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原标题：半导体行业数字化转型：特殊性带来的思考 gtlc上海
22 年 9 月 25 日，由 tgo 鲲鹏会主***的 gtlc 全球技术领导力峰会·上海站成功召开，吸引全球 00 余位 cto、技术 vp、ceo 等科技领导者参与。
会上，摩尔精英联合创始人兼 cio、tgo 鲲鹏会（上海）学员李磊，发表《半导体行业数字化转型：特殊性带来的思考》的主题演讲，我们将演讲内容整理如下，以飨读者。
我是摩尔精英联合创始人李磊，近 20 年职业生涯中的前 2 年聚焦在互联网行业，涉及电子商务、垂直门户、在线旅游、在线o 等，曾经设计了国内首批基于 lbs 的推荐引擎。
2015 年联合创立摩尔精英，跨界到半导体行业。近 7 年创业历程，专注于打造半导体行业的产业互联网平台。在创业过程中，我的工作方向也从 cto 的岗位转到 cio，对企业经营管理有一线实践经验，对行业数字化也有了更加透彻和务实的理解。
第一，全球半导体的产业链及分工；
第二，中国半导体面临的机遇和挑战；
第三，半导体产业的数字化有哪些普遍性和特殊性；
第四，任重而道远的产业数字化之路如何走？
半导体行业是一个传统的高科技行业，属于科技产业的顶端。但是也比较传统，它整体其实和制造业非常相似，分为设计和制造。设计这一块主要分为产品和一些 cooding，与互联网产品比较接近。可以把行业中的芯片设计那一端的公司作为数字原生企业，但是又不全是数字原生，因为芯片设计出来之后，还要做制造。
在制造这一端，分三个环节———晶圆的流片、封装、测试。与流片相关的知识含量、技术含量特别高，目前我们国家在先进工艺上有一些欠缺。对于整个的半导体来说，它其实是一个传统的高科技行业。
因特尔公司 ceo 曾表示，公司每次只有 18 个月的生命周期，因为整个芯片的 cpu 的研发周期也就 12 个月，如果第一代芯片失败后，第 1.5 代或者第二代，没有把挽救回来的话，就会非常棘手。因此，即便是行业的巨头也存在很大的危机感。
全球半导体行业面临摩尔定律严重放缓的问题。不管是英特尔还是 amd，大家的方向都想着往能耗比来做，包括最近的 iphone1 上面配备的 a16 芯片，性能并没有多大提升。
整个芯片行业的产值，预测到 2022 年只有 6000 亿美金，占全球 gdp 比重并不高，但却有很大的空间。
二、中国半导体所面对的机遇和挑战
芯片行业会面临蓬勃发展，而且是个很重要的机遇窗口，从芯片端、系统端、软件层面，到应用层面都面临着很多的机遇。
整个芯片市场的增量空间非常大，机会也非常多。中国有最大的市场，而且未来物联网的设备有几十倍的增长空间，会达到 500 亿左右量级，以后我们每个人的设备就会比现在多 10 倍。家庭、公共场所等场景也会有很多智能设备，而这些智能设备的万物互联所需要的芯片量是巨大的。而且这些设备对芯片的要求，并不都像手机一样追求极致性能。
在物联网时代下，中国半导体市场存在的几个比较典型的特征。第一，物联网市场的特殊性———碎片化。传统的芯片公司的模式追求高毛利，高利润率，需要有大量的芯片出货。但是在物联网时代，就不太可能，一个智能硬件的芯片，它的受众群可能是单独的工业领域，或者是某一类的家庭的设备，对于碎片市场，后面也会呈现出碎片级的芯片市场。
第二，需要一个定制化的设计，因为只有手机内的 gpu、cpu 通用芯片有一些成熟的架构，有一些成熟的应用场景。但是对于物联网时代，包括传感器、控制器，有很多场景要满足，甚至在场景里形成差异化的竞争，都需要一些定制设计。
第三，竞争会非常剧烈。碎片化带来很多公司的涌现，从商业底层逻辑来说，每一个行业，每一个细分领域，也就是前三名存活的概率比较大一点，其他都比较难存活。
下图展示从最早的 65 纳米到典型的 28 纳米，中间还有一个 55 纳米，到最近的 5 纳米，在芯片设计环节的成本分布。纵轴指的是一颗芯片要设计出来，所需要的不同的阶段。可以看到，越顶尖的芯片，越先进的工艺，芯片的研发设计的成本就越高，这还没有谈制造，制造成本会更高。如果在晶圆厂不能将其点亮，那将会是灭顶之灾。
对于在物联网时代的半导体行业而言，既面对着碎片化的芯片的需求，单颗量不大，又面临着设计成本、制造成本更加高昂的一个处境。
下图是来自来自于 2021 年中国半导体设计年会数据，在碎片化市场和国产替代的背景下，中国的一些芯片设计公司的分布情况。
左图是芯片设计的企业数量，在 2021 年已经有 2810 家了，而我们 2015 年创业时，只有 1000 多家。但是人员情况可以看到，在 2800 家公司里面，员工大于 1000 人的其实就 30 多家，有 2351 家公司的员工少于 100 人。芯片公司高度依赖于研发，所以说前期需要的人不多，因为前期成本实在太高了，包括里面的一些 ip 费用、eda 正版化的费用，人力成本只是其中之一。
再来看下整个行业的销售额的数据，去年，整个中国的市场的芯片销售额是 4586 亿人民币，折合 750 亿美金，而全球市场份额是 6000 亿美金，中国的芯片市场份额占比在 10% 出头。如果这几年华为海思没有受到制裁的话，应该不止这个数字。也是中国半导体在冲击先进芯片设计时，最遗憾的一件事情。
下图黄色那一部分，是我国那 2000 多家芯片公司最擅长的事，因为核心研发和产品定义一定是他们自己做。但是外面其他的一些辅助的活，比如一些设计实现，可以外包出来做。对于生产管理，这不是边缘的事，而是非常重要，但是做研发出身的 ceo 或者 cto，他们的背景主要是在大公司里多年培养的一群做设计的高端人才，对于把一个芯片怎么制造出来，没有太大概念。所以在我们看来，以产业服务的平台的方式来做产业服务，是一种系统的实现方式。
讲一个热点，为什么这次美国本土的法案里面是支持 390 亿美元？以下参考了某半导体行业知名智库的分析数据。390 亿美元是美国芯片法案所提出的，按照 1：5 的比例撬动产业资本的线 亿美金的量级。重要的就是在下图黄色的框里，1950 亿美金等效到 5 纳米产能（每万片投入 35 亿）为 55.7 万片 / 月，约等于美企在台积电的需求 48.8 万片 / 月 美企在三星的需求 10 万片 / 月。
前年我们举***了一场行业的论坛里，中芯国际当时的轮值 ceo 举了个例子，如果他们要和海思一起研发先进工艺的话，基本上像打麻将一样，不能三缺一。比如，假设中芯国际提供大概 100 亿到 200 亿研发的设备、研发资金用于先进制程的研发，海思也得提供 100 多亿的保证金，如果这个工艺做出来之后你不用、或者你不卖，得把保证金押上。所以这确实是一个重资本投入。
美国的芯片法案是主要针对芯片制造业要回流到美国，实现芯片的美国设计、美国制造。这几年随着产业的转移，美国本土的制造相关的，不管是晶圆还是封装测试，基本都没落了，所以他们希望通过这个法案，能做回流。
第二个是我们如何理性应对，如果应对得好和不好，会出现什么样的问题。简单总结一下，对中国而言可以分三个阶段：
第一个阶段是从 2022 年到 2025 年，因为美国芯片法案生效之后，建一个厂子基本要三年的周期。在 2025 年这个阶段之前，其实中国没有什么可抗衡的，最好是要养精蓄锐、埋头苦干，多团结国外的产能。
第二阶段是 2025 到 2030 年，因为 2025 年第二笔的美国资金又投入了，就又有一个五年的周期。如果中国制造芯片最核心的设备——光刻机，能顺利的研发出来的话，对我们而言就是一个非常大的利好。
最后一个阶段是 2030 到 2035 年。能做一些大量的投产，建设一些先进工艺的产线，对中国而言，如果都是最好的情况，就是应对有效。
如果都没抓住，国际制裁越来越严重，海外的工厂不和你合作的，比如三星的在韩国的厂子不合作了，可能就很惨。到 2030 年，如果我们自己的光刻机也发明不出来，可能差距就更大。
这次的美国芯片法案对中国大陆的芯片制造企业，比如中芯国际影响还是非常大的，对中国台湾的企业也有影响，比如台积电，因为把厂子搬到美国，肯定面临人才流失和专业技术流失。美国芯片法案对英特尔和美光这种在美国本土有制造工厂的企业最有利。
三、半导体的数字化的普遍性和特殊性
其实在设计这一块，半导体行业还处在信息化阶段，对于数字化战略的组织、人才、流程的成熟度还比较低，整个项目管理的水平还不够高。
下图是引用的供应商给我们做的方案，应该和大部分的制造业用的系统都差不多，下面是和设备打交道，上面是一些 ms、adc、eap 系统，来控制整个产线。当然这是一家有韩国背景的国产的做 mis 系统整体的公司给的方案。整体而言，其实和我们做互联网的软件研发，传统的一些生产制造的信息化的是类似。
第一，整体的都是工业软件，核心工业软件的国产化率是极低的，我们谈数字化一定是说以软件的方式，软件作为一个工具和载体，来作为我们的价值交付。但是在这个行业里的国产化率太低了，包括 eda 这一块。前段时间美国限制中国的 eda 软件不能在先进的工艺的某些节点上用，其实媒体有放大的嫌疑，因为说的那几种工艺都是比较特殊的工艺，其实影响面没那么大。不过，如果说美国真的“放大招”的话，中国绝大部分设计公司就会不存在了。
国产很多做 gpu 的公司，媒体宣传都特别好，但是大家如果仔细去看就会发现，他们一定会写了我用了某某的 ip 核。所以除非是简单的芯片，很多并不是从零开始原创的。
在工具层面，有两大块，一个是生产工具，一个是生产资料，基本上都是受制于人的。
第二，在制造端，像 mes、eap、yms 在晶圆厂使用比较多的工具，还是以国外的为主。国内的这套系统，只能用在一些比如，非先进工艺，以及芯片封装和测试的厂里。
对于产线而言，最怕就是停，只要一停客户的量就会满足不了，非常棘手的，所以大家都不敢去试错。这就是半导体产业里面做数字化的一个核心的工业软件缺失所带来的特殊性。这也让我们在数字化这一领域，带动一些商业模式创新、业务创新，所遇到的几个核心瓶颈。
四、任重而道远的产业数字化之路，如何走？
产业数字化这个路怎么走？来说一下我们摩尔精英这几年的心得。我们是以三朵云来支撑整个的产业服务，摩尔精英的产业服务也是偏向于用数字化的形式来切入，这个云不单纯指一个 saas 平台，而是一种商业模式的载体。
比如像供应链云，大部分是线下的生产的服务，像制造端的，通过这个平台提供一个入口，让客户的需求能对接到中芯国际、华大等企业；再就是设计云，因为半导体行业也会涉及到上云，这个里面也会提供一些 ip 和 it/cad 的服务；另外是人才云，提供产业的人才培养、招聘和媒体宣传。做产业服务平台，是摩尔精英的发展思路。
芯片设计云类似于软件的 github，但是它肯定是不开源，这是这个产业的一个特点，短期之内，特别是中期之内都不可能是把它开源，这是非常难的。
这里面我们所搭的芯片设计云，把这些需求对接，把算力提供，把一些能够抽象出来的东西放在上面。当然这个里面也遇到一个核心问题就是，eda 和 ip 是工业级软件是里面最大的瓶颈。
最近两年，我们也在和比如说中国的华大 eda 合作，把中国的 eda 的产品搬到云端，虽然在商业上而言，这个价值不大，因为他们的客户量比较小，而且产品的整个的对于研发层面的支撑也比较薄弱，但是从 0-1，走到第一步，如果通过云端协作的方式，能够让中国的 eda 软件在云平台上，不管收费或者免费，把它用起来，是国产 eda 软件遇到最大的一步。甚至包括用完之后还要培训，人才梯队建设，包括整个生态系统要建设。所以这是任重而道远的。但是有了这种载体，才可能去实现。
供应链云，实现数据流、资金流和实物流三流合一。这个模式解决了很多芯片设计的 ceo 不太懂得供应链管理，以及生产管理的一个巨大的难题的。头部企业对制造端大数据的挖掘，其实都是做得比较一般的，但是它的竞争对手台积电，在这一块是遥遥领先。台积电在五年前就把设计整体搬上了私有云，它的 7 纳米和 5 纳米的先进工艺，除了海思和中芯拿走设计，大部分的都要在台积电的云端做设计，通过收集大量数据，既能优化 eda 软件，又能优化后面生产的良率数据。
近几年，摩尔精英做了一些自有产能的准备。因为自己的产线的话，可以把一些创新的东西，甚至一些工程的小批量东西，来满足客户的需求，还可以做一些创新，特别是做一些后道的封装和测试创新。
摩尔精英无锡的工厂是今年 8 月份开业的，已经用上纯自有的设备了。这些设备不是用来卖的，而就是拿来做服务和满足客户的需求。
人才云这个大家比较熟悉，半导体行业人才虽然总量虽不大，但是缺口很大，而且人员的素质有些参差不齐，所以我们通过培训的方式，以及后面还会通过教育的方式，来为行业输送人才。
接下来是两个案例，我们通过产业的服务形式，帮助两个企业做了两个事。第一个是 a 企业，成立之初，没有自己的设计环境。员工共不知道用的存储和服务器，我们通过一些像是私有化的机房建设、云端 it 的能力，能很快的帮这个芯片设计公司将一套研究环境搭起来。研发中期，a 企业需要后端设计******的能力，通过将项目外包至摩尔精英的方式得到解决；
另外 b 企业，是我们这两年比较典型的案例，企业里面在选择工艺的时候，不知道能否把它生产出来，认为用好的工艺，就能比别人好，不过这样做成本高，而且可能拿不到这个产能。如果三个月内拿不到产能，别人能拿到产能，在这个市场上，竞争力就跌一半了。所以我们通过一些专业的分析，结合供应链一体化的从前到后的分析，帮他找到一个比较好的尊龙官方网站的解决方案，工艺降低了，也能满足市场的要求。
最后谈谈我们内部怎么做数字化的，对于 cto 而言，很多是诞生在数字原生的企业，认为很多事情本来就应该这样。但是，到一个传统行业的企业里面，发现很多事不是这样。在传统行业，对齐思想是很重要的，不对齐思想就很难做。所以在我们内部，我认可的数字化的三个阶段，一个是人的数字化，一个组织的数字化，一个业务的数字化。
在这幅图里面，我们现在目前做到了前两层——人的数字化和组织的数字化。
人的数字化主要是我们把通过飞书，通过飞书将整体员工的行为，有量化指标了，比如远程开会，文档的输出。
半导体行业里很多知识得找人问，他愿不愿意说，也要看他心情好不好。所以这个行业里面 ceo 最大的痛点是，他不敢得罪研发的，他心情不好了，可能效率低一点还是其次，万一有什么差漏，花了几百万人民币，甚至几百万美金，结果流片点不亮。所以在这个行业里面做工程师是很受尊重的，不能骂他也不能说他，得好好哄着才行。而且我们 300 个人的公司，有 120 多个岗位，所以我们必须把知识连起来，做内部的知识管理，沟通协同线上化，用飞书把它打通了。
再就是组织的数字化。对于一个企业里面，流程也是很重要的，我们也是在学习华为 ltc 的流程。对于很多公司里面，不管互联网的 to b 还是 to c 的，有一套流程对商业运作很重要。
下面建设了一些 erp，因为我们会用到制造业的一些业务，所以还有工厂，我们用了 sap，确实是比较成熟、生态比较稳。后面包括工厂的一些系统，也是用的行业里面的一些比较成熟的系统。
把流程搭起来，每个人在流程里面，大家能运作。我们服务很多中小企业，需要让那些中小企业知道你的存在，所以互联网营销也很重要的。
目前来看，摩尔精英除了数据中台还没上，其他的基本都上了，数据中台如果上了的话，对于我们整体的业务数据的沉淀，以及对制造端、供应商、客户的数据的沉淀，就会有比较好的务实的基础了。
如果真正要做到业务数字化那一步，其实就是我刚才提到的三朵云。我们虽然说用“云”这个词，但是我们内部的设计云和供应链云的 saas 程度是不高的，还是更多通过人服务的形式来提供。这也是做很多 to b 的企业所面对的普遍的问题
这几年还是要拼命做产品，做 saas 的产品的研发，相信整个数字化能把我们业务全链条覆盖。这样的话整个公司的运作效率、经营效率，信息的透明度、知识、业务的沉淀，都会再上一个台阶。
以上是我看到行业里的半导体公司，他们所需要的东西。换句话说，即使摩尔精英不做这个事，也会有另一家企业来做这个事。因为这就是行业遇到的痛点和现状，以及未来的一些方向。
荀子这句话和大家分享一下共勉：道阻且长，行则将至，行而不辍，未来可期。谢谢大家。
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