2021年7月15日,泰晶科技董事长喻信东在“连接世界”全行业物联网赋能大会,作题《AIoT时代下的晶振产业机会》的主题演讲。喻信东表示:全球三个知名同行共同认为,未来十年,晶振每年有40%左右的增长。我对这个数字相对保守,这是他们说的,我没有详细的资料,但是我想,20-30%的增长是可能有的。

以下是演讲内容:

感谢主持人和主办方给我机会,让我在这里跟大家汇报一下我们晶振行业的机会和心得。晶振是过去大家觉得好像不是太了解。晶振是必不可少的,所有有电的东西都在用。以前朋友们问我们在做什么?我说做除了手电筒以外、所有的电器都在用的元器件。现在看来手电筒也可能要用晶振,现在灯泡也要用晶振,晶振的作用就很重要了。互联网、物联网万物互联的概念,大家都很熟悉。以蓝牙耳机为例,我们蓝牙耳机有两个,两个就有4个晶振,其中有两个是MHZ,用来通讯;另外两个是KHZ的,因为它的功耗低,这样可以保持续航能力,时间精度最精准。这是典型的新运用场景,它的用量远远大于手机了。还有KHZ的运用呈现刚性需求。

与晶振相关的有四件事情:授时、用时、守时和时间同步。芯片上使用的控制、传输、存储,这些都需要,另外就是守时、同步,同步大家比较好理解,如果我们的高铁没有同步的话,超万分之一秒,有可能整个系统瘫痪,甚至产生严重的后果,这就是同步的需要,又比如卫星的同步,晶振还提供基准的信号源,所以晶振是所有的信号必不可少的产品。 国家授时中心发布北京时间,这是授时;自动控制系统统一的需要时钟信号,这就是同步;我们在无网络或者飞行状态下,跟外界没有网络联系的时候,运行的位移和相关计算,包括对时间的判断,那就是守时;人类时刻都在精准使用时间生活,这是用时。

在AIOT时代,我们做什么?做时间的事! 我们跟万物互联的关系是什么?事实上所有有电的东西都跟晶振有关,过去可能说终端这块电灯泡不怎么用,现在电灯泡也受控制,也用。现在我很难找到不用晶振的场景。之前我们中国的晶振用户就是在电话机厂,比较老式的电话机,使用3.579兆的产品;还有石英钟厂,这些是早年我们应用的多年的应用场景。2000年前后开始有电脑板卡用的14.318兆晶振,都是大尺寸的。中国的晶振历史上就是在这类低端行当,到了电脑以后再也没有空间往上走了。

当前,万物互联开启了晶振需求爆发式增长的新阶段,几乎所有的终端跟数据的处理、传输,人和人之间、人和物之间、物和物之间相互的关联,无一例外,都有晶振的需求。目前有一个简单的看法,认为每100平方米就大概需要1000颗晶振。5G原来说的每一个平方公里需要100万个用户,如果100万个用户的话,这个数量还要大。 我们还看到新生的应用场景,各种穿戴产品大爆发;又如电梯、物流、抄表系统,这一块一直被国外控制的。现在我们的自动抄表已经很发达了,以前电表抄表员要到家里敲门,抄水表、电表、气表,现在已经是远程的抄表系统,一个晶振干传输,一个干计时,晶振的功劳不可忽视。

另外在通信方面,各种的模组大量的需要晶振,其中KHZ这块和MHZ两种配套使用。 再举一个万物互联的例子,就是电子标签是这两年的需求场景,市场现在的用量很大。我们去超市,看到每一个产品上面都有一个电子标签,这样的话在传输、标记价格,特别更换产品价格的时候很方便,所以一个超市可能有多少万种商品,就有多少个电子标签存在,量级也是非常大的,这也是这两年新诞生的一种场景。刚才卢总讲的跟健康相关的MCU,我们人均都是多少颗。往年这种场景也是没有的。智能家居的爆发也是给我们带来很好的机会,有一个全球顶级的家电企业,往年晶振的用量不大的。现在发现他用量很大,外企供不上,我们来提供保障。现在各种家用的电器都在使用晶振。

再如智能门锁,智能音箱,都是一个新的场景,它周边很多东西都要用到晶振。 智慧城市里面比较典型的就是智慧路灯,它作为物联网的一个切入口,有非常多的应用场景。比较常见的监控,环境监测,照明,移动网络,有可能基站会放在一个杆子上,还有充电、广播等等。有的城市绿道上都有WIFI,这些产品的应用场景出来了,产品的创新也跟上了,关键是无论需求高端或低端,我们都能满足,行业的需求和生意就应运而生。这是一个研究院关于安防市场的研究报告,我们看到安防的需求也是特别大,各种场景的应用。

车联网,这个需求也是海量的,大概在5、6年前我们的高档车有50支左右,现在翻倍。现在,车就是我们家里的一个办公系统。导航是简单的,仪表、钥匙、胎压,胎压过去只有日企能做,车厂也不敢用国产的,国产厂家也不敢想象,现在胎压、安全气囊也没有什么特别高的壁垒,我们可以做的很好。我们拿到认证、保障质量,可以供货的。未来的车子估计用晶振100个以上会普通的,特别电动汽车,车上充满了跟晶振相关的东西。

工业控制这一块,在线检测,各种智能装备、物流系统都需要。我讲讲电子爆破的事,这是去年开始我们才知道有这个生意,某地建设一个中小型水电站,其爆破工程,不是特别大的工程,居然需要5000万个的电子爆破的终端,找我们定5000万支KHZ的产品。听说现在国家有一个强制性的要求,近期内要完成电子爆破的普及,传统的爆破不再使用,所以这种应用场景,是近几年来我们才感知到的市场需求。我们国家每年都有大量基础设施在建设,这个需求是多大的量级呀!再如疫情防控的各种传感、红外测量、测温这些都需要。

关于我们的产业机会,刚才说了,在2018年以前,中国晶振公司的梦想,就是做手机厂家供应商。哪怕做成山寨手机的供应商,几乎是不可能的事。在2018年前,中国的晶振,我感觉在井盖底下被盖住了,我们只拥挤在中低端的蓝牙和wifi,以及传统的电视机厂家、还有一些板卡厂门口转悠,然后各自去搞“低成本”,在与同胞的血拼中活着。比方说能与国内彩色电视厂供货,就得非常幸运了。中国公司无一例外。即使你在某大型通讯厂商门口转悠多少次,还是不知道采购在哪里。第一张表就填不下去,有关供应商申请的表格,要先证明你自己是全球前五——怎么证明呢?先有鸡还是先有蛋?

中国晶振从来过不了第一关。不管你有多大的能力,首先不能证明你是全球前五。车载更不用说,虽然有很好的价格,但是跟中国公司更是一点关系没有,因为车用晶振从来就被国外的方案商控制。在车载行业,全球市场的供应基本是日企的天下。2018年以后,再加上万物互联带来的机会,情况就不一样了。我们开始跟国内的各种车企、二级方案商建立联系,我们通过各种各样的认证、验厂,生意开始做了。

我们是反向思维,13年全球行业不景气,日元最低,我们开始投资片式的小型号高端晶体。我们一开始,就按最高标准引进片式小型号的生产线,八年下来,装备先进性一直保持在全球处于领先水平。但我们就一直没有领先的客户,市场并没有给机会我们。中美贸易摩擦开始,这种状况发生了本质的变化。一大批全球头部的大公司,给我们带来了源源不断的需求。 往年手机有存储、打印、基带、蓝牙、wifi、MCU这些功能,都要晶振,我们往往认为手机和电脑是晶振行业最大的,这些年手机开始集成,有些芯片可以把几个功能合到一起使用晶振。当前,相对于各种AIOT的终端,手机的需求反而不是最大的了。现在改变了,发散性的需求特别多。

我刚刚说了,一对蓝牙耳机用4颗晶振,都是高端的小型号、低功耗的,价格还不低。场景增量倍数的变化。像穿戴式的,但凡有穿戴,至少有两个晶振,一个千赫兹的。我们05年开始创业,后来我们研究设备,改造装备,提升产品的质量,产品已是目前最高端了,全球最先进的产品都可以做,这样可以满足所有小型号的穿戴产品的需求。受益于有大量运用光刻技术,使得我们晶振的功耗低、响应速度快、用户体验感非常好,又能满足各种的场景需要。

wifi的需求也是大量增长, 5G时代给我们带来的机会,我想就是三大一小,给我们头部的晶振企业带来了机会。一个是高频率。传统工艺做到26兆左右,我们会做到比较好。但是到38兆的时候,特性相对来讲就要求更高了。我们做了两款给头部的通信企业试用,一个是光刻的,一个是传统的切磨抛式的晶片,客户毫不犹豫地选用光刻产品。泰晶公司大量应用光刻技术,从2011年开始干了,批量生产高频率90几兆的都已经做得很舒服了。第二块,用光刻的产品带来产品高精度,还有高稳定性,我们通过晶片的制作工艺,从过去的切磨抛的工艺用改造半导体的技术生产,产品的稳定性也有本质的改变。通过先进的工艺,-45度到125度都不是复杂的事情,我们还有其他工艺的改良。低降噪也是重要的指标,还有就是小尺寸,光刻技术使得十分微小的高端产品成为可能。

这里展示泰晶自己做的3英寸的WAFER,76兆高频率的晶振,除了70几兆以外,80兆、96兆,100兆左右的, 3英寸已在量产,4英寸的也成熟了。[注解:3英寸到4英寸的工艺进步一次可提升产量25%左右]。在一年以前,在全球的同行中间3英寸还是在探索中,现在我们已经在大量的供货。这是新技术给我们带来的进入全球头部客户的能力,小尺寸的KHZ音叉以及高基频的光刻产品。

泰晶除了这些之外,在高端设备方面,有很多时候我们自己可以研制,光刻车间大概有好几十种装备设备,几十个工艺流程,除了曝光机是买的,也就是一个镜头,加上自动上料系统,其他的我们自己开发。再就是一体化,我们搞原材料,我们向下挖掘成本优势。但向下挖掘是要触底的。只有天花板打开以后,才有更高的市场需求。目前来讲,我们认为天花板是在很快速打开。往年千赫兹的用量不是特别大,但是现在基本上每个终端都跟千赫兹有关,只要跟续航有关、计时有关、电池相关,都需要用到千赫兹,所以千赫兹的应用场景非常广泛。

(关于国产替代方面,喻总的爱国情怀以及泰晶人的使命感让人感动。)相关统计表明,千赫兹的占有大概占全球市场的37%,千赫兹是我们具有优势的重要市场之一。有人说,泰晶只做KHZ,这是误导!泰晶MHZ、小尺寸、高品质的产品,仍占60%左右的比例。我们光就小尺寸、高端MHZ产品而言,也许也是行业最优秀的。 这是一个美国公司做的统计,2019年的时候中国泰晶公司第一次进入全球前10,但我们也只占了全球2%左右的份额,中国公司合计就8%左右。泰晶自己也要有一个使命感,我们国家贡献了60%左右的需求市场,我们能不能拿回我们自己供应给全球市场的20%、30%、40%呢?

如果是这样,中国能不能拿到全球总量的20%、30%的生意呢?我想中国公司应该有这个条件,有这个能力,更有这个使命感!因为所有的装备、技术、工艺、材料,这些取得长足的进展,甚至有些装备比国外同行还要先进得多。这是我们自己的泰晶的产品线,全球市场来看,TF的石英钟、石英表比较典型,应用也是比较广泛。这块我们切到重庆去了,目前也是比较好的生意。另一块是兆赫兹的,我们跟国内的同行和台湾的同行,包括日本的同行在一个起跑线上,这些都是成熟的产品了,1612也成熟了,1210现在小批量在供货了;热敏和TCXO、片式千赫兹、1610已经在大量供货,就是耳机里面使用的最小的型号。另外是TC、VC有源的晶体,高稳定性的恒温晶体,在工业级的,包括特殊的场景。比如包括海洋的传感,如鱼群的游动,都可以通过海底放的一个石英晶体探测到。这块更高端的用在特殊场景。中国公司在全球晶体行业,参与市场的分工,强调全球行业的市场格局。除了技术壁垒之外,往年许多全球方案商认证非常艰难的,就是市场壁垒。现在全球头部的方案商和用户,他们很愿意跟我们来往,很宽容的接待我们。有的头部世界巨头,即使我们还不是正式的供应商,但他们友好的扶持你,等待你,用一年两年的时间扶持成为合格的供应商,他们也很有耐心,我们进步也就更快。

我们的晶圆、封测都自己做,相当多的装备泰晶自己研制的,有的装备我们向全球头部的同行销售,不是赚设备的钱,而是大家产生交往,来互动。当前竞争格局怎么样?市场是井喷的,但是日本和台湾为主的竞争对手,他们增长要素状况看,特别决策相对保守。我们的装备,可以说大多在2017至2021年这段时间引进,包括我们自己研究的装备,使用的新技术、集成度,应该在全球处在前列,我不好说第一。

国外同行看了,就产生更多的合作,我做这一块,你做那一块。现在我提出一个行业生态的观点,要形成行业绿色的竞争生态,维护全行业的健康高质量发展,就是要合理的利润率。我们要把我们好的东西给日本,日本把好的东西给我们,我们一起来互动,所以提倡健康的发展。我们带头提价,争取客户回归健康的供销关系,留利润给我们来回报投资者,看来我这个提倡得到了大家的响应,大家都很支持我。现在我们的竞争生态不像过去主张把同行打死。有的产品,我做前端,他做后端;有的他做前端,我做后端,他卖我不卖,他不卖我卖,大家共同分享市场的红利。我们导入了车规、医疗的市场,过去我们是不敢想象的。有全球三个知名同行,他们共同认为,未来十年,晶振每年有40%左右的增长。我对这个数字相对保守,这是他们说的,我没有详细的资料,但是我想,20-30%的增长是可能有的。我刚才讲大部分是增量部分的生意,还没讲存量,目前存量在台系和日系也做不完。当前的增量做不完,高端的、价格好的我们都做不完,我们目前来讲主要以增量为主,增量享受了万物互联和5G带来的红利,也享受了国家目前对产业支持的机会。存量的国产代替未来肯定要来的,也一定要干的,我们早有能力承接全球的转移。中国的晶振迎来了历史上前所未有的机会,中国晶振应该担当起目前万物互联的使命,以泰晶为代表的中国晶振企业,也应该能担当起民族晶体复兴的使命!