自從Intel的聯(lián)合創(chuàng)始人戈登摩爾在上世紀(jì)六十年代發(fā)布“摩爾定律”以來，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)界在這個規(guī)則指導(dǎo)下迅猛發(fā)展，人類社會也在技術(shù)的進(jìn)步中受益不淺。不過近年來隨著集成電路的發(fā)展，工藝、設(shè)備和材料的問題凸顯，歷經(jīng)數(shù)十年發(fā)展的半導(dǎo)體似乎步入了中年期，心事重重了。

　　充滿朝氣的青年期

　　大家還記得自己的青少年時期嗎？對于大多數(shù)人來說，這大概是人生中最美好的時期之一。在那段時間里，人生雖然充滿了未知，但是也充滿了可能性。整個世界對我們來說仿佛是一個埋藏了太多寶物的肥沃土地，不用花太多挖掘就能挖出閃閃發(fā)光的金子。

　　有太多事情吸引著我們的目光，讓我們?nèi)橹Σ⑹斋@滿滿的回報。喜歡鉆研學(xué)術(shù)的人，可以天天泡圖書館當(dāng)學(xué)霸，并收獲解出難題的快樂;喜歡浪漫的人，可以追求屬于自己的愛情，在花前月下收獲感動;喜歡探索世界的人，可以花時間游歷各地看看不同的風(fēng)景…有太多太多的事情值得我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)，去嘗試，并從中快速成長。

　　青年時的我們雖然一無所有，卻也擁有整個世界。集成電路也如此。

　　第一個集成電路

　　半導(dǎo)體行業(yè)在上世紀(jì)下半葉到本世紀(jì)初的第一個十年正是處在這樣充滿朝氣蓬勃發(fā)展的青年期。

　　那時候，半導(dǎo)體行業(yè)依據(jù)著摩爾定律以指數(shù)規(guī)律飛速發(fā)展，在短短半個世紀(jì)內(nèi)把集成電路制造工藝的特征尺寸從微米量級縮小到納米量級，整整一千多倍，而CPU的時鐘頻率則從MHz級別提升到了GHz級別，性能提升超過了數(shù)千倍。大家對于摩爾定律帶來的性能提升保持極度樂觀的態(tài)度，當(dāng)年英特爾甚至還預(yù)計在2010年把時鐘頻率提升到10GHz！

　　半導(dǎo)體市場也是頻頻出現(xiàn)各種機(jī)會。每個十年都有各自的半導(dǎo)體市場寵兒：

　　八十年代是商用計算機(jī)，九十年代是個人計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)，本世紀(jì)第一個十年則是無線移動設(shè)備。

　　除了時代的主旋律外，還有一些細(xì)分市場也獲利頗豐，例如數(shù)字電視，個人導(dǎo)航等等。半導(dǎo)體市場對于從業(yè)者來說有著太多機(jī)會，只要仔細(xì)發(fā)掘都能獲得屬于自己的寶藏。

　　大家都相信隨著摩爾定律的繼續(xù)發(fā)展，集成電路的性能會繼續(xù)飛速進(jìn)化，從而使更多應(yīng)用成為可能并開拓新的市場。當(dāng)然，在這樣對于樂觀氛圍下，各路資本也特別青睞半導(dǎo)體行業(yè)。就像今天各大風(fēng)投都在瘋狂追逐人工智能公司一樣，當(dāng)年的各大風(fēng)投都砸錢在半導(dǎo)體行業(yè)上，位于加州北部舊金山附近的高科技公司聚集區(qū)叫做“硅谷”而不是叫做“碼谷”也是因為當(dāng)年半導(dǎo)體行業(yè)比起計算機(jī)行業(yè)來說要潮太多。

　　當(dāng)年半導(dǎo)體業(yè)黃金時代的一些故事至今還在資深從業(yè)者中間互相流傳。

　　一則故事是說，當(dāng)年某留學(xué)生畢業(yè)后就職于某芯片設(shè)計公司，他的妻子在國內(nèi)是一個護(hù)士，跟著丈夫來到美國后一時找不到工作，這時丈夫的公司因為特別缺人所以經(jīng)過簡單的培訓(xùn)原來當(dāng)護(hù)士的妻子就進(jìn)入了丈夫的公司開始畫版圖（這個故事在今天的版本則是國內(nèi)從事隨便什么職業(yè)的人來了美國都可以經(jīng)過刷題進(jìn)入FLAG當(dāng)碼農(nóng)）。

　　另一個故事則說，21世紀(jì)初在互聯(lián)網(wǎng)泡沫破滅后，許多對于事業(yè)缺乏安全感的程序員痛下決心在工作之余苦學(xué)電路最后終于成為了一個“越老越吃香”的射頻工程師，成為眾程序員的榜樣。

　　中年的煩惱：錢！錢?。″X?。?！

　　隨著年齡慢慢長大，青年期的浪漫與夢想也漸漸被現(xiàn)實的考量所取代。

　　對大多數(shù)人來說，無論在年輕時做過多美麗的夢，一旦到了必須獨(dú)當(dāng)一面的成熟年齡，最大的煩惱都是錢。

　　在我剛讀大學(xué)的時候，我喜歡動漫，喜歡打游戲，喜歡音樂，喜歡漫無目的地四處閑逛，每個月可以瀟灑地把錢投到自己喜歡的事情上過月光的生活。

　　然而一畢業(yè)，買房的壓力頂在頭上，不得不放棄這種自由而無用的生活方式，不僅花在興趣上的錢少了，用在興趣上的時間也少了（“時間就是金錢，我的朋友！”）。對于度過了青年期后進(jìn)入社會艱苦打拼的每一個朋友，我相信最大的考量都是經(jīng)濟(jì)問題。

　　摩爾定律背后的邏輯慢慢失效：先進(jìn)工藝的單個晶體管價格不降反升

　　半導(dǎo)體業(yè)也是這樣。

　　在伴隨著光榮與夢想走入成熟期（2010年）之后，突然發(fā)現(xiàn)正面臨一個現(xiàn)實問題：摩爾定律遇到了瓶頸。

　　在之前，摩爾定律背后的邏輯是：半導(dǎo)體行業(yè)需要以一個合適的速度增長以實現(xiàn)利潤的最大化。

　　上世紀(jì)60年代，摩爾發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體晶體管制程發(fā)展的速度對于一個半導(dǎo)體廠商至關(guān)重要。隨著制程的進(jìn)化，同樣的芯片的制造成本會更低，因為單位面積晶體管數(shù)量提升導(dǎo)致相同的芯片所需要的面積縮小。所以制程發(fā)展速度如果過慢，則意味著芯片制作成本居高不下，導(dǎo)致利潤無法擴(kuò)大。

　　另一方面，如果孤注一擲把所有的資本都用來發(fā)展新制程，則風(fēng)險太大，一旦研發(fā)失敗公司就完蛋了。

　　摩爾發(fā)現(xiàn)當(dāng)時市場上成功的半導(dǎo)體廠商的制程進(jìn)化速度大約是每年半導(dǎo)體芯片上集成的晶體管數(shù)量翻倍，于是寫了著名的論文告訴大家這個發(fā)展速度是成本與風(fēng)險之間一個良好的折中，半導(dǎo)體業(yè)以后發(fā)展可以按照這個速度來。摩爾定律背后的終極推動力其實是經(jīng)濟(jì)因素。

　　依據(jù)摩爾定律縮小特征尺寸獲得紅利的過程就像挖掘金礦：在過去，離地表較近比較容易挖掘的金礦已經(jīng)被挖光了，到了今天，剩下的都是金礦深處的難啃的骨頭。

　　芯片特征尺寸縮小已經(jīng)越來越困難，必須克服各種科學(xué)技術(shù)和工程上的難題。歸根到底，再繼續(xù)縮小特征尺寸不是不能做，只是要錢，很多錢。

　　隨著特征尺寸縮小，芯片的成本上升很快。芯片的成本包括NRE成本（Non-Recurring Engineering，指芯片設(shè)計和掩膜制作成本，對于一塊芯片而言這些成本是一次性的）和制造成本（即每塊芯片制造的成本）。

　　在先進(jìn)工藝制程，由于工藝的復(fù)雜性，NRE成本非常高。例如FinFET工藝往往需要使用double patterning技術(shù)，而且金屬層數(shù)可達(dá)15層之多，導(dǎo)致掩膜制作非常昂貴。

　　另外，復(fù)雜工藝的設(shè)計規(guī)則也非常復(fù)雜，工程師需要許多時間去學(xué)習(xí)，這也增加了NRE成本。

　　對于由先進(jìn)制程制造的芯片，每塊芯片的毛利率較使用落后制程制造的芯片要高，但是高昂的NRE成本意味著由先進(jìn)制程制作的芯片需要更多的銷量才能實現(xiàn)真正盈利。這使得芯片設(shè)計和制造所需要的資本越來越高，而無力負(fù)擔(dān)先進(jìn)工藝制程的中小廠商則不得不繼續(xù)使用較舊的工藝。這也部分地打破了摩爾定律 “投資發(fā)展制程-芯片生產(chǎn)成本降低-用部分利潤繼續(xù)投資發(fā)展制程”的邏輯。

　　隨著摩爾定律背后的邏輯慢慢失效，半導(dǎo)體行業(yè)也慢慢地與鋼鐵，石油等傳統(tǒng)大工業(yè)越來越像：

　　進(jìn)入門檻高，資金需求大，之前幾個工程師孤軍奮戰(zhàn)在自家車庫里設(shè)計出商用芯片的浪漫故事不再出現(xiàn)，因為缺少資金的支持不可能使用先進(jìn)工藝，而不使用先進(jìn)工藝在市場上就缺乏競爭力。

　　對于大公司而言，由于先進(jìn)工藝需要的資本越來越多，意味著研發(fā)新產(chǎn)品的風(fēng)險也越來越大。越來越多的公司在市場上的策略從拼命做新產(chǎn)品與競爭對手死磕變成了如何降低風(fēng)險在市場上堅持下來。

　　于是，伴隨著2008年后的資本寬松，我們在這兩年看到了半導(dǎo)體行業(yè)前所未見的公司兼并與重組。2015年，半導(dǎo)體行業(yè)并購額超過了1300億美元。而今年，這一熱潮不但沒有減退，反而呈現(xiàn)出愈演愈烈之勢，據(jù)統(tǒng)計，2016年前三個季度，全球半導(dǎo)體行業(yè)并購額就超過了1200億美元，全年總額超過2015毫無懸念。這輪兼并也是半導(dǎo)體行業(yè)走向成熟期的標(biāo)志之一，意味著將來一方面使用先進(jìn)工藝的成本越來越高，另一方面豪強(qiáng)兼并市場上的玩家都是巨頭，新玩家?guī)缀醪豢赡苋ヌ魬?zhàn)這些巨頭。

　　當(dāng)資本不再相信夢想

　　摩爾定律除了在經(jīng)濟(jì)學(xué)上推動集成電路特征尺寸縮小成本下降外，還使集成電路的性能上升。當(dāng)集成電路性能上升到一定程度時，量變的積累就會產(chǎn)生質(zhì)變，從而使新的應(yīng)用成為可能，并且發(fā)展出新的市場。

　　從大型機(jī)-個人電腦-移動計算可以清晰地看到這個脈絡(luò)：在集成電路性能較弱時，只有大型的計算機(jī)才能有意義的事情，但是隨著芯片性能越來越強(qiáng)，小型化的計算機(jī)也能幫助人們做很多事（辦公，游戲，影音娛樂等等），于是出現(xiàn)了個人電腦這個市場。

　　進(jìn)一步，處理器的性能根據(jù)摩爾定律越變越強(qiáng)，終于人們發(fā)現(xiàn)即使在手機(jī)上也能做之前只能在電腦上處理的事（上網(wǎng)，看電影，玩游戲等等），于是出現(xiàn)了移動計算市場。每一次量變引起的質(zhì)變都會發(fā)掘出一個巨大的市場，從而只要集成電路的性能還隨著摩爾定律前進(jìn)，對于資本來說這就是一個擁有巨大潛力的市場，資本會選擇投資一些擁有遠(yuǎn)大愿景的公司，指望他們投資的公司能在十年或者二十年后改變世界從而獲取成百上千倍的投資回報。

　　處理器時鐘頻率的增長在近年已趨于飽和，摩爾定律無法支撐半導(dǎo)體業(yè)界的美好預(yù)期

　　然而，隨著摩爾定律發(fā)展遇到瓶頸，集成電路性能指數(shù)上升-》使新應(yīng)用變成可能-》開拓新市場的邏輯鏈條也被打破。集成電路性能（以處理器為代表）的演進(jìn)在近幾年變緩，相應(yīng)地，半導(dǎo)體行業(yè)的年復(fù)合增長率也在下降，然而，半導(dǎo)體行業(yè)的制造成本卻在飛速上升。

　　上一個新應(yīng)用（移動設(shè)備）的市場潛力已經(jīng)被挖掘至接近極限，但是下一代的應(yīng)用卻還沒有真正出現(xiàn)。對于資本而言，這意味著投資半導(dǎo)體行業(yè)的風(fēng)險在快速上升，獲利的空間卻在慢慢縮小。

　　風(fēng)投在半導(dǎo)體業(yè)的投入逐年減少，半導(dǎo)體初創(chuàng)企業(yè)已經(jīng)不復(fù)本世紀(jì)初的風(fēng)光

　　自然地，半導(dǎo)體行業(yè)投資的黃金時代也已經(jīng)過去，有夢想有故事的半導(dǎo)體初創(chuàng)公司很難再拿到大筆資金。

　　一方面，純商業(yè)背景的資本對于半導(dǎo)體行業(yè)的熱情在快速下降，另一方面，即使對半導(dǎo)體行業(yè)有興趣的資本也傾向于收購大公司而非扶植初創(chuàng)公司。在這樣的情勢下，我們看到的半導(dǎo)體行業(yè)格局正是豪強(qiáng)兼并，資本頻頻動作卻不能給從業(yè)者帶來新的機(jī)會，整個行業(yè)在向著傳統(tǒng)工業(yè)的方向變化。

　　一個典型的例子就是軟銀在今年年中以320億美金收購ARM。ARM雖然在移動處理器市場占壟斷地位，但是其業(yè)務(wù)收入并不能支撐其股價。ARM未來在汽車和服務(wù)器業(yè)務(wù)有著巨大的想象空間，然而投資者對于這些目前尚未產(chǎn)生收入的業(yè)務(wù)并不買賬。于是，ARM還是被軟銀以海量現(xiàn)金收購。這個例子完美地詮釋了半導(dǎo)體業(yè)界講故事已經(jīng)無法讓投資者買賬，而大資本也青睞大公司更甚于小公司。

　　從全球態(tài)勢上看，隨著摩爾定律式指數(shù)發(fā)展接近尾聲，似乎半導(dǎo)體業(yè)界正在走向傳統(tǒng)大工業(yè)的范式：進(jìn)入門檻高，資本投入大，市場上小公司難以找到生存空間。近幾年的公司大規(guī)模兼并重組正是半導(dǎo)體業(yè)界走向成熟的標(biāo)志性事件。半導(dǎo)體似乎已經(jīng)失去了之前的活力，但這是真的嗎？

　　危機(jī)也是轉(zhuǎn)機(jī)

　　對于歐美日韓這些半導(dǎo)體大廠來說，現(xiàn)在的半導(dǎo)體市場對他們來說，是明顯的強(qiáng)弩之末，龐大的投入，微薄的利潤，會讓他們感到前所未有的壓力，或強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，或優(yōu)勢互補(bǔ)，扶持共同度過這個“寒冬”。

　　但這對全球久負(fù)盛名的半導(dǎo)體廠商來說是一個危機(jī)，對于中國這些半導(dǎo)體基礎(chǔ)薄弱的廠商來說，是一個轉(zhuǎn)機(jī)。

　　眾所周知，中國半導(dǎo)體的根基薄弱，但是中國又是一個龐大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場，龐大的貿(mào)易逆差，加上國外供應(yīng)商和政府的時不時限制，終于令國內(nèi)業(yè)界自上而下加快建設(shè)半導(dǎo)體。在國家和多地基金的推動下，外收內(nèi)發(fā)展，中國半導(dǎo)體也終于初具規(guī)模。也給中國半導(dǎo)體的未來種下了一個希望。

　　但我們也要清楚明白一點，國內(nèi)半導(dǎo)體和國際先進(jìn)企業(yè)的差距，無論是設(shè)計、制造、封測、設(shè)備或者材料，中國與國外的差距是非常明顯的。我們國際在未來要集中在中低級產(chǎn)品和技術(shù)的推動，逐步從這個領(lǐng)域入手，替代國外產(chǎn)品。

　　另外，用市場換技術(shù)，用中國的龐大市場，向國際半導(dǎo)體廠商換取技術(shù)，雖然不能拿到最先進(jìn)的技術(shù)或者核心技術(shù)，但對于國內(nèi)半導(dǎo)體來說，這些技術(shù)也是欠缺的，吸收過來對提高國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的整體水平有百利而無一害。

　　在這方面，我覺得中國高鐵的發(fā)展是榜樣，未來的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展能像高鐵發(fā)展那樣獲得相應(yīng)的收益，那就算比較成功了。

　　展望未來一步步發(fā)展積累，中國半導(dǎo)體終有一日會騰飛。