的运算能力，物联网边缘设备仅是执行收集信息的工作。但未来数以兆计的物联网设备所产生的数据量，对于云端数据中心服务器的运算量来说，将是沉重的负担，也可能增加延迟时间，因此许多业者认为若是边缘设备可以先处理一些简单的信息，将可大大减轻云端的负担。因此2019年边缘计算这个议题的主要实现，则是促使边缘设备能够更具智能，以先判定、过滤或是处理真正重要的信息。

要增强边缘智能与更多的处理能力，Gartner大中华区资深合伙人龚培元认为，根据不同的生命周期有几个不同阶段的工作需进行，时间可能长达20年，就时间较短(1~5年)的任务来看，主要是强化包括移动设备、笔记本电脑、PC、打印机或扫描仪…等设备的运算能力，方式则是为这些设备增添更多的传感器与人工智能。

Vincent Roche指出，我们每年都会获得和创造越来越多的数据。一些分析指出，我们每天生成250亿亿(2.5×1018)字节的数据，而我们今天拥有的数据中有90%是在过去两年中生成的。随着物联网和基于网络边缘的应用变得越来越普遍，这种数据的爆炸式增长并没有任何减缓的迹象。为了在数据产生和需要的地方将这些数据转换成信息，也为了更高效地完成这一过程，计算处理能力变得越来越分散，边缘节点的处理能力正在大幅猛增。

他认为，2019年我们就会看到“智能传感器”将取得进展，届时，传感器只有在感应到值得关注的事情时才会被唤醒，并且会对输入的信息进行筛选后仅向云端传输相关信息。同时，我们将更加关注边缘节点设备中的高效电源管理，从而支持不断增加的处理需求和由此带来的热管理挑战。此外，由于所生成信息的价值日益增长，导致信息丢失或损坏的代价高昂，因此我们将更加注重保护数据安全。最后，随着边缘节点处理、雾计算和云计算的结合，通过传感器融合或是结合不同传感模式来更准确地感知现实，此类实践将变得更为普遍。

还有，“由于需要低延迟及实时决策，汽车应用中的人工智能处理将主要在边缘，而非云端进行。” Vincent Roche同时指出，在其他行业的应用中，边缘和云计算之间的架构之争并没有定论，要根据不同的应用而定，因为游戏与工业自动化这样不同的应用场景有不同的需求。但所有市场都面临着棘手的问题，特别是在无监督训练方面，以及验证人工智能系统在训练后能否真正发挥作用。尽管这些领域将在2019年取得进展，但一些非技术因素，如伦理、责任和监管问题，以及人工智能和机器学习人才紧缺的现状仍然是产业前进的障碍。

资策会产业情报研究所(MIC)则指出，2019年物联网设备产生的数据量将比2018年增加2~3倍，这将促使边缘计算走向平行分散的无服务器(Server-less)环境。无服务器指的是事件导向(Event-driven)的边缘计算系统通过分布式计算或水平链接，结合边缘位置上的运算资源，达到毫秒级的实时服务。这样的架构将取代完全由云端运算的方式，让云端运算能够“落地”至边缘，预期将影响现有的云计算运营服务。

2019年无论是消费性物联网，还是工业物联网(IIoT)都会开始导入无服务器环境的边缘计算技术，对产业的影响包括对“小型服务器”、“小型数据中心”等设备数量需求大幅上扬；软件层需要具备可适当调整的“函数”、“容器”或机器学习(ML)、边缘人工智能(Edge AI)执行功能，进行软件整合；而这也将促使Amazon、Google、微软…等大型网络公司强化与本地系统整合企业的合作。

定制化ASIC需求看涨

物联网所带来的改变相当全面，随着产品多元化发展，包括云端/储存、人工智能新创、汽车电子与垂直应用等，在2019年对少量多样定制化ASIC的需求也越来越显著。MIC资深产业分析师兼组长叶贞秀表示，过去对ASIC的需求主要集中在3C市场，但该市场成长逐渐趋缓，因此，企业便将目光转移到汽车垂直应用领域；且云端与储存物联网应用中，为了提升服务器计算效果，一些大型网络公司如Google、Amazon、百度、Facebook…等对于自开IC的需求已越来越多；甚至一些人工智能软件初创企业为了强化计算效能，也开始提出定制化ASIC的要求。

图3：物联网终端应用多元化相关企业定制化ASIC芯片布局(来源：MIC)

然而开IC并不是件容易的事，因此对IC设计服务需求增加。根据MIC调查，包括创意电子、智原科技等台湾IC设计公司，已开始提供针对少量多样特殊规格的IC提供服务，例如为客户提供或收集Front-End的相关资料；而传统IC设计厂商如凌阳科技、联发科技(MTK)则是由于手上握有丰富的底层IP，成为发展ASIC服务的基础，不仅成立相关部门，还搭配先进工艺开发经验提供服务，抢占定制化ASIC商机。

值得注意的是，定制化ASIC商机也让工艺上有所变化。叶贞秀指出，众所周知，要开一颗新的IC成本相当高昂，因此，企业也想办法通过封装方式降低成本。其中，通过系统级封装(SiP)模块化设计增加数据传输带宽，并整合传感器、逻辑等不同型态芯片，提升物联网应用的多样性，成为企业的选择之一，另外，2.5D IC、3D IC也是企业看好的封装型态，亦衍生为相关封装厂或代工厂的新商机。

5G家用FWA服务遍地开花

尽管3GPP在2018年12月中宣布正在准备中的Rel. 15第三版将延后3~6个月发布，以至于Rel. 16可能会顺延至2020年中才会公布，5G移动技术仍将是2019年业界关注的焦点。拓墣产业研究所研究协理谢雨珊表示， 2019年通讯产业发展重点，除了在5G频谱下功夫之外，毫米波(mmWave)也将成为热门技术，开创局端小型基站(Small cell)商机；5G网架也将朝多接入边缘计算(MEC)发展，以满足低延迟应用需求；基站天线亦逐步实现多频整合，以及5G建设路线将以光纤先行，带动光传输网络(OTN)高成长动能。因此促使电信营运商为迎接5G商用的到来，针对前端光纤网络的部署、基站、小型基站…等加码投资，预计2019年将达2.36兆美元。

Vincent Roche预计2019年5G会开始商业化部署，“大规模MIMO（多路输入，多路输出）的初始阶段相比4G将有显著的改进，等到了成熟阶段后，毫米波5G解决方案将能提供每秒数千兆比特的无线连接速度。”

正如前几代无线连接技术创造了新的市场和商业模式，如移动电子商务、视频流等一样，Vincent Roche认为，5G带来的带宽激增、低延迟、快速响应和高度可配置的网络解决方案，将极大地改变现有格局并开辟新的市场。然而与前几代技术不同的是，5G带来的网络连接飞跃将不单局限于互联网，更将推动汽车、医疗和工业自动化领域的革命性变化。

恩智浦的郑力也认为，5G时代的到来，会催化人工智能和物联网的发展进程。而在这新一轮技术革命中，芯片作为科技产业的基础，将再次扮演驱动行业发展的关键角色。随着人工智能物联网的发展，当所有设备和基础设施联结在一起，高性能处理从云端迁移到边缘，数据的吞吐量会呈现海量增长，边缘计算将在今后5~10年成为蓬勃发展的领域。

他同时指出，恩智浦在人工智能物联网，特别是边缘处理、连接和安全方面处于行业领先地位，全面的产品组合、软硬件结合能力将在人工智能、边缘计算、人脸识别、机器学习等尖端技术融入到汽车、工业和物联网应用的过程中发挥重要作用；“此外，恩智浦领先的5G射频前端解决方案作为移动设备与基础设施实现连接的重要节点，为百亿级物联设备接入5G搭建了安全连接通路，携手合作伙伴构建全新创新格局。”郑力表示。

图4：Qorvo总裁兼首席执行官Bob Bruggeworth。

在Qorvo总裁兼首席执行官Bob Bruggeworth看来，5G成功与否，关键是要将所有组件整合到高度集成的小型模块中。“Qorvo位于中国北京和德州的模块组装和测试工厂生产世界最先进的高性能模块。事实上，我们是中国领先的手机RF供应商，我们与各智能手机原始设备制造商紧密合作，提供他们所需的小尺寸、高性能的集成解决方案。”

他同时指出，在5G移动领域，智能手机制造商需要完整的RF前端，Qorvo在2017年初推出了业界首款适用于智能手机的5G RF前端，“如今，我们正与中国领先的智能手机制造商合作，预计最早将在2019年下半年实现5G手机上市供货。每款5G智能手机都需要具备完整的4G功能，且其中大部分4G内容需要具备更好的RF性能（包括高级滤波器），以便与5G频段共存。几乎所有组件的性能要求都在提高，使产品设计更加复杂，这对Qorvo来说是一个巨大的机会。”

MIC资深产业分析师兼项目经理钟晓君则认为，2019年电信运营商将积极取得频谱与整备网络，全力冲刺5G商业化。该单位进一步说明，目前全球约有30个国家规划在2019年完成5G频谱牌照发放、调整标金底价与规费，以加速5G商用进程。以中国官方2018年4月的宣布为例，未来取得5G频谱的电信营运商，在取得频谱后的第三年开始，才依比例收取费用，让频谱价格更为合理化，以利5G建设顺利推行，并解决运营商在4G投入的成本未回收的压力。

基础建设的部分，各国政府对5G基站建设审查采取宽松态度，部分鼓励共同建设，降低运营商布建成本。而运营商面对5G基站密度过大与回传流量激增，促使运营商扩展光纤骨干网，以支持5G传输应用。

值得注意的是，2019年5G移动服务应不会出现，原因在于，支持5G的智能手机才刚问世，网络部署也才刚刚开始，预计至2020年才会有较好的前景，因此运营商反而较看好5G固定无线接入(FWA)服务与5G带来的垂直产业应用新经济价值。MIC解释，美国Verizon在2018下半年推出的FWA服务，以取代光纤最后一公里布建，由于传输速率普遍可达800Mbps以上，用户反应颇佳；AT&T物流服务器的也带给使用者不错的体验，因此在5G移动服务时候未到的情况下，2019年运营商会更强化FWA服务，也就是5G客户端设备(CEP)和Wi-Fi 6(802.11ax)结合，将家用FWA服务从郊区扩展至市区的市场。

钟晓君强调，2019年固网宽带三大主流技术——DOCSIS 3.1、G.fast与10G PON，传输速度都来到Gigabit，而5G CPE+ Wi-Fi 6标准，传输速率也可达Gigabit等级，将进一步提升电信运营商与宽带服务供应商的竞争优势。

谢雨珊总结2019年5G市场的机会点，包括5G手机射频前端(RFE)，由于高通、英特尔、华为及联发科技已陆续在2018或预计于2019年推出5G调制解调器芯片，加上各国频段不同，因此，将带动RF前端的用量与价值皆双双提高。再者，氮化镓(GaN)的高频高压特性，也将使其成为5G功率放大器(PA)的首选材料；5G通讯终端、小型基站和创新应用，以及中国将创立自有5G产业生态链，都是企业可关注的5G市场切入点。

内存产业好景不常？

内存在上述几个领域中，扮演着重要关键组件的角色，也因为这些领域的带动下，内存市场的表现令人兴奋。然而，过去1年来，内存产业表现明显与往年大不相同，在历经自2017年以来的繁荣后，内存市场逐渐由于产能过剩、库存增加，加上技术提升，以及中国厂商的加入，2018年，DRAM和NAND闪存(NAND Flash)开始出现供过于求、价格走跌的趋势，并将延续到2019年。

就在1年前，内存产业还处于DRAM和NAND双双价量齐扬的繁荣周期，然而，从2018年第一季起，NAND市场开始下滑，DRAM市场也随之在第三季之后走下坡。TrendForce内存储存研究(DRAMeXchange)预计，2019年的一整年都将会是供过于求的状况。

从DRAM市场来看，2016年下半年开始出现价格上扬，并延续到2018第三季仍处于高峰，在那之后才开始走缓。DRAMeXchange预计，目前这一波降价至少将持续到2019年第二季，降价幅度约10%~15%。

DRAM市场迅速飙升的主要成长动力来自于移动、服务器等应用需求。然而，当时由于晶圆厂产能不足以支撑快速成长的市场需求，导致供应短缺及价格飙升，同时也带动了2017年的半导体市场成长。2018年DRAM市场持续这一波成长动能，并在第二季写下历年的营收新高记录。

DRAMeXchange研究经理黄郁璇以DRAM市场的主要驱动力——移动DRAM为例指出，自2016年下半年起，由于中国手机品牌崛起、手机内存主流容量从2GB DRAM走向4GB，推动市场需求快速增加，加上季节性因素带动，内存价格开始突飞猛进，促使内存原厂开始扩产以缓解市场短缺。这一周期直到2018第三季起才逐渐满足市场需求，并随着供货持续往上爬升，预计从2018第四季起到2022上半年都将出现供过于求。

目前，尽管内存价格松动，厂商仍在积极增加产能，甚至计划扩厂或工艺转进。她指出，“包括美光、三星、海力士(SK Hynix)、南亚(Nanya)、中国的福建晋华(JHICC)等原厂持续增加DRAM产出，预计将为市场增加22.9%的成长。”特别是智能手机等移动设备使用的低功耗、高密度DRAM，预计将在整体DRAM市场占41%。

除了移动DRAM，另一成长动力来自服务器。黄郁璇预计，从2019~2021的3年内，移动DRAM仍占市场第一，但随着服务器应用需求增加且更多元，可望在2021年后取代移动DRAM在原厂中的地位。

DRAMeXchange资深分析师刘家豪也强调，服务器是近几年来驱动DRAM产值的关键推手，特别是数据中心。在Google、Amazon、微软和Facebook，以及中国因特网三巨头(BAT—包括百度、阿里巴巴和腾讯)的推动下，可望使2019年服务器DRAM维持3.7%的单位成长，其中来自北美ODM的需求动力约占9.8%，中国内需市场需求则将近三成。

未来，刘家豪指出，5G将会是驱动内存市场的关键技术，包括在5G及其基础设施落实之前驱动服务器需求，以及在落实5G之后将催生来自边缘运算以及物联网/车联网(IoT/IoV)的更多新需求。

图5：5G、数据中心与边缘计算将成为服务器DRAM需求增加的主要驱动力，并预计将在2021年后超越目前占主流的移动DRAM应用(来源：TrendForce DRAMeXchange)

NAND Flash市场的发展重点在于3D NAND。NAND Flash供应商长久以来一直在积极推动从当今的平面NAND转向3D NAND。不过，去年，NAND Flash市场同样受到产品短缺、供应链问题和技术转型困难的种种挑战。

Semico Research总裁Jim Feldhan指出，NAND Flash近来的市场发展基本上与DRAM大致相同，但DRAM自第四季开始起降价，而NAND Flash市场自2018年第一季起即出现供过于求，并持续了一整年，产品价格也大幅下滑。

Objective Analysis分析师Jim Handy也表示，“NAND Flash市场供过于求且价格下跌(2018年第一季)的时间比DRAM市场更早。其现货价格甚至比2017年底的高峰时期更低了79%。”

根据DRAMeXchange的资料，2018年10月TLC NAND Flash颗粒与晶圆的合约价格跌幅高达13~17%，这是自2017年11月以来的单月最大跌幅。展望2019年，尽管原厂开始抑制扩产，但由于上半年的淡季加上库存水平仍高，供过于求的情况只会更加显著，预估第一季合约价将再进下跌约10%。花旗银行的分析更估计2019年NAND Flash将大幅降价45%，甚至在第二季之前还看不到价格底线，各大内存厂商必须尽早预做准备。

事实上，NAND Flash市场的前景仍不明朗。根据Semico Research的数据显示，2018年的2月、5月与7月，NAND价格分别下滑了5.3%、5.0%及8.1%，但8月和9月的价格却又分别上涨了13.3%和14.1%。

但无论是DRAM还是NAND Flash，2019年的内存市况看起来似乎较为黯淡。不仅内存价格将持续走跌，甚至可能出现大幅下滑的趋势，特别是2019年下半年。而且，很可能如同Handy预计的，在2019年，“DRAM和NAND Flash市场很可能一整年都‘无利可图’，因为这些芯片几乎都将以成本价出售！”

区块链由货币迈向多元

2008年区块链概念被提出以来，受惠比特币的实践，而使全球出现超过2,000种币种，总市值超过1,000亿美元，也顺势驱动晶圆、主板、矿机、相关的蓬勃发展，接下来区块链延伸至金融产业，甚至迈向多元化程序设计的社会实践。

MIC表示，2017~2018年，区块链的发展来到IOTA、Hyperledger、Ripple、Ethereum、MOBI、CBSG、BiTA等联盟的形成，进行技术研究与产业应用标准建立，2019年区块链应用也将由金融扩展到医疗、物流、能源、物联网、食品、半导体…等产业。预期这些产业对区块链仍属小规模的采用和试验性阶段，不过，并不会影响各产业应用情境及初创公司的蓬勃发展，未来区块链应用将大规模扩散与渗入人们的日常生活，也将对现有的商业模式带来新的变革与挑战。

龚培元则援引Gartner统计资料指出，预测到2030年，区块链将创造3.1兆美元的商业价值，而到了2025年开始会看到很实际应用的区块链技术。不过，该如何使用区块链的技术把环境做得更安全、更可控，是区块链所带来的不同商机跟改变。