“慢变”的芯片行业

我们曾经在8月10日的文章中曾经提出过一个问题，“作为投资者，先进制程的不断被迫追赶一直是芯片行业为价值投资者所诟病的缺点，但这个结论真的可靠吗？”

今天就来聊聊芯片。

作为人类科技进步的基石（这个是我自己的理解），芯片已经渗透到了生活中的各个领域，各类重磅科技发布会上，更为先进制程的芯片往往是重要角色。我们对于芯片的绝大部分直观认知来自于日常生活的感知和媒体的报道，形成的“只要是芯片都要追求先进制程就不符合长坡、厚学、慢变”的固有印象，也是因为我们以为自己对芯片“太熟悉了”。但其实频繁曝光的先进制程芯片只是芯片的一部分，同样叫芯片，生意经也差异巨大。

这一切还要从头讲起。个人理解，人类社会智能化要解决的基本问题是如何让机器替代人类感知信号与处理信号，继而做出反应。顺着这个思路，问题就来了，让机器感知信号、处理信号、再做出反应，一共分几步？

第一步，要将自然界中我们需要感知的声、光、磁、力等信号通过传感器转化成电信号，因为机器只能处理电信号；第二步，要将得到的电信号进行滤噪、整波、放大等操作，将我们所需要的电信号从原始信号中挑出以便后续的处理；第三步。是要将与自然界中声、光、磁、力等信号一一对应的模拟电信号转换成数字信号，因为逻辑电路只能处理数字信号；第四步，是由数字芯片进行逻辑运算，输出数字信号结果；第五步，就是将输出的数字信号转换为连续的模拟电信号，因为执行器件基本上由连续信号驱动。

从上面的分析来看，我们的芯片需要处理的信号基本上就分为两类，一类是与自然界中我们感知的信号一一对应的模拟信号，另一类是进行逻辑运算所需要的数字信号。因此芯片大体上也就分为这两类，模拟芯片和数字芯片，用途不同也决定了其产品要求、演进路径、企业经营有巨大差异。

首先，模拟信号的单点信息含量是有上限的，我们需要处理和感知的单点声、光、磁、力等信号的信息量，最多无非就是24小时的不间断电信号。由于模拟信号是连续信号，因此并不存在精度提升导致信息量暴增的情况，同时也不会由于系统功能的增加导致单点需要处理的信号量呈指数增长。数字芯片则完全相反，随着精度的提升以及功能的增加，需要处理的信息量会呈指数级别上升。

其次，模拟信号由于信号源并不标准，工作环境复杂，信号、噪声特征各不相同；而数字信号则不同，处理的信号基本上为经过处理的数字信号，在信号质量上可控稳定。因此模拟芯片的演进方向多数为更加稳定，信噪比更高，适应不同的工况等方向，而数字电路基本上的演进方向为更高的集成度，因为更高的集成度可以提供单位面积更强大的计算能力，这些是产品属性决定的。

对于模拟电路而言，非理想工况较多，在芯片设计的环节很难从理论上穷尽所有情况，更像是经验科学，同时由于单点信息量本身有限，对于运算能力能力提升并没有苛刻要求，也使得其对于先进工艺制程的要求较低，对于稳定可靠的设计以及生产要求较高，历史悠久有时候反而是可靠性的背书，因此模拟芯片并不是一个快变的行业，很多模拟大厂的产品料号都是5年甚至10年之前的产品，在额外投入极低的情况下能够持续贡献利润。可见，虽为芯片，但模拟芯片却是个慢变的生意。

以后有机会再讲讲它的长坡和厚雪。

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