編者注：本文作者湯之上隆先生為日本精密加工研究所所長(zhǎng)，曾長(zhǎng)期在日本制造業(yè)的生產(chǎn)第一線從事半導(dǎo)體研發(fā)工作，2000年獲得京都大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位,，之后一直從事和半導(dǎo)體行業(yè)有關(guān)的教學(xué),、研究,、顧問(wèn)及新聞工作者等工作，曾撰寫(xiě)《日本“半導(dǎo)體”的失敗》,、《“電機(jī)、半導(dǎo)體”潰敗的教訓(xùn)》,、《失去的制造業(yè)：日本制造業(yè)的敗北》等著作,。

　　本文是湯之上隆先生近日發(fā)表于eetimes.jp上的一篇長(zhǎng)文,，不僅對(duì)十年前全球半導(dǎo)體市場(chǎng)增長(zhǎng)預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)盤(pán)和分析，而且提出新的計(jì)算方法,，預(yù)測(cè)到2050年，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模有望突破萬(wàn)億美元大關(guān),。

　　全文內(nèi)容如下：

　　2020年是被新冠肺炎疫情折磨的一年,，湯之上隆希望今年是新冠病毒威脅消失、充滿希望的一年……然而這樣的想法還沒(méi)過(guò)多久,，1月7日,，日本首都圈的一都三縣就發(fā)布了緊急事態(tài)宣言,，從年初開(kāi)始就大跌眼鏡,，令人擔(dān)心今后,。

　　但在遭受疫情沖擊的情況下,，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)和制造設(shè)備市場(chǎng)都持續(xù)增長(zhǎng)。

　　受存儲(chǔ)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)衰退影響,，2019年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模降至4123億美元,，好在2020年受新冠病毒影響甚微，又恢復(fù)至4331億美元,，并有望在2021年創(chuàng)下歷史最高紀(jì)錄,，達(dá)到4694億美元，超過(guò)2018年存儲(chǔ)半導(dǎo)體泡沫時(shí)期的4688億美元,。

　　此外,，據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（SEMI）在2020年12月10日公布的資料顯示，2020年全球半導(dǎo)體制造設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模較2019年的596億美元增加了16%,，創(chuàng)下689億美元新紀(jì)錄,，預(yù)計(jì)2021年將達(dá)到719億美元，2022年將達(dá)到761億美元,。這大大超出了湯之上隆此前的預(yù)期。

　　▲圖1：半導(dǎo)體制造設(shè)備市場(chǎng)變化（來(lái)源：湯之上隆根據(jù)Gartner和WSTS數(shù)據(jù)繪制）

　　01.

　　全球半導(dǎo)體市場(chǎng)增長(zhǎng)預(yù)測(cè)：2050年將破萬(wàn)億大關(guān)

　　雖然在全球范圍內(nèi),，新冠病毒疫情更加嚴(yán)重,，但正如前面所述，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭非常好,，對(duì)于相關(guān)人員來(lái)說(shuō)，這是“不幸中的萬(wàn)幸”。

　　因此,，作為2021年的第一篇文章,，湯之上隆想要預(yù)測(cè)到2050年，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)將增長(zhǎng)多少,。

　　另外,，之所以將時(shí)間設(shè)定在2050年,，是因?yàn)閾?jù)說(shuō)到2045年,，人工智能（AI）超越人類能力的技術(shù)奇點(diǎn)將會(huì)出現(xiàn)，人們也意識(shí)到了這一點(diǎn),。

　　其實(shí)在2011年，湯之上隆就曾預(yù)測(cè)全球半導(dǎo)體市場(chǎng)將以每年1125億美元的速度增長(zhǎng),，到2050年將達(dá)到7500億美元,。然而,，2010年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模為3000億美元,，40年后的2050年將增長(zhǎng)至原來(lái)的2.5倍，對(duì)于這一預(yù)測(cè),，許多人批評(píng)說(shuō)：“我認(rèn)為它不會(huì)增長(zhǎng)這么多,。”

　　▲圖2：到2050年的全球半導(dǎo)體市場(chǎng)增長(zhǎng)預(yù)測(cè)（來(lái)源：湯之上隆根據(jù)Gartner和WSTS數(shù)據(jù)繪制）

　　因此，本文首先回顧了在2011年是如何對(duì)2050年的增長(zhǎng)進(jìn)行預(yù)測(cè)的,，接下來(lái),，在大約十年后的2020年，我們將檢驗(yàn)這一預(yù)測(cè)的結(jié)果,，并再次嘗試預(yù)測(cè)2050年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模。

　　湯之上隆的預(yù)測(cè)結(jié)果是,，到2050年,，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到8622億至1.123萬(wàn)億美元,。

　　不過(guò),，從短期來(lái)看,，持續(xù)的中美高科技戰(zhàn)爭(zhēng)可能會(huì)阻礙全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的增長(zhǎng),。但對(duì)于人類來(lái)說(shuō),，半導(dǎo)體是不可或缺的，湯之上隆堅(jiān)信,，只要人口不斷增長(zhǎng)，人類文明不斷進(jìn)步,，半導(dǎo)體市場(chǎng)就會(huì)不斷擴(kuò)大。

　　02.

　　全球半導(dǎo)體市場(chǎng)發(fā)展的三個(gè)時(shí)代

　　將時(shí)鐘的指針撥回2011年左右,。2008年9月,，雷曼兄弟事件引發(fā)了世界金融危機(jī),。但是，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)呈V型復(fù)蘇,，2010年達(dá)到3000億美元,。

　　當(dāng)時(shí),，湯之上隆劃分了三個(gè)時(shí)代，來(lái)了解全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的轉(zhuǎn)型,。

　　▲圖3：全球半導(dǎo)體市場(chǎng)趨勢(shì)（資料來(lái)源：湯之上隆根據(jù)Gartner和WSTS數(shù)據(jù)繪制）

　?。?）1995年以前：年增長(zhǎng)率為10％-15％的時(shí)代。日本,、美國(guó)和歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)?dòng)了半導(dǎo)體市場(chǎng)的增長(zhǎng),。

　　（2）1995-2000年：隨著Windows 95發(fā)布,，這是一個(gè)半導(dǎo)體增長(zhǎng)放緩的時(shí)代,。雖然2000年因IT泡沫而格外突出，但湯之上隆決定將這一年作為奇點(diǎn)而忽略,。

　?。?）2001年以后：半導(dǎo)體市場(chǎng)再次以5-7％的年增長(zhǎng)率發(fā)展。下圖展示了各地區(qū)半導(dǎo)體市場(chǎng)的變化,，可以看出,，日美歐半導(dǎo)體市場(chǎng)已經(jīng)飽和，而其他亞洲半導(dǎo)體市場(chǎng)卻在快速增長(zhǎng),。

　　這一時(shí)期,，經(jīng)濟(jì)開(kāi)始發(fā)展的新興國(guó)家巴西、俄羅斯,、印度,、中國(guó)被稱為“金磚四國(guó)”,。其中,，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展尤為顯著，因此,，包括中國(guó)在內(nèi)的亞洲國(guó)家引領(lǐng)了全球半導(dǎo)體市場(chǎng),。

　　▲圖4：按地域劃分特定的半導(dǎo)體城市場(chǎng)趨勢(shì)（資料來(lái)源：湯之上隆根據(jù)Gartner和WSTS數(shù)據(jù)繪制）

　　由此，湯之上隆分別估算了發(fā)達(dá)國(guó)家和新興國(guó)家人均一年的半導(dǎo)體消費(fèi)量,。

　　03.

　　人均一年消耗多少半導(dǎo)體,？

　　首先，湯之上隆估算了發(fā)達(dá)國(guó)家人均一年的半導(dǎo)體消費(fèi)量,。如前文所述,，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)在1995年一度飽和,。如果將2000年的IT泡沫視作一個(gè)奇點(diǎn)予以排除的話，1995年~2001年期間,，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模約為1500億美元/年,。

　　▲圖5：世界人口變化（來(lái)源：聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)信息和政策分析局人口部編《聯(lián)合國(guó)世界人口預(yù)測(cè)2006年修訂版》）

　　從世界人口變化來(lái)看，日美歐等發(fā)達(dá)國(guó)家總?cè)丝诩s為10億人（圖5）,。這個(gè)人口數(shù)量自2001年以來(lái)幾乎沒(méi)怎么變化（來(lái)源：聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)信息和政策分析局人口部編纂的《聯(lián)合國(guó)世界人口預(yù)測(cè)2006年修訂版》）,。

　　因此，在發(fā)達(dá)國(guó)家,，每年約有10億人消費(fèi)1500億美元的半導(dǎo)體,。簡(jiǎn)單計(jì)算的話，在發(fā)達(dá)國(guó)家,，人均一年的半導(dǎo)體消費(fèi)為150美元,。

　　▲圖6：人均一年消耗多少半導(dǎo)體？（資料來(lái)源：資料來(lái)源：湯之上隆根據(jù)Gartner和WSTS數(shù)據(jù)繪制）

　　例如,，日本人購(gòu)買(mǎi)PC,、智能手機(jī)、數(shù)碼家電,、汽車等電子產(chǎn)品,，按人均一年花費(fèi)150美元（2010年1美元兌換88.8日元，相當(dāng)于1萬(wàn)3320日元）購(gòu)買(mǎi)半導(dǎo)體來(lái)計(jì)算,，這一數(shù)據(jù)體感似乎很吻合,。

　　接下來(lái)，湯之上隆計(jì)算了新興國(guó)家的人均半導(dǎo)體消費(fèi)量,。從2001年到2010年,，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)了1500億美元，達(dá)到約3000億美元,。其中1500億美元是發(fā)達(dá)國(guó)家10億人的半導(dǎo)體消費(fèi)量,，新增加的1500億美元是新興國(guó)家的消費(fèi)量。

　　2010年世界人口金字塔的70億人中,，發(fā)達(dá)國(guó)家有約10億人,，新興國(guó)家的中產(chǎn)階層有約20億人（如圖7右側(cè)所示）。剩下的40億人是貧困階層（Bottom of the Pyramid,，BOP）,。

　　也就是說(shuō)，2010年左右,，新興國(guó)家的20億中產(chǎn)階層消費(fèi)了1500億美元的半導(dǎo)體,。因此，通過(guò)除法運(yùn)算，新興國(guó)家中產(chǎn)階層的人均一年半導(dǎo)體消費(fèi)額為75美元,，是發(fā)達(dá)國(guó)家150美元的一半,。

　　▲圖7：1995-2010年世界人口變化（來(lái)源：聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)信息與政策分析局人口部編著《聯(lián)合國(guó)世界人口預(yù)測(cè)2006年修訂版》）

　　04.

　　世界人口金字塔的變遷

　　聯(lián)合國(guó)預(yù)測(cè)，到2050年,，世界人口總數(shù)將達(dá)90-100億人,。那時(shí)，發(fā)達(dá)國(guó)家和新興國(guó)家的中產(chǎn)階層有多少人呢,？

　　根據(jù)上述內(nèi)容,，2010年以后的10年內(nèi)，貧困階層的10億人將成為中產(chǎn)階層,，新興國(guó)家中產(chǎn)階層的5億人將屬于發(fā)達(dá)國(guó)家,。那么，到2020年,，發(fā)達(dá)國(guó)家的中產(chǎn)階層將達(dá)到15億人,，新興國(guó)家的中產(chǎn)階層將達(dá)到25億人。

　　也就是說(shuō),，每10年,，發(fā)達(dá)國(guó)家和中產(chǎn)階層分別增加5億人。因此,，如果持續(xù)這樣的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,，到2050年，發(fā)達(dá)國(guó)家的中產(chǎn)階級(jí)將達(dá)到30億人,，新興國(guó)家的中產(chǎn)階級(jí)將達(dá)到40億人（如圖8右側(cè)所示）,。

　　▲圖8：2010-2050年世界人口變化（來(lái)源：聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)信息和政策分析局人口部編纂《聯(lián)合國(guó)世界人口預(yù)測(cè)2006年修訂版》）

　　05.

　　沒(méi)打臉！兩種預(yù)測(cè)方法數(shù)據(jù)相近

　　如果每10年發(fā)達(dá)國(guó)家和新興國(guó)家的中產(chǎn)階層分別增加5億人,，那么全球半導(dǎo)體市場(chǎng)將增加：

　　5億人×150美元+5億人×75美元=1125億美元,。

　　以每10年1125億美元的速度增長(zhǎng)，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)變化如圖2所示,。據(jù)預(yù)測(cè),，2050年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)7500億美元，是2010年的2.5倍,。

　　對(duì)于這一預(yù)測(cè),，有人批評(píng)說(shuō)：“我不認(rèn)為會(huì)有那么大的增長(zhǎng)?！币虼?，湯之上隆用了完全不同的方法,，來(lái)計(jì)算2050年的全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模,。

　　▲圖9：全球半導(dǎo)體市場(chǎng)和出貨量的變化（來(lái)源：湯之上隆根據(jù)Gartner和WSTS數(shù)據(jù)繪制）

　　圖9展現(xiàn)了全球半導(dǎo)體市場(chǎng)（億美元）和出貨量（億個(gè)）的變化。根據(jù)出貨量的曲線斜率，可以計(jì)算出,，半導(dǎo)體出貨量每年增加250億個(gè),。另外，2010年左右所有半導(dǎo)體的平均價(jià)格為0.43美元,。

　　因此,，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)每年平均增加250億個(gè)×0.43美元=107.5億美元。如果是10年,，將達(dá)到1075億美元,。

　　以人均一年消費(fèi)的半導(dǎo)體量來(lái)計(jì)算，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將在10年內(nèi)增加1125億美元,。而根據(jù)出貨數(shù)量和平均價(jià)格計(jì)算,，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模10年內(nèi)將增加1075億美元。

　　兩種不同的方法計(jì)算了10年的全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的增加額大體一致,，因此,，湯之上隆堅(jiān)持認(rèn)為“2050年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到7500美元的預(yù)測(cè)”幾乎是正確的。

　　06.

　　2020年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)發(fā)展超預(yù)期

　　在此,，將時(shí)鐘的指針撥回到現(xiàn)在,。

　　2011年，湯之上隆曾預(yù)測(cè)說(shuō)：“全球半導(dǎo)體市場(chǎng)將以每10年1125億美元的速度增長(zhǎng),，到2050年將達(dá)到7500億美元,。”因此,，他想驗(yàn)證一下自己的預(yù)測(cè)是否正確,。

　　▲圖10：10年前全球半導(dǎo)體市場(chǎng)增長(zhǎng)預(yù)測(cè)的驗(yàn)證（來(lái)源：湯之上隆根據(jù)WSTS數(shù)據(jù)繪制）

　　按湯之上隆的預(yù)測(cè)，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)將從2010年的3000億美元增加1125億美元,，增長(zhǎng)到2020年的4125億美元,。

　　事實(shí)上，據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)協(xié)會(huì)（WSTS）預(yù)測(cè),，2020年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)將達(dá)4331.45億美元,。該數(shù)值比湯之上隆的預(yù)測(cè)值高了約5%。

　　WSTS還推測(cè),，2021年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將比2020年增加8.4%,，超過(guò)因存儲(chǔ)半導(dǎo)體泡沫而創(chuàng)下歷史最高記錄的2018年，達(dá)到4694.03億美元,。這一預(yù)測(cè)數(shù)值估計(jì)比湯之上隆的預(yù)測(cè)值高出約13.8%,。

　　綜上所述，湯之上隆認(rèn)為他在2011年所做的預(yù)測(cè)是低估了,，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的發(fā)展速度超出了他的預(yù)期,。因此，那些反對(duì)湯之上隆在2011年預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的批評(píng)也完全沒(méi)有道理。

　　07.

　　重新預(yù)測(cè)2050年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模

　　按照調(diào)查,，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出湯之上隆的預(yù)測(cè),。因此，他想再次預(yù)測(cè)一下2050年的全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模,。

　　根據(jù)圖10半導(dǎo)體出貨量的曲線圖斜率,，可以計(jì)算出，半導(dǎo)體出貨量以每年310億個(gè)的速度增加,。另外,，由2020年平均價(jià)格為0.461美元，因此可以計(jì)算出,，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)每年平均增長(zhǎng)310億個(gè)×0.461美元=143億美元,，10年增長(zhǎng)額是其10倍，即1430億美元,。

　　結(jié)果是,，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)將以每10年1430億美元的速度增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2050年將達(dá)到8622億美元,。

　　▲圖11：新的2050年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)增長(zhǎng)預(yù)測(cè)（來(lái)源：湯之上隆根據(jù)Gartner和WSTS數(shù)據(jù)繪制）

　　這里,，可以做出如下預(yù)測(cè)。

　　以2011年為例,，每年出貨量增加250億個(gè),，其平均價(jià)格為0.43美元，由此計(jì)算,，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)將在10年內(nèi)增加1075億美元,。

　　2020年用同樣方法計(jì)算的全球半導(dǎo)體市場(chǎng)10年間的增量為1430億美元，是2010年1075億美元的約1.33倍,。

　　在這10年間,，隨著智能手機(jī)在世界范圍內(nèi)普及，用于智能手機(jī)的半導(dǎo)體出貨量也呈現(xiàn)了飛躍性增長(zhǎng),。另外,，隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代到來(lái)，用于數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的半導(dǎo)體市場(chǎng)也大幅增長(zhǎng),。這些均與1.33倍的增長(zhǎng)有關(guān),。

　　這樣的事情在接下來(lái)的10年內(nèi)也會(huì)發(fā)生嗎？實(shí)際上,，用于5G智能手機(jī),、人工智能的半導(dǎo)體出貨量正在增加。因此,，假設(shè)每隔10年,，出貨個(gè)數(shù)×出貨額的增加部分持續(xù)為1.33倍,。

　　據(jù)此計(jì)算，到2050年,，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1.123萬(wàn)億美元,，是2020年4331億美元的2.34倍,。

　　如果奇點(diǎn)在2045年到來(lái),，那么5年后，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模有可能超過(guò)1萬(wàn)億美元,。

　　08.

　　結(jié)語(yǔ)：只要人類文明在進(jìn)化,，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)就會(huì)成長(zhǎng)

　　根據(jù)湯之上隆的預(yù)測(cè)，三十年后的2050年,，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到8622億-1.123萬(wàn)億美元,。

　　但近期中美高科技戰(zhàn)爭(zhēng)的加劇可能會(huì)阻礙全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的增長(zhǎng)。10年后,，半導(dǎo)體的微縮化將會(huì)降至1nm以下,，乃至可能停止微縮化。此外,，隨著全球變暖等環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重,，半導(dǎo)體制造能力的擴(kuò)大也將變得困難。因此,，湯之上隆認(rèn)為,，和10年前一樣，他的預(yù)測(cè)結(jié)果可能會(huì)受到“我認(rèn)為不會(huì)增長(zhǎng)那么多”的批評(píng),。

　　對(duì)于這樣的批評(píng),，湯之上隆想要反駁一下。請(qǐng)?jiān)倏匆淮螆D8,。據(jù)預(yù)測(cè),，在世界人口構(gòu)成中，每10年發(fā)達(dá)國(guó)家和新興國(guó)家的中產(chǎn)階層將分別增加5億人,，而貧困階層將逐漸減少,。

　　▲圖8：2010-2050年世界人口變化（來(lái)源：聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)信息和政策分析局人口部編纂《聯(lián)合國(guó)世界人口預(yù)測(cè)2006年修訂版》）

　　是人類文明進(jìn)步才需要半導(dǎo)體，還是半導(dǎo)體的普及推動(dòng)了人類文明的進(jìn)步,？湯之上隆也不太清楚,，但無(wú)論如何，對(duì)于人類文明的進(jìn)步來(lái)說(shuō),，半導(dǎo)體必不可少,。除非新冠病毒毀滅人類，否則全球半導(dǎo)體市場(chǎng)就會(huì)長(zhǎng)期持續(xù)增長(zhǎng),。

　　因此,，希望大家能夠克服這場(chǎng)前所未有的疫情危機(jī),，看到30年后的半導(dǎo)體世界。首先要徹底洗手,、漱口,、戴口罩，避免不必要的外出,，最大限度地注意避免感染新冠病毒,。

　　注：原文作者湯之上隆先生主要基于世界人口變化、人均一年半導(dǎo)體消耗量,、半導(dǎo)體出貨量,、平均價(jià)格等數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)，并未將通貨膨脹,、貨幣貶值等因素的影響納入計(jì)算考量范圍,，考慮到這些影響的可能性，三十年后的全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)?；?qū)⒏映鲱A(yù)期,。