半導體芯片該怎麼投？
新冠疫情正在肆虐，其對世界經濟造成的影響短期內很難評估。其實疫情不會改變什麼，只是他會加速原有的趨勢。如果疫情讓全球化結束，那也只是因為全球化本來就在結束，不然，我們理應看到在病毒面前更加團結的人類。如果疫情的長期化讓線上化、數字化和自動化的社會提前到來，那也是因為這本來就是趨勢。我們的繁榮由科技進步帶來，我們的問題也必然要在科技進步，做大蛋糕中才能解決。
越是這個時候，投資越是要看到長期主義。如果只看短期，只能看到不確定性和悲觀。然而，哪怕世界大戰也只是史書上的一頁而已，人類依然在前進。堅持長期主義，走的路才會豁然開朗。而風險投資也必然是長期主義的結果，因為我們追隨的不是現在的短期起落，而是五年以上級別的社會趨勢中的巨大發展機會。數字化社會的未來，就是一個明確的長期主義趨勢。而我們對半導體產業投資的思考，也在此背景下展開。
半導體芯片投資機會
半導體在中國成為一個投資熱點，無疑和貿易戰引起的供應鏈安全問題有着非常重要的關係。若沒有供應鏈安全考慮，在全球化的世界裏採用成熟大公司的芯片當然是最好的選擇——哪怕中國科技行業的龍頭華為原先也是這麼想的，中國半導體創業公司原本不應該有這麼多的機會。由於中國是世界上最大的電子產品生產基地，因此利用這一點，在中國做一個貼近市場的芯片公司也能成功——像展鋭那樣，但也僅止於此，不會有現在這樣全方位、全產業鏈的半導體創業和投資熱潮產生。為確保供應鏈安全而出現的中國半導體補償性發展，確實是這場半導體創業浪潮的重要因素，使得中國芯片產業的發展具有了必要性。
但也不止於此。我們也看到，技術和市場的發展正在給芯片產業的格局變化帶來機會。就像如果沒有3G和移動互聯網的發展，計算類芯片的霸主會一直是Intel，但是3G和移動互聯網的發展，ARM和ARM生態的形成，使得Intel只能偏安一隅，不再是一統天下的霸主，甚至服務器這個大本營都漸漸受到ARM陣營的反攻。這種因為新的需求、新的陣地的出現，使得新玩家有新生和發展的空間，從而可以挑戰舊有霸主的情況，在今天也正在發生，給了中國新生的芯片公司發展的可能性。而這個變化，最主要的就是人工智能 5G 物聯網構築的一個數字化社會的未來。
人工智能的發展已經給人留下深刻印象，而5G、物聯網、傳感器、機器人的發展，將使得人工智能可以延伸到線下的世界，像阿爾法狗顛覆圍棋一樣顛覆線下世界的規則，極大地提高線下世界的效率。這是科技可以帶給人類的一塊增量的蛋糕，下一波產業革命的源動力。同時，這個趨勢也牽引着芯片行業的發展。
半導體芯片投資的選擇依據
1.技術水平
技術水平顯然是一個重要標準。對芯片的很多細分賽道來説，特別是很多模擬芯片和非常複雜的數字芯片，團隊的技術能力是決定性的。這類賽道往往和供應鏈安全有關，只要能做出來，市場根本不愁，都是成熟和現成的，核心就是要技術水平到位。
2.產品能力
但很多半導體細分賽道中，技術並非唯一需要的能力，團隊的產品能力——也就是能分析和判斷市場需求的能力可能更具決定性作用。這有些像早年的軟件時代，一開始，編程能力是個非常重要的門檻，但是隨着程序員人數的增加，和軟件生態的完善，編程的門檻逐步降低，除了編程能力之外，團隊的產品能力也變得重要，對軟件所應用的場景和相關的行業知識的掌握變得更加具有決定性。
有時我們內部開玩笑，誇張一點地説，這些領域的芯片就像“做服裝”，如果你賭成了今年的流行款，那就賣爆了，能賺好多錢。但是我們很多公司可能沒有這樣引領時尚的能力，所以很多是做“快時尚”，也就是“借鑑”別人的爆款快速地“跟”一波，這也就是所謂的me too市場。但是不管是自己設計出來去賭，還是“跟”，都和真的服裝市場一樣，是會賭錯的，那就會造成滯銷和庫存。在芯片行業裏這就叫“呆料”。雖然我們在半導體周邊也投了一家可以幫大家賣呆料的公司芯片超人，但呆料多總是不如爆款多來的好，所以公司的產品能力還是很重要。
3.資源聚合能力
第三個方面就是資源聚合能力。半導體是個典型的toB行業，而且在很多領域，比如汽車和品牌消費電子領域，是鏈條很嚴密，環環相扣的，從最終的OEM客户，到前面的一級供應商、二級供應商，都有着嚴格的認證准入體系，如果沒有相應行業的積澱，沒有對行業規律的認知和行業人脈，貿然闖入是會遇到巨大困難的。或許極少數能力很強、技術過硬的創業者能硬懟進去，但是對於絕大多數情況來説，團隊在這類行業的資源聚合能力非常重要。
部分賽道的思考和實踐
AI是未來數字化社會的核心。同時，AI又給傳統的芯片計算架構提出了重大挑戰。我們現在常見的AI運算，或者説深度學習（Deep Learning）的運算，和傳統的計算最大的不同，就是他是一類運算邏輯簡單，而數據量巨大的計算。原有的通用CPU無法適應這樣的需求。而AI的廣泛應用，又使得為此專門開發芯片變得有價值，這也就是計算機體系架構宗師David Patterson所説的DSA（Domain Specific Architecture，特定領域架構）。
同時，隨着人工智能的發展，整個AI體系日益在向邊緣化發展。今後的AI將是一個雲-邊-端三級AI體系互相協同的架構，而不是全部集中到雲上。這樣就出現了雲、邊、端三級的AI 芯片需求，雖然目前在雲上有英偉達的GPU，邊和端也有很多傳統公司的各種解決方案，但還是造就了足夠大的創業空間。
AI芯片的核心問題之一是要解決由來已久的“存儲牆”問題。因為按照傳統計算機的馮紐曼架構，處理器要運算數據，就要將數據加載進處理器，但是存儲器的訪問速度和技術提升速度一直有限。事實上在深度學習出現以前，處理器和存儲器速度的匹配問題就已經存在很多年，出現了一個名詞叫“存儲牆”，意指這兩個器件之間的速度不匹配，好像一堵牆擋住了數據處理的效率。
深度學習是巨量數據的運算，更加劇了“存儲牆”問題。巨量數據先要倒進處理器，由於現在的處理器還不能一次性算完，算出來的各種中間結果又要倒出，這樣數據在處理器內外來回倒騰，存儲牆變得越來越高。
解決這個問題的思路有很多，包括儘量減少數據在處理器裏外的倒騰，爭取一次性地搞定一批數據的處理；儘量把存儲和數據放得離處理器足夠近，減少倒騰；想辦法把存儲數據傳輸的速度做的儘量快，減少倒騰時間。但是都各有優劣和難度。
為解決這個問題，現在一種新的技術思路叫做“存算一體”。就是把存儲和計算放在一起，消除“存儲牆”。也被稱為“存內計算”，就是把存儲器作為計算器來用。這是一種比較理想的解決方案，被阿里達摩院評價為十大科技趨勢之一。
值得注意的是，存內計算本質上是一種用模擬量進行的計算，也就是利用器件本身的物理特性自然進行的計算，而不是用數字化的邏輯。從大的方向上來説，人類研究中的量子計算也是屬於這一類性質。模擬量的計算會比較專用，但是會有較數字計算高出數量級級別的效率。從大的方向上來説，這會是一種趨勢。
在這個方向上，普華目前投資了知存科技。這是目前國內存內計算領域技術上最成熟的一家公司。中國的半導體產業除了要在技術上追平現有的國際大公司，也需要在新的賽道上有敢於走在前列的勇氣。這方面我們也會持續關注。
大數據是人工智能的原料和力量來源。隨着AI的發展，在雲端，數據量會變得越來越大，需要越來越大的存儲來保存，同時，就像前面説的，這樣的存儲又要求儘可能快以減輕“存儲牆”問題，最後，這樣大的存儲也會帶來功耗成本問題，畢竟一個數據中心的成本有一半來自用電。
在邊緣和端側，功耗會變得更重要，因為這時電池的支撐時間也會成為重要因素。面積也需要更小以適應各種物聯網設備，同時也可以控制成本。
因此在雲端，對於硬盤這樣的海量存儲設備，由傳統機械硬盤向固態閃存硬盤演進已經成為趨勢，在接口上，從SATA到PCIe，從Gen3到Gen4，都在力爭提供越來越快的速度來響應AI所需要的海量數據傳輸運算的需求。這就對相關芯片的整條產業鏈，從閃存顆粒到主控芯片都提出了新的要求。同時，由於數據是今後一個國家、一個公司主體最核心的資產，其安全性不容忽視，相關的信息安全、供應鏈安全問題也成為重要的考量。閃存顆粒研發投資巨大，是長江存儲這樣的國家隊能幹的事，但是在其他的相關芯片領域，特別是存儲主控領域還是有創業空間。
另一方面，在邊緣端，傳統的嵌入式SRAM和nor flash無法完全隨着製程工藝的進步而同步縮小尺寸，同時他們的功耗也在成為問題。這使得嵌入式磁隨機存儲器（eMRAM）和嵌入式阻變式存儲器（eRRAM）這樣新型存儲有機會從效能、功耗和體積這些方面挑戰傳統的SRAM和nor flash的空間。
同時，這些新型存儲具有更高的耐用性和環境適應能力，在某些特殊領域具有獨特的優勢。比如航天，衞星上這樣高宇宙輻照、異常温度的地方，MRAM這些新型存儲具有更高的穩定性。因此，嵌入式新型存儲，不僅能解決能效問題，更可以將其運用在我們關注的其他有前景的特定市場。
目前，台積電等主流代工廠的eMRAM和eRRAM技術已經基本成熟，從而給新型存儲登上舞台創造了條件。以更高效能、更低能耗以及更小體積，滿足下一代的存儲需求。
在閃存存儲方面，我們投資了國內重要的存儲主控公司得一微電子；在新型存儲方面，我們投資了基於eMRAM 技術的芯片創業公司亙存，同時目前正在推進一家RRAM相關公司的投資。我們也會持續關注這方面的機會。
值得一提的是，我們對得一併非是直接投資，而是投資的大心電子，而後通過大心和得一的併購整合而成為得一股東的。大心是個小而強的存儲主控IP公司，設計的IP被一些世界頂級存儲公司所廣泛採用。所以這裏也引申出我們得到的另一個半導體投資體會是，不要害怕投一些技術實力強但看起來“小”的公司，從世界半導體行業的發展歷史看，併購是企業做大做強的常態，通過併購整合，可以成為越來越強的投資標的。和模式創業不同，關鍵還是企業是否有過硬的技術，這本身就是有價值的資產。
如果我們瞭解我們身邊設備智能化發展的細節，我們是會驚歎的，有如此多的設備已經被智能化，而且，今後還將進一步被智能化。當然，大量的設備的智能化，並不是通過新興的AI芯片，而是用“傳統的”MCU，也就是早年我們説的單片機來完成。顧名思義，單片機就是在單個芯片上實現的最微小的計算機。MCU是我們這個智能化世界最廣泛的基礎力量。
現在，我們身邊哪怕是最常見的電器，從最近大火的TWS藍牙耳機，到看着沒啥智能的電扇、洗衣機，甚至手電筒，裏面都有MCU在控制。也就是説，裏面都有一台到幾台小計算機，都是“智能的”，是某種意義上的“機器人”。當然，這些計算機的能力還不夠強大，不足以實現和人直接對話交流，但是隨着芯片功能的進一步強大，類似吹風機和人對話這樣的魔幻場景也可以成為現實。
“傳統的”類似MCU這樣的通用芯片和前面所説的AI芯片之間的分工界面也是個有意思的話題。在雲端，除了通用處理器，需要獨立的AI芯片來協助處理AI問題，這幾乎沒有疑義。但是越往邊緣走，從成本和各方面考慮，通用處理芯片越有可能“一肩挑”，“一崗雙責”地把AI的工作也做了。有的地方，通用處理芯片會通過集成AI功能的IP，做成SOC的形式來完成對AI功能的增強支持。甚至可以通過軟件的方式，直接基於通用處理芯片來支持AI。
既然是物聯“網”，那少不了通信。通信芯片，是物聯網芯片中重要的一大類。物聯網領域的通信，分為長距離的廣域通信和短距離的局域通信兩大類。廣域通信如大家耳熟能詳的NB-IOT、LORA，日漸不受待見的eMTC，最近突然又大火的CAT1等等，局域通信如藍牙、WIFI、ZigBee等。
傳感器是數字世界和真實世界的界面，是人工智能獲取物理世界信息的器官和整個智能化的起點。MEMS傳感器、光電傳感器、這些都隨着數字化的進程而迅速增長。
在這個方向上，MCU賽道我們投資了靈動微和初創公司泰矽微。見賢思齊，如果拿現在的芯片行業龍頭公司來比擬，前者走的ST路線，力爭形成一種MCU的產業生態；後者走的microchip路線，結合自身在核心模擬IP開發能力方面的優勢立足於泛互聯網領域，力爭在具有足夠深度的專業賽道上跑出自己的優勢。
在上面説的讓MCU更加智能化，通過軟件對通用芯片進行AI賦能方面，我們投資了領先的芯片級AI引擎公司開放智能。開放智能聯合中國ARM推出的Tengie，是這個領域最好用的AI引擎之一（或者沒有之一）。
在傳感器領域，目前我們投資了MEMS公司通用微，這是硅麥領域名列前茅的公司之一，並且通過軟件體系在聲音領域建立了自己獨特的生態。這裏我們的投資還有很多空白，我們在熱切地期待和有潛力公司的合作。
射頻前端是國際上很成熟，但國產化非常薄弱的環節，因此在供應鏈安全受到威脅的大背景下，這個領域成為國內業界都在努力衝擊的一個高地，從原先的開關、PA、濾波器到收發器，無一不是供應鏈安全的重點缺口，這也是像卓勝微這樣的公司成為資本市場寵兒的原因。
5G也打開了整個細分賽道進化的窗口。碳化硅基氮化鎵這樣的三代半導體代替4G時代的LDCMOS成為基站PA的一個重要選擇，在濾波器領域，TC-SAW、BAW和IPD等都在5G不同頻段成為選擇。
同樣出於供應鏈安全的需要，以上器件所需用到的化合物和三代半導體代工廠的多樣性選擇，特別是在境內的代工廠建設也會成為一個重要的話題。更進一步，從真正做大做強來説，我們在射頻領域需要更多的IDM公司。
我們正在投資一家領先的射頻前端芯片公司和一傢俱有較強技術底藴的射頻三代半導體代工廠，也會持續關注這方面的機會。
半導體值得投資的賽道還很多，功率半導體、光通信領域也是我們近期在密集關注的目標，我們前期還投資了光芯片公司芯耘光電。
總結
1.新世代技術
中國的半導體產業除了要在技術上追平現有的國際大公司，也需要在新的賽道上有敢於走在前列的勇氣。就像知存、亙存這樣的企業，已經在新一代計算和新一代存儲的前沿技術拓展中和國際水平同場競技，這是我們長久要努力的方向。
2.綜合生態
真正要做好芯片特別是數字芯片，做大做強，完善一個軟硬件一體化的綜合生態非常重要。當然在me too市場，借用別人的芯片生態不需要這麼做，但這肯定不是長久之計。因此我們選擇標的時非常重視芯片的軟硬件綜合生態體系。靈動微、通用微都是這樣的軟硬兼具的公司，得一微作為存儲主控，事實上也是個硬件 固件（其實也就是軟件）的公司，開放智能則是服務於廣大芯片的底層軟件公司。
3.戰略預備隊
戰略預備隊也就是供應鏈安全，這部分創業者是值得致敬的，因為這是一個國際巨頭佔領的成熟市場，在供應鏈安全問題沒有徹底變成現實之前，這部分的企業其實是作為一個“備胎”而存在，要真正和國際巨頭進行正面市場競爭是一項很艱苦的工作，但又是不得不做的。對投資來説，這是對沖國內整個電子產業供應鏈風險的必須配置，也是從產業發展角度必定要支持的一個板塊。
半導體是信息化高速公路的基石，在上一個互聯網時代，這個基石是建立在全人類文明的成果上的，我們只是造了一些在上面跑的車，也就是應用而已。這樣當然很快，但是我們遲早也需要建立自己的信息化文明基石。這既是我們應對不確定的世界，防範供應鏈安全的必須，也是我們長期來説，對人類文明社會的反哺。一個偉大的文明，是不能永遠搭世界的便車而不作貢獻的。
這就是我們啓動半導體投資時抱着的希望。也熱切希望我們能和更多半導體產業界和投資界的同仁共行。希望我們一起，櫛風沐雨，百折不撓，真心熱愛，勇往直前。
作者簡介：
管理合夥人，專注於半導體芯片、機器人、航天軍工、5G/物聯網、人工智能及其應用等相關領域的投資。已投項目有Minieye、宇泛、開放智能、星河動力、知存、靈動微、通用微、大心電子等。
來源：半導體行業觀察
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