半导体行业的周期性

半导体行业的增长有一定的周期性，它的景气周期主要由新科技带来的终端需求提升，比如1970-1990年，受到大型机、个人电脑等终端消费推动，全球半导体销售产值从5亿美金增长到1000亿美金；

2001-2007年，受到笔记本、无线通讯、家电等消费推动，全球半导体销售产值从1400亿美金增长到2500亿美金；

2009－2014年，需求推动的力量是智能手机为代表的移动互联网产品，这一时期全球半导体销售产值从2200亿美金增长至3300亿美金。

预计从2017年开始到2022年，受到AI、物联网、5G、汽车智能化等的推动，全球半导体销售产值将突破5000亿美金。

具体来讲有三方面增长驱动力：

1、消费电子创新带动新型IC（AMOLED驱动、无线充电芯片等）高增长；

2、汽车电子化率持续提升带来汽车半导体持续增长；

3、物联网、AI、AR/VR等新型终端持续放量。

1）消费电子是目前半导体产值最高的下游，目前能看到未来2-3年消费电子确定性创新方向主要包括LCD屏幕往OLED屏幕转变、3d摄像头、无线充电、3D背板等，这些创新领域都会带动相关芯片需求增长。

2）汽车电子化的核心驱动力是智能驾驶和新能源汽车，智能驾驶需要更多传感器和通信网络来制程，因此会新增很多电子需求，主要包括车载摄像头、毫米波雷达、激光雷达、Tbox、汽车通讯系统等；新能源汽车系统中用电动机取代传统的内燃机，新增大量高价值量电子部件，包括锂电池、IGBT等功率器件。据PWC数据，目前全球汽车的电子化率（电子零部件成本/整车成本）不到30%，未来会逐步提升到50%以上，从绝对值看，目前单车半导体价值量接近400美金，未来将以每年5-10%的增速持续提升。

3）物联网主要应用在智能家居，车联网，智能医疗，智能工控等领域，据ICInsight数据，2015年全球物联网半导体领域市场规模在224亿美元，预计到2020年、2025年市场规模分别为429亿美元、919亿美元，基本实现5年翻一倍的增速，未来10年CAGR约为14%。从芯片种类来看，物联网需要最大的三类芯片分别是传感器芯片、通信芯片和控制芯片。传感器芯片主要包括图像传感器、化学传感器、湿度传感器、电磁传感器等；通信芯片主要包括蓝牙、蜂窝、WiFi、ZigBee等；控制芯片主要包括MCU芯片等。

4）其实消费电子、汽车智能和物联网的颠覆性增长都需要AI芯片的支持，AI芯片是目前引领半导体行业先进技术发展的核心。

AI产业链根据技术层级从上到下分为基础层、技术层和应用层，基础层分为计算能力层与数据层，以GPU、FPGA、ASIC和类脑芯片为代表的计算芯片位于计算能力层。此外，不同环节的不同需求会催生专用计算芯片，比如深度学习主要分为训练和推断两个环节，在数据训练阶段，大量的标记或者未标记的数据被输入深度神经网络中进行训练，随着深度神经网络模型层数的增多，与之相对应的权重参数成倍的增长，从而对硬件的计算能力有着更高需求，此阶段（训练阶段）的设计目标是高并发高吞吐量；推断环节分为两大类——云侧推断与端侧推断，云侧推断不仅要求硬件有着高性能计算，更重要的是对于多指令数据的处理能力，比如Bing搜索引擎同时要对数以万计的图片搜索要求进行识别推断从而给出搜索结果，而端侧推断更强调在高性能计算和低功耗中寻找一个平衡点，设计目标是低延时低功耗。