独家：十问十答：万亿美元级别五大件的未来就是芯片的未来

科技

2023-02-13 13:02

作者：二马路的冰

排版：LEAHMA

出品：SOlab

深度好文，5879字=10分钟阅读

2022年12月23日-26日，由工信部华信研究院、机械科学研究总院、中制智库等权威机构发起的第七届中国制造强国论坛在河北保定举办。

该论坛的主题是“补短板锻长板固底板”，聚焦“卡脖子”难题、填空白、补链强链等热点问题，被誉为“制造业的达沃斯”，助力制造企业走专业化、差异化发展道路，实现中国制造由大变强。

第七届中国制造强国论坛图源：百度

中国金融40人论坛学术顾问、重庆市原市长黄奇帆出席论坛并发表演讲，如何将制造大国转变为制造强国？黄奇帆认为，今后二三十年能够形成万亿美元市场级别的五大件，已经出现，中国要积极进行前瞻性的布局和主动出击，围绕这些重点产业，形成一批具有全球竞争力的产业链集群。中国制造业的发展存在未老先衰、很多产业链容易被人一剑封喉等问题。

原文如下：

新世纪以来的20年是手机、基本电脑、液晶面板、电视机、汽车等等，这些产品的市场规模往往超过万亿人民币，在全球超过万亿美元。哪个国家哪个城市能够把这些产业发展起来，就会在国际竞争中走在前列。

当下就应该抢未来的四大件五大件，国务院的十四五规划纲要中提出，从符合未来产业变革方向的整机产品入手，打造战略性全局性产业链，就是这个意思。

今后二三十年能够形成万亿美元级别的五大件，大体上包括以下五种，一是无人驾驶的新能源汽车，二是家用机器人，三是头戴式AR、VR的眼镜和头盔，四是柔性显示，五是3D打印设备。要积极进行前瞻性的布局和主动出击，围绕这些重点产业，形成一批具有全球竞争力的产业链集群。

黄奇帆的演讲在学术界和产业界引起热议。芯光社特邀专家试图进行部分解读，需要说明的是，这仅代表芯光社特邀专家的个人观点。

Q1：历史上哪些万亿美元级别的新兴产业的特质是什么？

A1：正如黄奇帆的演讲所说：事实上全世界每隔二三十年就会有4-5个有代表性的耐用消费品进入千家万户，成为风靡一时的消费主流。不管在中国还是亚洲或者欧美地区都是如此。比如上世纪50-70年代是手表、自行车、缝纫机、收音机、留声机等等。到了八九十年代是空调、电视机、冰箱、洗衣机、收录录像机等等。

新世纪以来的20年是手机、基本电脑、液晶面板、电视机、汽车等等，这些产品的市场规模往往超过万亿人民币，在全球超过万亿美元。

芯光社特邀专家认为，万亿美元级别的新兴产业的特质是知识技术密集、市场潜力大、溢出能力强、综合效益好和技术不确定性强等特征，深刻地改变了人类的生产和生活方式，通常可以直接服务于个人用户，即C端。每年的产品出货量以千万甚至以亿为单位。

以PC为例，1981年8月12日是，IBM公司正式推出了全球第一台个人计算机——IBM PC，采用主频4.77MHz的Intel 8088微处理器，运行微软公司的MS-DOS操作系统。

全球第一台PC 图源：IBM公司

随着信息技术的不断发展，包括台式机、笔记本电脑和工作站在内的传统PC加速渗透到生产和生活各个环节，极大提高了人们进行信息数据的采集和处理分析能力。根据IDC数据，20221年全球PC出货量达3.49亿台。

受疫情、消费电子市场疲软等因素影响，2022年全球PC出货量比 2021 年下降了16.2%,但是仍然达到2.862 亿台。

Q2：最近热议的量子计算机为什么没有被列入？

A2：量子计算机的优越性毋容置疑，以信息安全领域公钥加密算法RSA为例，传统计算机需要200万亿年，而量子计算机只需要几分钟就可以轻松完成。

目前，世界各国政府在围绕量子科技进行紧密布局，全球100多家量子计算公司竞争十分激烈。2022年12月，观察者网采访了我国最新量子计算机“悟空”的研制方，合肥本源量子计算科技有限责任公司总经理张辉。原文如下：

观察者网：以现在的发展速度，量子计算机大概什么时候可以实现大规模商用？

张辉：从全球来看，量子计算的企业都是刚从研发开始往工程化商业化方向前进，目前设立的目标大概是2030年实现。包括IBM、谷歌这些量子计算赛道里面最强的团队，以及我们本源，都希望在2030年跨入比特位数比较高的通用量子计算机时代。

量子计算机 图源：百度

实际上，量子计算机更擅长海量数据并行运算、模拟分子原理，和PC擅长解决的加减乘除、运行游戏、播放视频电影、微信等功能不太一样。另外，从应用角度来看，量子计算机要走进千家万户，还需要解决工程上的“极寒”问题，即特定的低温环境下运行,控制温度变化、防震、防电磁干扰，等等。

20-30年内，通用量子计算机形成万亿美元级别的市场规模，从来没有任何一位量子计算机科学家敢这么预测。这或许是30-50年以后的事情。

Q3：最近人工智能爆火出圈

比如ChatGPT两个月注册用户数就突破 1 亿

为什么人工智能产业也没有被列入？

A3：人工智能是一个很宽泛的概念，简单来说，是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。深刻改变交通、医疗、教育、物流、养老、文化、体育等生活方式，是驱动科技革命和产业变革的重要力量。

2022年9月，百度CEO李彦宏曾判断人工智能发展在“技术层面和商业应用层面，都有方向性改变”。据Sage预测，到2030年，人工智能的出现将为全球GPD带来额外14%的提升，相当于15.7万亿美元的增长。

人工智能通常被认为是计算机科学的一个分支,并不直接面向个人用户。实际上，今后二三十年能够形成万亿美元级别的五大件，无人驾驶的新能源汽车、家用机器人、头戴式AR、VR的眼镜和头盔、柔性显示和3D打印设备，都离不开人工智能的进步！特别是在优化产品、降低成本等方面为人类的生产和生活带来革命性的转变。

当然，离人工智能的进步不开芯片技术的进步开，或者说，芯片技术的进步是人工智能进步的重要前提。

Q4： 为什么说无人驾驶的新能源汽车

是芯片未来重要的应用场景？

A4：美国东部时间2023年2月7日21时许，美国总统拜登在国情咨文演讲中给出了答案。“今天的汽车每辆需要多达3000个芯片。因为没有足够数量的芯，美国汽车制造商无法生产足够的汽车，汽车价格上涨了”。

分析认为，到2035年，电动车普及率将从目前的2%增至44%。先进的自动驾驶汽车（L3级、L4级和L5级）的销量占比也会逐步上升。未来的全自动驾驶汽车将会进一步配备了激光雷达传感器、图像识别系统和5G通信等高端芯片，预计每辆无人驾驶的新能源汽车所需的芯片将超过5000个。当然，无人驾驶的新能源汽车的普及除了技术方面的因素，还取决于世界各个国家的扶持政策和生态系统。

Q5： 为什么说家用机器人

是芯片未来重要的应用场景？

A5：一提起家用机器人，人们首先想起的是以扫地的清洁功能为主的扫地机器人，即吸尘器的自动化变体。其实，扫地机器人离智能很远，离家电很近，仅是家用机器人的最低端版本。

根据百度百科，未来的家用机器人是在家居环境或类似环境下使用的,以满足使用者生活需求为目的的服务机器人，主要从事家庭服务的机器人，种类可分为家务机器人、教育机器人、娱乐机器人、养老助残机器人、家用安监机器人、厨师机器人、搬运机器人，等等。可为新时代的消费者提供化繁为简的一站式服务。

未来的家用机器人将融合深度学习、语音识别、计算机视觉、云计算、自然语言处理等领域的最新成果。需要携带主控制芯片、微控制器、DSP处理器、各类传感器、大算力的视觉AI芯片、语音芯片、电机驱动单元以及电池和电源管理单元等芯片。

一旦家用机器人进入千家万户，无疑将成为芯片行业的重要应用场景。

Q6： 为什么说头戴式AR、VR的眼镜和头盔

是芯片未来重要的应用场景？

A6：根据百度百科，元宇宙（Metaverse），是人类运用数字技术构建的，由现实世界映射或超越现实世界，可与现实世界交互的虚拟世界，具备新型社会体系的数字生活空间。“元宇宙”本身并不是新技术，而是集成了一大批现有技术，包括5G、云计算、人工智能、虚拟现实、区块链、数字货币、物联网、人机交互等。

元宇宙体验的硬件入口（VR/AR/MR/脑机接口）及操作系统、后端基建（5G/算力与算法/云计算/边缘计算）、底层架构（引擎/开发工具/数字孪生/区块链）等催生了对算力的无穷需求。英飞凌电源和传感器系统部门总裁 Adam White 宣称，需要将现有的算力提高1000倍以上，才能生活在虚拟世界中。这是比较保守的估计。元宇宙下的芯片世界，必将发生了革命性的变化，各种各样的芯片都足够的机会为元宇宙提供一部分算力，在新的元宇宙世界中寻找到发挥作用的空间。

Q7：为什么说柔性显示是芯片未来重要的应用场景?

A7：柔性显示是指由柔软材料制成的轻、薄、坚固、可变形、可弯曲的显示装置，其功能是可以实现任意形状的显示产品形态，提供变换灵活的视觉信息。据CINNO Research数据，2024年全球折叠智能手机对柔性OLED的需求量将达到3800万片。

美国商业咨询公司弗若斯特沙利文报告显示， 2025年全球柔性电子行业的市场规模将达到 3049.4亿美元。随着智慧座舱、戴在手腕上的手机、折叠成小本的PC和平板、自由舒卷的电视、可穿戴设备等应用场景的实现，未来20-30年，柔性显示足以形成万亿美元级别的市场规模。

将触控、指纹识别、摄像头等功能集成到柔性显示面板，使其同时具备显示、触控、传感等人机交互功能，从而使将显示屏从单一的信息输出端升级为信息交互端，必然大量依赖于显示驱动芯片，尤其是柔性芯片的大量使用。

Q8：为什么说3D打印设备

是芯片未来重要的应用场景？

A8：3D打印设备指的是增材制造设备，可以简化现场产品的维护和支持，通过启用数字文件按需生产, 具有精度高达微米级、原型制作快速、设计灵活、易于使用、浪费最小化等显著优势,实现金属、陶瓷等不同种类材料的复合产品开发及复杂结构的成形，充分满足航空航天、医疗、汽车、模具工业等多个领域的高精度、快速、低成本制造需求，是智能化工厂的重要发展方向，足以形成万亿美元级别的市场规模。

自上而下的3D打印设备需要将计算机视觉、传感器和遥测等技术进行充分结合优化。基于精准定位+拼接区精度控制技术，实现大尺寸、一体化、高精度零件的实时制造过程监控，这自然离不开MCU主控芯片、电机驱动芯片、电源芯片、usb转串口芯片、显示屏驱动芯片等。未来的3D打印设备可能还要基于AI来创建更复杂和更大的零件，对AI芯片、GPU等芯片的需求将是指数增长。

Q9：未来20-30年来

芯片会形成万亿美元级别市场规模吗？

A9：2021年，全球芯片市场规模为5559亿美元。

未来20-30年，企业数字化正在加速，未来万物互联的趋势越来越明显。一旦无人驾驶的新能源汽车、家用机器人、头戴式AR、VR的眼镜和头盔、柔性显示、3D打印设备这五大件形成万亿美元级别市场规模，将带动更多的全球芯片产能，将促使芯片业市场规模翻一番，形成万亿美元级别市场规模。

Q10：未来20-30年，

该中国芯片业如何应对

会形成万亿美元级别场规模的五大件的需求？

A10：黄奇帆在演讲中，对万亿美元级别市场规模的五大件的中国因素进行了论述。

原文如下：

因为在过去五六十年的过程中，过去的三个时代的四大件五大件基本上都是欧美日本发明，然后我们引进消化吸收的。所以不管我们洗衣机、冰箱、彩电或者笔记本电脑、手机生产能力都是世界第一，世界前列，但其实它的源头创新可以说都是舶来品，都是引进、消化、吸收、合资形成的生产能力。

那么对未来世代的四大件五大件，除了要进一步开放，进一步地引进消化吸收之外，我们更要有自己的品牌，自己的生产线，自己的新开发的产品，形成三大件四大件五大件。这样的产品一般我们自主形成，那么猎头企业就是我们自主的企业形成的。代工龙头，也是我们自主的企业来安排的，那么整个的制造业产业链，不管它放在中国还是放在世界各地，我们就掌控了世界级产业链集群安排布局的主动权。

芯光社特邀专家认为，中国芯片业的发展历程和过去的三个时代的四大件五大件有许多相似的地方，即“是欧美日本发明，然后我们引进消化吸收的”。“源头创新可以说都是舶来品，都是引进、消化、吸收、合资形成的生产能力。”

不同的是，现在洗衣机、冰箱、彩电或者笔记本电脑、手机生产能力都是世界第一，世界前列。芯片业的情况则是离世界第一还有很远很远的距离。

中国芯片业未来的发展基本路线应该是和“未来世代的四大件五大件”一致的，即“除了要进一步开放，进一步地引进消化吸收之外，我们更要有自己的品牌，自己的生产线，自己的新开发的产品”。

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