(2021.8.16)半導體一周要聞－莫大康

半導體一周要聞

2021.8.9- 2021.8.13

1. 前6個(gè)月中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售額達4102.9億元，同比增長(cháng)15.9%

在全球半導體產(chǎn)品供不應求的情況下，2021年1-6月全球半導體市場(chǎng)繼續保持快速增長(cháng)。美國半導體行業(yè)協(xié)會(huì )（SIA）公布的數據顯示，2021年1-6月全球半導體市場(chǎng)銷(xiāo)售額達到2531億美元，同比增長(cháng)21.4%。2021年6月數據顯示，全球各國家和地區半導體市場(chǎng)保持高速增長(cháng)。其中，歐洲同比增長(cháng)43.2%、中國同比增長(cháng)28.3%、美洲同比增長(cháng)22.9%、日本同比增長(cháng)21.2%。

受全球半導體產(chǎn)品需求旺盛影響，中國集成電路產(chǎn)業(yè)繼續保持穩定增長(cháng)態(tài)勢。據中國半導體行業(yè)協(xié)會(huì )統計，2021年1-6月中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售額為4102.9億元，同比增長(cháng)15.9%，增速比第一季度略有下降。其中，設計業(yè)同比增長(cháng)18.5%，銷(xiāo)售額為1766.4億元；制造業(yè)同比增長(cháng)21.3%，銷(xiāo)售額為1171.8億元；封裝測試業(yè)同比增長(cháng)7.6%，銷(xiāo)售額為1164.7億元。

據海關(guān)統計，2021年1-6月中國進(jìn)口集成電路3123.3億塊，同比增長(cháng)29%；進(jìn)口金額為1978.8億美元，同比增長(cháng)28.3%。出口集成電路1513.9億塊，同比增長(cháng)39.2%；出口金額為663.6億美元，同比增長(cháng)32%。

2. TSIA：2021年第二季臺灣IC產(chǎn)業(yè)營(yíng)運成果出爐

根據WSTS統計，21Q2全球半導體市場(chǎng)銷(xiāo)售值1,336億美元，較上季(21Q1)成長(cháng)8.3%，較2020年同期(20Q2)成長(cháng)29.2%；銷(xiāo)售量達2,894億顆，較上季(21Q1)成長(cháng)5.3%，較2020年同期(20Q2)成長(cháng)32.4%；ASP為0.462美元，較上季(21Q1)成長(cháng)2.9%，較2020年同期(20Q2)衰退2.4%。

21Q2美國半導體市場(chǎng)銷(xiāo)售值達281億美元，較上季(21Q1)成長(cháng)14.2%，較2020年同期(20Q2)成長(cháng)22.9%；日本半導體市場(chǎng)銷(xiāo)售值達105億美元，較上季(21Q1)成長(cháng)7.7%，較2020年同期(20Q2)成長(cháng)21.2%；歐洲半導體市場(chǎng)銷(xiāo)售值達116億美元，較上季(21Q1)成長(cháng)5.0%，較2020年同期(20Q2)成長(cháng)43.2%；中國大陸市場(chǎng)470億美元，較上季(21Q1)成長(cháng)9.2%，較2020年同期(20Q2)成長(cháng)28.3%；亞太地區半導體市場(chǎng)銷(xiāo)售值達364億美元，較上季(21Q1)成長(cháng)4.3%，較2020年同期(20Q2)成長(cháng)34.0%。

工研院產(chǎn)科國際所統計2021年第二季(2021Q2)臺灣整體IC產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值(含IC設計、IC制造、IC封裝、IC測試)達新臺幣9,863億元(USD$33.3)，較上季(2021Q1)成長(cháng)9.0%，較2020年同期(2020Q2)成長(cháng)31.6%。其中IC設計業(yè)產(chǎn)值為新臺幣3,069億元(USD$10.9B)，較上季(2021Q1)成長(cháng)17.9%，較2020年同期(2020Q2)成長(cháng)63.3%；IC制造業(yè)為新臺幣5,284億元(USD$17.9B)，較上季(2021Q1)成長(cháng)5.7%，較2020年同期(2020Q2)成長(cháng)23.7%，其中晶圓代工為新臺幣4,554億元(USD$15.4B)，較上季(2021Q1)成長(cháng)4.1%，較2020年同期(2020Q2)成長(cháng)19.0%，內存與其他制造為新臺幣730億元(USD$2.5B)，較上季(2021Q1)成長(cháng)16.4%，較2020年同期(2020Q2)成長(cháng)64.0%；IC封裝業(yè)為新臺幣1,020億元(USD$3.4B)，較上季(2021Q1)成長(cháng)3.7%，較2020年同期(2020Q2)成長(cháng)12.1%；IC測試業(yè)為新臺幣490億元(USD$1.7B)，較上季(2021Q1)成長(cháng)6.5%，較2020年同期(2020Q2)成長(cháng)12.6%。新臺幣對美元匯率以29.6計算。

工研院產(chǎn)科國際所最新預測，2021年臺灣IC產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達新臺幣40,190億元(USD$135.8B)，較2020年成長(cháng)24.7%。其中IC設計業(yè)產(chǎn)值為新臺幣11,946億元(USD$40.4B)，較2020年成長(cháng)40.1%；IC制造業(yè)為新臺幣22,105億元(USD$74.7B)，較2020年成長(cháng)21.4%，其中晶圓代工為新臺幣19,275億元(USD$65.1B)，較2020年成長(cháng)18.3%，內存與其他制造為新臺幣2,830億元(USD$9.6B)，較2020年成長(cháng)48.5%；IC封裝業(yè)為新臺幣4,189億元(USD$14.2B)，較2020年成長(cháng)11.0%；IC測試業(yè)為新臺幣1,950億元(USD$6.6B)，較2020年成長(cháng)13.7%。新臺幣對美元匯率以29.6計算。

2021年臺灣IC產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值統計結果

資料來(lái)源：TSIA；工研院產(chǎn)科國際所 (2021/08)

2017 ~ 2021年臺灣IC產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值

資料來(lái)源：TSIA；工研院產(chǎn)科國際所 (2021/08)

說(shuō)明：

• 註：(e)表示預估值(estimate)。

• IC產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值=IC設計業(yè)+IC製造業(yè)+IC封裝業(yè)+IC測試業(yè)。

• IC產(chǎn)品產(chǎn)值=IC設計業(yè)+記憶體與其他製造。

• IC製造業(yè)產(chǎn)值=晶圓代工+記憶體與其他製造。

• 2017年起華亞科(為美光子公司)已不列入上述臺灣記憶體與其他製造產(chǎn)值計算。

上述產(chǎn)值計算是以總部設立在臺灣的公司為基準。

3. 一臺EUV光刻機究竟一小時(shí)生產(chǎn)多少芯片？ASML說(shuō)清楚了

ASML的產(chǎn)能有限，2015年交付第一臺EUV光刻機以來(lái)，截止至2020年底，一共才交付了100臺，而2021年上半年一共交付16臺，也就意味著(zhù)到前一共才交付了116臺。

TWINSCAN NXE:3400B支持7納米和5納米節點(diǎn)的EUV量產(chǎn)，NXE：3400B每小時(shí)處理晶圓數不低于125片。而新一代的NXE:3400C每小時(shí)處理晶圓數不低于170片，可用率超過(guò)90％。

理論上來(lái)講，如果晶圓100%利用的話(huà)，一塊12寸的晶圓，可以生產(chǎn)700塊麒麟9000，但實(shí)際考慮到邊角的切割，還有良率的問(wèn)題，一塊12寸的晶圓，能夠切割麒麟9000芯片大約在450左右。

所以一臺ASML的NXE:3400C EUV光刻機，一小時(shí)就可以生產(chǎn)7.65萬(wàn)塊麒麟9000芯片，再考慮到90%的可用率，那么也是6.885萬(wàn)塊。1天24小時(shí)可以生產(chǎn)165.24萬(wàn)塊芯片，一個(gè)月就是4957.2萬(wàn)片麒麟9000芯片，一年就是5.95。

4. 117.5億元華潤微將在重慶建12英寸功率半導體晶圓產(chǎn)線(xiàn)和封裝基地

6月24日，由華微控股、大基金二期及重慶西永微電子共同發(fā)起設立的潤西微電子（重慶）有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“潤西微電子”）正式成立。

據華潤微披露，潤西微電子主要負責建設12吋功率半導體晶圓生產(chǎn)線(xiàn)項目，該項目計劃投資總額為75.5億元，建成后預計將形成月產(chǎn)3萬(wàn)片12吋中高端功率半導體晶圓生產(chǎn)能力，并配套建設12吋外延及薄片工藝能力。

5. 大摩警告存儲寒冬將至

分析人士擔憂(yōu)存儲器產(chǎn)業(yè)即將迎來(lái)冬天，沖擊美國存儲器大廠(chǎng)美光(Micron TechnologyInc.)重挫，美國半導體類(lèi)股隨之走弱。MarketWatch、Barron`s報導，摩根士丹利(通稱(chēng)大摩)分析師Shawn Kim將美光的投資評等從「加碼」調降至「中性權值」，警告產(chǎn)業(yè)「凜冬將至」(WinterIs Coming)，預測DRAM報價(jià)恐將走低。

大摩報告稱(chēng)，DRAM景氣循環(huán)已開(kāi)始翻轉，該證券原本以為，若需求一路續強至第四季，報價(jià)有望持續走高。然而，大摩如今卻擔憂(yōu)，即便需求一直「相對」強勁，過(guò)去幾周卻有惡化跡象，進(jìn)而引發(fā)報價(jià)降溫的預期。報告指出，初步跡象顯示，Q3經(jīng)過(guò)冗長(cháng)協(xié)商、廠(chǎng)商決定調高報價(jià)后，Q4恐面臨較為艱巨的訂價(jià)環(huán)境，預測2022年趨勢可能反轉。

6. 華虹半導體二零二一年第二季度業(yè)績(jì)公告

二零二一年第二季度主要財務(wù)指標（未經(jīng)審核）

銷(xiāo)售收入再創(chuàng )歷史新高，達3.461億美元，同比上升53.6%，環(huán)比上升13.5%。期內溢利3,720萬(wàn)美元，上年同期為130萬(wàn)美元，上季度為2,090萬(wàn)美元。母公司擁有人應占溢利4,410萬(wàn)美元，上年同期為1,780萬(wàn)美元，上季度為3,310萬(wàn)美元。

“華虹無(wú)錫12英寸生產(chǎn)線(xiàn)第二季度營(yíng)收達到0.84億美元，同比增長(cháng)786.8%，環(huán)比增加54.0%，息稅折攤前利潤2,990萬(wàn)美元，較上季度增長(cháng)208.3%。有鑒于華虹先進(jìn)特色工藝的超強市場(chǎng)活力，嵌入式閃存、模擬電路以及功率器件等工藝平臺，迅速在12英寸生產(chǎn)線(xiàn)上研發(fā)成功，客戶(hù)產(chǎn)品快速導入，支撐了生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)能增長(cháng)。截至今年5月份，12英寸生產(chǎn)線(xiàn)月產(chǎn)能已達到4.8萬(wàn)片，產(chǎn)能利用滿(mǎn)載。我們加強與供應商密切合作，確保擴產(chǎn)上量計劃穩步推進(jìn)。我們將穩步實(shí)現于今年年底達到6.5萬(wàn)片的月生產(chǎn)能力。

7. 臺積電3nm工藝困難已解決，首批量產(chǎn)客戶(hù)由蘋(píng)果換成了Intel

盡管Intel重啟了IDM2.0戰略，但目前的芯片代工還得依賴(lài)臺積電，最近有消息稱(chēng)臺積電的3nm工藝制程已經(jīng)獲得了Intel的訂單，量產(chǎn)時(shí)間將在明年7月。

據最新消息顯示，臺積電供應鏈透露，Intel將領(lǐng)先蘋(píng)果，率先采用臺積電3nm制程生產(chǎn)繪圖芯片、服務(wù)器處理器。報告中顯示，明年Q2開(kāi)始在臺積電18b廠(chǎng)投片，明年7月量產(chǎn)，實(shí)際量產(chǎn)時(shí)間較原計劃提早一年。

業(yè)界有關(guān)Intel找臺積電代工的傳聞早就存在，Intel之前也沒(méi)有明確拒絕過(guò)代工的方式，提到了外包或者自產(chǎn)的三個(gè)選擇原則，要全面評估成本、產(chǎn)能及生產(chǎn)彈性等三大因素。

3月份基辛格就任CEO之后，Intel的一大重點(diǎn)確實(shí)是提升自己制造先進(jìn)芯片的比例，為此不惜投資200億美元建設兩座晶圓廠(chǎng)。

8. IC Insights：汽車(chē)MCU銷(xiāo)量將呈現歷史性暴增

根據IC Insights對McClean2021年報告的年中更新，預計2021年汽車(chē)MCU銷(xiāo)售額將激增23%，達到創(chuàng )紀錄的76億美元，隨后在2022年和2023年將強勁增長(cháng)14%和16%（見(jiàn)圖）

9. 榮芯半導體橫空出世，清華幫打造的民營(yíng)晶圓代工廠(chǎng)如何為國內芯片業(yè)開(kāi)新局？

榮芯半導體，一家 2021 年 4 月成立，橫空出世的全新民營(yíng)半導體制造企業(yè)。

榮芯半導體成立于今年 4 月，剛剛完成了 90 億元人民幣的首期募資，股東包括元禾璞華、民和資本、馮源資本、美團、紅杉資本等。成立至今不過(guò) 4 個(gè)月，榮芯已在 8 月參與知名爛尾樓德淮半導體的資產(chǎn)拍賣(mài)，以 16.66 億元成功購得德淮的資產(chǎn)。

榮芯半導體的成立之所以吸引業(yè)界討論，主要有三個(gè)特點(diǎn)：不同于過(guò)去地方政府主導的民營(yíng)色彩：過(guò)去資本偏愛(ài)投資 IC 設計這些輕資產(chǎn)業(yè)企業(yè)，因為投資門(mén)檻低、投報率高、回收投資也快?？蛻?hù)在手：榮芯應該是從成熟制程代工切入， 國內許多 IC 設計公司有這方面的產(chǎn)能需求，榮芯的角色或將介于晶圓代工廠(chǎng)和 IDM 廠(chǎng)之間。股東有濃厚清華幫色彩，有四位參與者都是清華校友：元禾璞華合伙人陳大同是展訊通信的聯(lián)合創(chuàng )始人、馮源資本出資人當中的韋爾董事長(cháng)虞仁榮，以及榮芯董事會(huì )、清控銀杏聯(lián)席董事長(cháng)、韋爾旗下北京豪威的法定代表人呂大龍，還有美團創(chuàng )始人王興，全都是清華校友。

根據《問(wèn)芯Voice》了解，陳軍早年出身于中芯國際的研發(fā)部門(mén)，之后也曾任職美國上市公司 AOS 萬(wàn)有半導體、存儲大廠(chǎng) SanDisk 等，半導體產(chǎn)業(yè)的歷練十分豐富。榮芯成立的定位若是鎖定成熟工藝技術(shù)，與頭部半導體大廠(chǎng)形成互補，還是要面臨三大挑戰。

10. 中環(huán)股份預計年底實(shí)現8英寸產(chǎn)能70萬(wàn)片月及12英寸17萬(wàn)片月

8月6日，中環(huán)股份發(fā)布2021年半年報。報告顯示，上半年中環(huán)股份實(shí)現營(yíng)業(yè)收入176.44億元，同比增長(cháng)104.12%；實(shí)現歸屬于上市公司股東的凈利潤14.80億元，同比增長(cháng)174.92%。中環(huán)股份在內蒙古、天津、江蘇三地布局半導體材料產(chǎn)業(yè)，目前已經(jīng)形成了較為完善的4-12英寸半導體硅片生產(chǎn)線(xiàn)，產(chǎn)品覆蓋8英寸及以下化腐片、拋光片、外延片，12英寸拋光片及外延片。

2021年上半年，中環(huán)股份加速半導體客戶(hù)認證，實(shí)現了產(chǎn)能和銷(xiāo)量的同步增長(cháng)。目前，中環(huán)股份8英寸產(chǎn)品已形成可對標國際一線(xiàn)廠(chǎng)商的產(chǎn)品綜合能力和市場(chǎng)競爭力，新產(chǎn)品研發(fā)認證順利，陸續進(jìn)入量產(chǎn)階段。12英寸產(chǎn)品處于增量和突破期，應用于特色工藝的產(chǎn)品已通過(guò)多家國內一線(xiàn)客戶(hù)認證并穩定量產(chǎn)；先進(jìn)制程產(chǎn)品加速追趕，28nm以上Logic產(chǎn)品在多家客戶(hù)驗證順利，下半年進(jìn)入增量階段。此外，IGBT、CIS、PMIC、DDIC等特色產(chǎn)品也認證順利。產(chǎn)能布局方面，報告期內，中環(huán)股份半導體材料產(chǎn)能規?？焖偬嵘?，產(chǎn)銷(xiāo)規模同比提升65.8%。其中8-12英寸大硅片項目一期進(jìn)入驗收結尾階段，項目二期提前啟動(dòng)，目前已形成月產(chǎn)能8英寸60萬(wàn)片，12英寸7萬(wàn)片；預計2021年年末實(shí)現月產(chǎn)能8英寸70萬(wàn)片，12英寸17萬(wàn)片的既定目標。

11. 2021 同2022全球新建高產(chǎn)能晶圓廠(chǎng)預估

12. 中國CIS兵團的崛起

據Frost & Sullivan研究數據顯示，以2020年出貨量口徑計算，格科微實(shí)現20.4億顆CIS出貨，占據了全球29.7%的市場(chǎng)份額，位居行業(yè)第一；以銷(xiāo)售額口徑統計，2020年，格科微CIS銷(xiāo)售收入達到 58.6 億元，全球排名第四。

根據Frost&Sullivan預測，預計到2024年，全球CIS出貨量將超過(guò)90億顆，銷(xiāo)售額達到238.4億美元。 

分析機構Yole曾斷言，中國或有希望首先在CIS領(lǐng)域實(shí)現自主可控。

這一觀(guān)點(diǎn)，從Gartner提供的數據圖中也能得到佐證：

13. 2023芯片缺貨結束后2024產(chǎn)能就過(guò)剩了？

臺積電(TSMC)董事長(cháng)劉德音在上周舉辦的該公司第二季財報發(fā)布會(huì )上回答分析師提問(wèn)時(shí)表示，全球半導體缺貨情況恐怕會(huì )延續到2022年。他的說(shuō)法衍生了一些憂(yōu)慮，包括目前為了因應需求而急遽增加的新產(chǎn)能，以及潛在的芯片價(jià)格上揚，還有最終可能發(fā)生的供應過(guò)剩。

隨著(zhù)中國與美國政府都意識到半導體對經(jīng)濟成長(cháng)所扮演的關(guān)鍵角色，紛紛推出建立在地半導體供應鏈的相關(guān)計劃，也帶來(lái)了芯片產(chǎn)能可能過(guò)度擴張的疑慮。根據接受《EE Times》采訪(fǎng)的分析師指出，最壞的情況可能是當芯片缺貨問(wèn)題在2023年結束，緊接著(zhù)2024年就會(huì )出現產(chǎn)能過(guò)剩。

14. 3nm芯片成本近6億美元貴在哪里？

國際商業(yè)戰略公司 (IBS) 首席執行官Handel Jones表示：“設計28nm芯片的平均成本為4000萬(wàn)美元。相比之下，設計7nm芯片的成本為2.17億美元，設計5nm設備的成本為 4.16億美元，3nm設計更是將耗資高達5.9億美元?！?/p>

在先進(jìn)工藝設計成本上，知名半導體技術(shù)研究機構Semiengingeering也統計了不同工藝下芯片所需費用，其中28nm節點(diǎn)上開(kāi)發(fā)芯片只要5130萬(wàn)美元投入，16nm節點(diǎn)需要1億美元，7nm節點(diǎn)需要2.97億美元，到了5nm節點(diǎn)，開(kāi)發(fā)芯片的費用將達到5.42億美元，3nm節點(diǎn)的數據還沒(méi)有，大概是因為3nm現在還在研發(fā)階段，成本不好估算。但從這個(gè)趨勢來(lái)看，3nm芯片研發(fā)費用或將接近10億美元。

IBS數據顯示，3nm工藝開(kāi)發(fā)將耗資40億至50億美元，而興建一條3nm產(chǎn)線(xiàn)的成本約為150-200億美元。

根據芯片的制造流程，可以分為主產(chǎn)業(yè)鏈和支撐產(chǎn)業(yè)鏈：主產(chǎn)業(yè)鏈包括芯片設計、制造和封測；支撐產(chǎn)業(yè)鏈包括IP、EDA、裝備和材料等。其中，高昂的成本主要由人力與研發(fā)費用、流片費用、IP和EDA工具授權費等幾部分組成。同時(shí)芯片制造環(huán)節涉及到的晶圓廠(chǎng)投資、晶圓制造以及相關(guān)設備成本也將會(huì )分攤到芯片整體成本之中。工藝制程越先進(jìn)，成本更是隨之提高。

臺積電企業(yè)社會(huì )責任報告書(shū)中的數據顯示，2019年臺積電全球能源消耗量達到143.3億度，作為對比，2019年深圳市1343.88萬(wàn)常住人口的全年居民用電為146.64億度。由此可見(jiàn)，臺積電一年消耗的電量有多么巨大。

15. 汽車(chē)芯片的發(fā)展趨勢及國產(chǎn)芯片企業(yè)的機會(huì )

2020年的半導體銷(xiāo)售額不降反升，達到了4403.9億美元。WSTS更是預計今年將以更快速率增長(cháng)，達5272.23億美元，同比增長(cháng)19.7%。

與半導體整體市場(chǎng)規模增長(cháng)不同的是，汽車(chē)芯片市場(chǎng)在2020年有所下滑，從2019年的372億美元下滑至350億美元。不過(guò)今年應該會(huì )有所反彈。

這是我們看到的一些現象，看起來(lái)進(jìn)入汽車(chē)行業(yè)的國內企業(yè)有不少，而且有些已經(jīng)取得了不少的成績(jì)，但其實(shí)，目前汽車(chē)芯片國產(chǎn)化，還面臨著(zhù)一些挑戰。一方面是車(chē)規級的認證難度比較高。目前車(chē)規級的國際認證標準主要有4個(gè)，對設計公司的ISO 26262、ISO 9001，對晶圓封測廠(chǎng)的IATF16949認證，產(chǎn)品可靠性標準 AEC-Q100等。相比消費級、工業(yè)級，車(chē)規級芯片對質(zhì)量要求嚴格，如高可靠性、追求零失效、長(cháng)達15年供貨周期保障等。另一方，國產(chǎn)芯片還需要得到車(chē)廠(chǎng)和主機廠(chǎng)的認可，以及與車(chē)廠(chǎng)開(kāi)發(fā)架構的兼容性。并不是你過(guò)了所有的認證就可以了，其實(shí)每個(gè)車(chē)廠(chǎng)都有自己的測試項和測試標準。主機廠(chǎng)需要你有大量的應用案例，比如已經(jīng)在某一款車(chē)型上量產(chǎn)了，或者是Tier1廠(chǎng)商的第一供應商等等。

16. 美國發(fā)布重大科技趨勢：未來(lái)30年，這20項技術(shù)將徹底顛覆人類(lèi)生活

通過(guò)對近700項科技趨勢的綜合比對分析，最終明確了20項最值得關(guān)注的科技發(fā)展趨勢。

一、物聯(lián)網(wǎng)

2045年，最保守的預測也認為將會(huì )有超過(guò)1千億的設備連接在互聯(lián)網(wǎng)上。

這些設備包括了移動(dòng)設備、可穿戴設備、家用電器、醫療設備、工業(yè)探測器、監控攝像頭、汽車(chē)，以及服裝等。

二、機器人與自動(dòng)化系統

在2045年的地球上，機器人和自動(dòng)化系統將無(wú)處不在。自動(dòng)駕駛汽車(chē)會(huì )使交通更加安全與高效，或許還會(huì )給共享經(jīng)濟帶來(lái)新的動(dòng)力。機器人則會(huì )負責日常生活中大量的任務(wù)，比如照顧老人與買(mǎi)菜，以及工業(yè)中的職責，比如收獲農作物，維護公共設施等等。而隨著(zhù)機器人的機動(dòng)性、靈敏度以及智能的提高，它們將成為強大的戰士，在戰場(chǎng)上輔助、甚至替代人類(lèi)士兵作戰。

三、智能手機與云計算

智能手機與云端計算正在改變人類(lèi)與數據相處的方式。比如目前的美國，大約有30%的網(wǎng)頁(yè)瀏覽和40%的社交媒體是通過(guò)手機的。

具有各種可以測量天氣、位置、光度、聲音、以及生物特征的探測器的智能手機。

隨著(zhù)手機的威力越來(lái)越大，功能也越來(lái)越全面，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的鋪展也將加速。在2030年，全球75%的人口將會(huì )擁有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )連接，60%的人口將會(huì )擁有高速有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )連接。

四、智能城市

在2045年，全世界65%-70%的人口將會(huì )居住在城市里。隨著(zhù)城市人口的增加，全球人口超過(guò)1千萬(wàn)的超級都市將會(huì )從2016年的28座增加至2030年的41座。

五、量子計算

量子計算是通過(guò)疊加原理和量子糾纏等次原子粒子的特性來(lái)實(shí)現對數據的編碼和操縱。

六、混合現實(shí)

虛擬現實(shí)和增強現實(shí)（VR和AR）技術(shù)已經(jīng)在消費電子市場(chǎng)激發(fā)了極大的熱情，各科技公司也迅速的開(kāi)始進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)。

七、數據分拆

在2015年，人類(lèi)總共創(chuàng )造了4.4ZB（44億TB）的數據，而這個(gè)數字大約每?jì)赡昃蜁?huì )翻倍。在這些數據中隱藏了各種關(guān)于消費習慣，公共健康，全球氣候變化以及其他經(jīng)濟，社會(huì )還有政治等等方面的深刻信息。

八、人類(lèi)增強

在接下來(lái)的30年里，科技將帶領(lǐng)人類(lèi)突破人類(lèi)潛力的極限甚至生物的極限。由物聯(lián)網(wǎng)連接的可穿戴設備將會(huì )把與實(shí)時(shí)有關(guān)的信息直接打入我們的感官中。外骨骼和與大腦連接的假肢將會(huì )使我們變得更加強大，為老弱病殘恢復移動(dòng)力。裝有探測器和嵌入式計算機的****眼鏡或者被永久植入在體內的裝備將給我們帶來(lái)可以穿墻的聽(tīng)力，天然夜視，以及可以嵌入虛擬和增強現實(shí)系統的能力。益智****將會(huì )擴大我們的思維能力，改變工作和學(xué)習的方式。

九、網(wǎng)絡(luò )安全

網(wǎng)絡(luò )安全不是一個(gè)嶄新的話(huà)題。事實(shí)上，早在1991年就有人提出了“網(wǎng)絡(luò )上的珍珠港”這一警告。但是在未來(lái)的30年里，隨著(zhù)物流網(wǎng)的發(fā)展以及日常生活中越來(lái)越多的連接，網(wǎng)絡(luò )安全將會(huì )成為網(wǎng)絡(luò )行業(yè)首要的話(huà)題。目前，雖然世界上的網(wǎng)絡(luò )攻擊越來(lái)越多，但是它們大多數的目標都只是個(gè)人或者企業(yè)。

十、社交網(wǎng)絡(luò )

如今，大約有65%的美國人使用社交網(wǎng)絡(luò )，而在2005年，這個(gè)數量只有7%。社交網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)開(kāi)始展現出改變人類(lèi)行為的能力。但是在未來(lái)的30年里，社交科技將會(huì )給人們帶來(lái)可以創(chuàng )造出各自微型文化圈的力量。人們將會(huì )使用科技形成社會(huì )契約和基于網(wǎng)絡(luò )社區的社交結構，從而顛覆許多傳統的權力結構。

十一、先進(jìn)數碼設備

由于計算機和各種數碼設備在過(guò)去的60年里給人們生活帶來(lái)的天翻地覆的改變，我們似乎已經(jīng)忘了這些技術(shù)還比較新。個(gè)人電腦在1975年才出現在商店里，而當時(shí)的個(gè)人電腦有如今日的宜家，是作為一套零件賣(mài)給顧客的。用戶(hù)需要自己把它組裝起來(lái)，所有的程序也都需要自己編寫(xiě)。僅僅40年后，人們手中智能手機的計算能力就已經(jīng)遠超1969年把宇航員送上月球時(shí)的NASA了。在未來(lái)的30年里，這個(gè)趨勢也將會(huì )繼續下去。人們將會(huì )擁有更多的計算能力以及更廣的數碼資源。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )和云計算將會(huì )給人們帶來(lái)幾乎無(wú)限的內存和計算能力。

十二、先進(jìn)材料

在過(guò)去的10年里，材料科學(xué)的突破給我們帶來(lái)了許多種先進(jìn)的材料。從可以自我恢復和自我清理的智能材料，到可以恢復原本形狀的記憶金屬，到可以利用壓力發(fā)電的壓電陶瓷材料，到擁有驚人的結構和電力性能的納米材料，這些都是材料科學(xué)家的成功。

尤其是納米材料，它有著(zhù)廣泛的應用價(jià)值。

十三、太空科技

太空行業(yè)正在進(jìn)入一個(gè)從上個(gè)世紀60年代后就從未出現過(guò)的發(fā)展階段。新的科技，比如機器人，先進(jìn)的推進(jìn)系統，輕便的材料，增加制造，以及元件小型化正在減少把人和物送入太空的價(jià)格，而這則會(huì )開(kāi)啟太空探險的新機會(huì )。

十四、合成生物科技

早在孟德?tīng)柊l(fā)現遺傳的基礎規律，以及埃弗里-麥克勞德-麥卡蒂實(shí)驗證明DNA是遺傳物質(zhì)之前，人類(lèi)已經(jīng)進(jìn)行了幾千年的通過(guò)選擇性育種以及雜交來(lái)操縱植物和動(dòng)物的遺傳基因了。隨著(zhù)我們對遺傳學(xué)認知的加深，我們已經(jīng)可以通過(guò)搭建新的DNA來(lái)實(shí)現無(wú)中生有，創(chuàng )造出新的生物。

十五、增材制造

增材制造（3D打?。┮呀?jīng)在工業(yè)界作為制造限量設計原型的技術(shù)而被使用超過(guò)30年了。但是，在近十年里，3D打印技術(shù)獲得了驚人的發(fā)展。如今，隨著(zhù)3D打印機價(jià)格的下降以及大量開(kāi)源工具和付費模型的出現，世界上已經(jīng)出現了一個(gè)龐大的“創(chuàng )客”群體，無(wú)時(shí)不刻的在突破這項技術(shù)的極限。在2040年，3D打印技術(shù)將改變世界。

十六、醫學(xué)

在未來(lái)的30年里，各種科學(xué)技術(shù)上的突破將改變醫學(xué)。通過(guò)基因組學(xué)，我們將會(huì )得到真正的私人****物。在未來(lái)，癌癥，心肺疾病，阿茲海默癥，以及其他目前看似無(wú)救的疾病將會(huì )由針對患者個(gè)人基因的****物來(lái)治療。人類(lèi)將可以通過(guò)DNA培養出來(lái)移植所需的器官，從而滅絕等待配型以及排斥反應等很可能致命的情況。

十七、能源

在未來(lái)的30年里，全球能源需求預計會(huì )增長(cháng)35%，我們則正在面臨著(zhù)一場(chǎng)能源革命。新的采油技術(shù)，比如水力壓裂以及定向鉆為人類(lèi)添加了大量可開(kāi)發(fā)的油田和氣田。而這直接顛覆了世界石油市場(chǎng)，使美國從世界上最大的石油進(jìn)口國變成了最大的石油生產(chǎn)國。與此同時(shí)，可再生能源，比如太陽(yáng)能和風(fēng)能的價(jià)格也開(kāi)始接近與石油。就拿太陽(yáng)能來(lái)說(shuō)，在過(guò)去的10年里，太陽(yáng)能發(fā)電的價(jià)格從每瓦8美元降低至這個(gè)數字的十分之一。

十八、新型武器

在未來(lái)的30年里，數種新型武器技術(shù)將出現在戰場(chǎng)上。除了目前正在開(kāi)發(fā)中的非致命武器以及能量武器之外，數個(gè)國家也正在開(kāi)發(fā)可以阻絕軍事行動(dòng)能力的反介入和區域阻絕武器（A2AD）。A2AD技術(shù)包括反艦彈道導彈、精密制導反車(chē)輛反人員武器、反火箭炮、火炮和迫擊炮系統（CRAM）、反衛星武器，以及電磁脈沖武器（EMP）。有些技術(shù)，比如精密制導武器，屬于基于現有科技的突破。中國就正在開(kāi)發(fā)可以摧毀航空母艦的先進(jìn)反艦彈道導彈。而有些技術(shù)則屬于嶄新的主意，比如2015年由美國防部高等研究計劃部(DARPA)所開(kāi)發(fā)的EXACTO自導子彈。

十九、食物與淡水科技

在未來(lái)的30年里，淡水和食物的缺乏將會(huì )在世界上制造更多的沖突。

二十、對抗全球氣候變化

根據目前的數據，在2050年，地球表面的溫度將增加1.4至3攝氏度。

就算我們采取了一些極端方式來(lái)減少溫室氣體的排放，氣候的慣性也會(huì )引起溫度的提高。

而地表溫度的提高則會(huì )帶來(lái)一系列的惡果。