华尔街日报报导,截至2015 年底为止Alphabet Inc.(Google 母公司)、脸书(Facebook)员工人数合计达74,505 人。这两家公司的合并市值较微软(Microsoft)高出一倍,但人力却少了三分之一。目前美国前五大科技公司(苹果、Alphabet、微软、脸书以及甲骨文)合并市值达1.8 兆美元,比2000 年的科技五巨头(思科、英特尔、IBM、甲骨文、微软)市值多80%,但员工总数反而少了22%。

半导体产业协会(SIA)指出,芯片依旧是美国第三大出口项目,仅次于汽车、飞机。2001 年美国电脑、电子企业从业人员合计达187 万,2016 年8 月降至103 万。以美光(Micron)为例,2013 年美国地区员工仅剩11,300 人,低于2000 年的14,000 人,同一时间美国以外地区员工人数自4,800 人跳升至19,600 人。苹果(Apple Inc.)美国地区员工总数达80,000 人,占总数的三分之二,但半数美国员工从事零售性质工作。

美国劳工统计局日前公布,2016 年9 月半导体暨电子元件制造业就业人数月减1,700 人至35.86 万人,创1985 年开始统计以来最低纪录,较史上最高纪录(2001 年1 月的71.45 万)暴减50%。

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(Source:FRED)

笔者近日参加在长沙参加“ICCAD2016”,某半导体公司中国区总经理吴媒体的聊天中调侃道“半导体这个产业不是人干的活,来生产一些人用的产品”。联系到近年来的EE转CS热潮,EE真的没前途了吗?

附:微电子(集成电路)前途怎么样? 作者:李虹江

这个问题问的是集成电路的前途。 那么必须要分成两个子问题来回答。

问题一:集成电路行业的发展是否有前途?

问题二:一个人选择集成电路行业,他个人的发展是否有前(钱)途?

问题一的短答案:

集成电路行业的发展目前进入了瓶颈期,或者说进入缓慢发展期。但是长远来看,依然有很大的发展潜力,在下一次技术革命到来之后,依然可能有比较快速的发展。

问题二的短答案:

对个人而言,目前进入集成电路行业是一个投入高但收益普通的选择。所谓很好的职业发展是进入行业领先的巨头中打工。创业成功的可能性非常小,很难大富大贵。

问题一的长答案:

集成电路行业是一个人类工业发展史上的一个奇迹, 从戈登摩尔1965年提出这个定律以来,无数科学家工程师让这个指数增长定律延续了将近50年。 虽然在近些年增长放缓,但是依然维持了指数级的增长。小小的晶体管,几乎浓缩了人类所有自然科学和工程上的精华。短期内的翻倍不稀奇,难的是50年持续的指数增长。在这50年中,人类获得了史无前例的计算能力的增长,下图是过去一百多年人类每秒每$1000成本所得到的计算能力增长曲线。

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微电子的从业人员,对摩尔定律可以说是又爱又恨。爱是因为这个定律告诉了大家前进的方向,就是不断cost down,不断提高性能,你就会保持竞争力--在商业社会,知道往哪个方向前进比起不确定发展方向来说太重要了。恨是因为这个定律把大家都捆绑在了一个囚徒困境,即如果不能在两年(初期是18个月)内将性能提高两倍(成本降低一半),那么就会被对手打败淘汰。这带来的后果是,电子产品在上市之后很短时间内就会降价,所有人都习惯了电子产品必须降价,消费者在无形中被惯坏了。面对这种情况,厂商只能寄希望于尽可能在新产品上市的初期获取比较多的利润,然后赶紧把资金投入下一代产品的研发,以期望在下一代产品继续保持领先,从而可以有一定的收益。这种方式在摩尔定律提出的前40年里是奏效的,但是当工艺缩小到22nm的时候,一个重要的变化发生了。由于新工艺的研发投入越来越大,代工厂对新工艺的要价也越来越高,人们这个时候发现,单个晶体管的成本在22nm的工艺下居然比28nm还要高!

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虽然人们还可以继续把晶体管做小,晶体管的速度也依然可以提高,但是摩尔定律的一种表述“芯片的成本降低一半”已经彻底失效了。这意味着什么呢?意味着过去四十年芯片厂商通过追逐新工艺来降低成本的道路被堵住了。在以前,用新的工艺,既可以带来性能上的提升,又可以降低成本,但是在22nm之后,厂商就面临着一个选择,是否花费高成本来追逐新工艺,还是保守一些使用旧工艺。同时,一次较新工艺的投片花费越来越贵,很多中小厂商已经力不从心,只有行业内的巨头还有资本去追逐更先进的工艺。举例来说,22nm的工艺刚开始量产时的full layer mask要价大概是千万美金数量级(我胡诌的),而千万美元即使对于一个中型的fabless来说,也是一笔不小的投入,更别提先进工艺带来了前后端设计复杂度的提高,EDA工具的花费提高等等。

为了应对越来越上升的研发运营成本,各大公司意识到单打独斗屌丝逆袭的时代已经过去,强强联合才是过冬的正确选择。所以在2015年,集成电路行业发生的并购案比过去6年加起来还要多,这当中包括了Broadcom和Avago的集成电路史上最大的合并(超过三百亿美金),还发生了Intel收购FPGA大厂Altera, NXP并购Freescale 等等在十年前都无法想象的并购案。这和许多传统行业在发展进入成熟期后进行的行业整合规律完全一致。2015年,根据Semiconductor Industry Association (SIA)的统计,整个半导体行业的销售额下降了0.2%, 2016年的预计行业增长大概只有1%左右。 而2015年整个世界的GDP增长率是多少呢?IMF的估计是3.1%。是的,半导体行业已经是一个连平均GDP都跑不赢的行业。

那么接下来的增长点在哪里呢?有人说是物联网IoT,有人说是VR,有人说是汽车电子,我不好做判断。但是很明显,要想让半导体整个产业再次飞速发展,需要的是类似当年智能手机这样的有广阔市场和不可替代的需求出现。至于给灯泡冰箱连个网,给汽车连个4G,都不能成大气候。

可是我个人还是对半导体产业抱有信心,这个信心来自于人类对于科技和便利生活的追求。回到80年代,著名电影《回到未来》当中所幻想的未来世界里的种种新奇的东西,在30年后的2015年很多都实现了,甚至比电影里幻想的还要牛逼。就像手机这种需求被创造出来一样,或许N年后,又有一种需求被创造出来,成为我们生活的一部分,而我相信,那种需求一定需要半导体的进步和支持。这也就是我的结论:长远来看,依然有很大的发展潜力,在下一次技术革命到来之后,依然可能有比较快速的发展。

问题二的长答案:

一个不争的事实是,目前硬件行业的待遇不如软件行业。而且随着行业的整合,去年各种公司进行了裁员,市场上充满了很多有经验的工程师。而我从学校里听到的消息是,目前在美国的很多大学里,EE专业的学生都在往软件方面转,包括MIT这样的名校。所以第一个结论是,对于应届毕业生,工作机会比前些年要少(中国由于国家支持,目前还是有比较大的需求),而且可选择的公司少。进入公司后,也存在一定的被裁员的风险。收入水平和软件相比低,和其他传统行业比如机械制造,化工之类的相比依然有优势。

进入公司的职业发展来说,硬件公司很难像软件公司那样高速的扩张,所以工资的涨幅也并不高。在美国这边,工资涨幅能够抗通胀就不错了。

还有就是现在芯片行业自主创业的难度太大,流片成本高,EDA工具贵,VC不感兴趣,导致芯片行业的创业公司数量远远小于软件行业----一个软件的初创公司融到几百万美元就可能活两三年,芯片行业,不好意思,EDA工具的许可费用和一次流片的费用就花完了。所以越来越多的人只好待在大公司,熬年头,攒经验,走engineer->senior->staff-->principle engineer的技术路线,或者走管理路线。想要像软件公司上市那样一夜暴富,我觉得概率和中彩票差不太多了。

至于投入,这个行业毕竟还是属于技术密集型行业,一个硕士是入行的敲门砖,所学的课程难度也不低。

最后插两句,许多人争论软件硬件差别,其实差别很明显,中国产业分类

集成电路属于第二产业,是制造业,而软件属于第三产业,是服务业。想明白这个,很多问题也就一目了然了。

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