2022年半导体行业十大技术趋势！

4．马斯克脑机接口技术实现“意念打字”

最近，由埃隆·马斯克掌门的脑机接口公司Neuralink，让猴子通过屏幕和植入大脑的传感设备来追踪屏幕上的移动光标，拼出了“Can I please have snacks”（我能吃点零食吗？）的英文短句。

猴子全程和键盘没有物理接触，马斯克称，它在用意念移动光标。 过去三年，这家脑机接口公司每年都会公布其脑机接口技术的进展，实验对象也从小鼠、猪变成了大脑复杂程度接近人类的猴子。人们也看到，在脑机接口领域，传感设备的体积不断优化、缝合速度不断加快。不仅如此，马斯克还表示首款Neuralink设备有望在未来5－6个月内进入人脑试验。

点评：脑机接口作为人脑与外界（计算机或其他外部装置）实现连接进行直接通信的“黑科技”，已经成为资本追捧和科技巨头争抢的风口，不仅仅是马斯克的Neuralink公司，华为、谷歌、Meta等海内外大型科技公司均在这一领域有所布局。但在笔者看来，脑机接口依然存在一定的伦理风险……

5．内存进入EUV世代

2022年三大DRAM厂：三星（Samsung）、SK海力士（SKHynix）、美光（Micron）除了持续往1Znm、1alpha纳米制程转进外，三星（Samsung）将率先跨入EUV世代，缓步取代现有的doublepatterning技术，以提升成本结构与生产效率。

2020年NAND Flash叠堆技术突破150层后，2022年继续往232层以上推进，单晶片容量也将自256／512Gb推进至512Gb／1Tb，透过成本改善吸引客户将容量升级。在储存界面上，PCIe Gen3已成主流，PCIe Gen4随着新游戏主机搭载以及英特尔新平台的采用，预计市占率将自2022年起攀升，满足高端PC、server、datacenter高速运算需求。

点评：232 层堆栈的 3D NAND Flash 快闪存储器将比上一代的产品更具节省功耗的能力，使用在品上更具节能优势，在性能上也更容易满足游戏以及人工智能方面的需求。

6．快充技术加速技术创新与应用落地

随着人们对电子产品的依赖性逐步增强，“电池焦虑症”也变得普遍起来。小到智能手机、TWS耳机、电动牙刷、充电宝，大到笔记本电脑、平板，甚至是电动汽车，使用者均希望充电更快速、用电更节能、续航更持久。鉴于这一需求，在电池技术没有革命性变更的情况下，快充／超级快充技术重新走红，在技术创新与产业落地两方面加速发展。

在技术创新方面，快充产品正往大功率、小体积、低成本、多口化、无线化等方向发展，相应地对电源适配器集成化程度、电路拓扑结构设计、抗电磁干扰、散热管理等性能提出了新的要求。同时，快充厂商也更关心集合产品品质、结构和成本控制方面优势的一体化解决方案。

另外，GaN开关特性会远远优于MOSFET，这为通过高频化来减小充电器体积提供了可行性。而且随着GaN出货量的提升，GaN的成本也在逐步优化，部分型号的价格已经贴近MOSFET。未来GaN很有机会成为快充充电器的主流。

当然，2021年电源类芯片短缺行情在一定程度上影响了快充市场的发展。但长远来看，出于消费者快充需求的因素，未来快充需求肯定会急剧增加，尤其是最近一些手机厂商取消了配送充电器，这给整个行业带来了巨大潜在需求。

在应用落地方面，快充技术已经从普及度最高的手机、笔电、平板三大板块，逐步覆盖到了TWS耳机、新能源汽车、电动工具、个人护理、户外电源等新兴市场，有望急速扩大市场容量。

尤其是在碳中和、环保趋势下，电动汽车已是未来明确趋势。我们预估2021年电动汽车总出货车辆数将达540万台，占整体车市出货量约5％。而目标是到2030年电动车占整体车市的比重将达30％左右，且目前看起来速度还可能更快，等于未来十年该数量会呈现6倍以上的成长。

点评：虽然电动汽车是快充技术实现完美落地的最佳选择，但目前电动汽车的快充普及速度明显低于消费类电子产品。这是因为暂时受到动力电池、控制及热管理等技术制约，且国内充电设施建设相关法规、标准缺失，还需要电力供应部门、社区中心等环节的助力。因此，电动汽车的快充普及将成为未来5年里产业链多环节共同配合的热点领域。

7．光线追踪在GPU应用中成为必选项

这里所说的光线追踪是指实时光线追踪。这两年实时光线追踪在图形计算领域很热门，即便光线追踪技术的诞生已经有相当的年头了。光追如今被业界一致认为是图形计算必备技术，它能在虚拟图形世界，令画面中的3D对象之间产生更为真实的光影关系，在视觉上令画面更真实。

桌面、数据中心及专业视觉领域，光线追踪的主要推力来自英伟达。AMD和Intel的GPU产品都在2021进行了积极的跟进。移动领域，则因为光线追踪的贪婪算力需求，会稍晚一步。但Imagination已经于2020年在IP方面为光线追踪技术在移动领域的实现准备就绪；Arm、联发科等参与者目前正在市场上做前期部署。

应用层面，游戏、专业视觉作为光线追踪前期应用的重要场景自不必多说。但光线追踪真正代表的，乃是真实世界在虚拟图形世界映射的一类模拟、仿真技术。近两年热门的概念中，“数字孪生”与“元宇宙”都对真实世界的物理模拟，提出了极高的要求，包括光、粒子、液体、材料、弹簧、线缆等物理特性模拟。

光线追踪在数字孪生之上的应用，颇具代表性的一例是爱立信借助英伟达的Omniverse打造了一座城市的数字孪生。这座虚拟城市在建筑物、植被、树叶等材质上都具备了物理级准确性，实现了信号反射强度的精准模拟。利用光线追踪技术，能够对城市中每个点的5G信号质量进行计算与可视化，最终设计出高效、可靠的网络。

以光线追踪为代表的模拟与仿真技术将进一步驱动图形世界、数字孪生、元宇宙等技术和应用的发展。

点评：如今的光线追踪技术已经成为显卡厂商宣传产品的一大卖点，在元宇宙、游戏、数字孪生等市场的强烈需求下，后续光线追踪技术将获得更大的发展。