消费芯片与基建芯片 冰与火之歌

一念地狱,一念天堂

无论是宏观经济,还是在细分行业领域,如半导体,“黑天鹅”事件往往会造成极大的负面影响,甚至是沉重打击。然而,其产生的效应往往具有双面性,即“危”中往往带有“机”。此次疫情就是如此,其对半导体产业的影响巨大,特别是在2019年全产业进入10年来的冰点后,在年底开始出现回温,而这种势头在2020年1月得以延续,眼看产业就要复苏,突如其来的疫情爆发,完全打乱了半导体产业发展节奏,其对全年,甚至是今后两三年内半导体产业的发展,都很有可能产生很大的影响。就目前情况来看,疫情对2020全年半导体行业的影响还难以下定论。有人认为产业回暖势头会终止,到2020年底,全球半导体产业同比增长依然为负,这是最糟糕的情况;与此同时,还有机构和业内人士认为,无论是对半导体企业,还是全球市场来说,此次疫情对全年内产业的影响很有限,如最近一家欧洲半导体大厂预计疫情对其全年的营收只有5%左右的削减,果真如此的话,相对于这么大的“黑天鹅”事件,这个影响幅度还是比较小的。此外,疫情对IC产业不同应用领域产生的影响,也呈现出了截然相反的效果,典型代表就是以手机为代表的便携式消费类电子产品,以及以云计算、数据中心和基站为代表的基础设施。最起码从上半年情况来看,这两大应用领域对芯片元器件的需求有着很大差异。例如,受疫情影响,各大手机厂商的库存水位明显提高,使得它们对相应芯片元器件的需求量,同比减少了很多,华为就是其中的典型代表,该公司最近大量减少了发给台积电的手机芯片代工订单,却大幅增加了用于4G和5G基站的芯片订单,包括PA、网络处理器、网通芯片等。无论是手机,还是数据中心和基站,都离不开处理器和存储器这两类芯片,由于需求量巨大,而且相对高端,因此,它俩在众多品类的芯片元器件中,具有很强的代表性。

云计算处理器你追我赶

与手机萧条的市场和高起的库存形成鲜明对比的是,疫情不但没有削减云计算服务器的市场需求,反而使其更加旺盛,特别是疫情使人们都在家办公或娱乐,对相应云服务提供商、互联网企业的数据中心算力和通信能力提出了更高的要求,从而为本来就在快速发展的云计算市场再添一把火。这样,市场对云计算处理器和通信芯片的数量和质量提出了更高的要求,业内多家领先企业,都不约而同地在这段时间内动作频频。

传统x86依然有优势目前,无论是传统数据中心,还是新兴的云计算,相关处理器市场依然被传统的x86系所统治,代表厂商自然就是英特尔和AMD了。当下的云计算对AI芯片的需求越来越大,而传统的CPU在AI的推理方面还是具有一定优势的,但在AI训练方面则先天不足,这也是其被英伟达GPU在云计算AI方面拉开差距的一个重要原因。因此,在保持原有CPU在云计算和数据中心市场占有率的前提下,英特尔一直在通过收购,来加强其在该领域的影响力。就在不久前的2019年12月,英特尔急切地出资20亿美元,收购了以色列的AI芯片初创公司Habana,看重的就是这家公司处理器优异的训练能力,及其优秀的可扩展性。这也宣告了英特尔2016年收购的另一家云端AI芯片厂商Nervana的没落。英特尔这么急迫地收购Habana,显然是看到了云计算市场和客户的巨大需求和发展潜力。而这一并购案宣布不久,爆发的疫情再一次点燃了云计算市场的火焰,更加突显了英特尔在这方面押注的必要性。AMD的EPYC(霄龙)处理器在数据中心和云计算领域的应用势头发展良好,2020年有望在150个云平台上部署,而当下云计算市场对算力要求的大幅提升,对于该公司的业务发展更加有利。

FPGA加入战团除了传统的x86系外,FPGA阵营也在加快在云计算市场的渗透。Altera被英特尔收购之后,主要扮演的就是协助其CPU提升在云计算和数据中心市场竞争力的角色。而FPGA霸主赛灵思也一直在加快在云计算市场的渗透脚步。前天,拓墣产业研究院给出了2019年全球前10大IC设计公司的营收排名,排在第6位的赛灵思营收同比增长率,在除中国台湾两家之外的8家厂商中是最高的,达到了12.8%,具体如下图所示。

能够实现这样的增长水平,主要得益于该公司在云计算、5G和车用等非便携式设备端的部署。特别是以云计算为重点突破领域。为此,在疫情期间,也就是在当下的3月,赛灵思在两周内,连续发布了基于FPGA的Alveo U25 SmartNIC加速卡,以及Versal ACAP系列的第三代产品Versal Premium。前者主要用于通信加速,而后者则侧重于计算加速,而它们都是针对数据中心、云计算和5G应用推出的。在这个时间点上连续推出两款用于通信和计算加速的新品,客观上正好迎合了疫情下云计算和5G应用市场的火爆。

Arm阵营要逆袭在服务器应用领域,与x86相比,基于Arm架构的处理器一直处于弱势地位。但市场对具有更高功率效率、性价比,以及多元化供应链的需求,使得x86以外的架构总是有发展空间的,而Arm正是具备以上这些优势的典型代表。以前,在数据中心应用中,Arm做过一些尝试,相应的IP、内核等与x86相比,确实存在着一定的差距。也正是应为如此,在过去几年,Arm一直致力于推进可用于数据中心的高性能、高能效的内核的研究,以推动Arm性能的不断改善。随着经验的积累,这些IP能够提供的服务器CPU性能出现了快速提升。还有一点也很重要,那就是随着台积电7nm制程技术的成熟,Arm阵营可以实现体积更小、能效更高、速度更快的CPU了。同样是在疫情期间,本月,先后有两款针对云计算应用的Arm处理器问世。首先是Ampere专门针对云计算应用推出的80核处理器Ampere Altra,其最大的特点就是采用了单线程设计,不仅可以为每一个用户提供稳定、可预测的性能,还能提供非常好的安全隔离。紧接着,本周,Marvell发布了最新款的Arm服务器芯片ThunderX3。据悉,该处理器可容纳多达96个CPU内核,从而使该芯片在单个插槽中最多可扩展384个线程。ThunderX3采用具有更高IPC功能的新微体系结构,具有4路SMT功能。Arm服务器芯片在这个时间段频频亮出新品,同样迎合了当下快速发展的云计算市场,“黑天鹅”则很有可能加速Arm阵营的拓展速度。

存储器存在变数

手机市场的萧条,同样降低了相应存储器的出货,服务器市场的升温则在拉动相关存储芯片的供应量。

据 DRAMeXchange预测,服务器的DRAM平均单机容量将从2019年的304GB上升至2020 年的397GB,涨幅达30%。据ChinaFlashMarket测算,服务器的NAND Flash平均单机容量将从2019年的2300GB增至2020年的2700GB,增幅达17%。综合服务器出货量、服务器平均单机存储芯片容量这两个增长因素,存储芯片在服务器领域的需求将呈显著上升趋势。而受疫情影响,远程办公、远程教育、短视频、电商/新零售、互联网医疗等需求急剧上升,进一步推动着相应存储器的需求量提升。来自中信证券的研究显示,如果疫情能够得到较好地控制,则2020年Q1、Q2全球服务器出货量分别同比增长10%和8%,全年出货量增加6.9%,这样,相应的DRAM需求同比增长39.8%,NAND Flash需求同比增长25.4%。如果疫情在年内都处于失控状态,对云服务的需求将进一步扩大,全年出货量将增加8.5%,这将带动全年内DRAM需求同比增加42.0%,NAND Flash需求同比增加27.3%。不过,在手机端,虽然上半年市场萧条,但就全年来看,还是存在着不小的变数,因为手机用DRAM和NAND Flash的平均单机容量呈现增长态势,而平均单机容量增速会大于手机销量下滑速度,这样,2020年手机用存储芯片的需求将呈上升趋势,可以抵消手机销量下降对于存储芯片需求的影响。因此,现在看到的手机用存储器的需求量下降,很可能只是阶段性的行情,全年的情况有可能会好转。但这一切与疫情的发展情势有很大关系,现在还难以下定论。

结语

疫情对手机和服务器市场的影响截然不同,最起码上半年是这样的。这使以处理器和存储器为代表的芯片元器件供应链处于冰与火两种不同的境遇,也给2020年的产业复苏带来了更多不确定性。

$芯片概念(BK0586)$ $紫光国微(SZ002049)$ $北京君正(SZ300223)$

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全部评论

無心_心無05-21 23:00

即使美国佬严格执行,华为基站业务也不受影响。$芯片概念(BK0586)$ $紫光国微(SZ002049)$ $北京君正(SZ300223)$

尚哥Aaron05-18 20:34

受影响,而且很大。华为自己说基站100%不用美国芯片,华为嘴炮打得多大,业内人士都知道。自己爱咋说咋说,身体是诚实的。哎,还等着国家多装些5G基站信号覆盖多了换5G手机,看样子还得等很久……

無心_心無04-06 21:48

都有,深圳市国微电子FPGA逆向军工为主网页链接,同创民用为主完全自主知识产权包括EDA网页链接

1000倍04-06 21:20

就想知道国微的特种芯片包含FPGA吗?还是说fpga只是紫光同创的