美國年輕人正在逃離電路設計行業，中國呢？
日期：2020-05-20 08:35:29 點擊：5584
之前有幸和Stanford的B教授聊了一下關于美國電路設計行業的觀點。B教授是ADC領域的權威人物，結果他給我來了一句“Circuit design is winding down in US”（電路設計行業在美國基本就是關張了）。當然B教授也是行知合一，最近他的研究方向也慢慢在轉向人工智能加電路相關的方向，而不是純粹的電路設計了。
事實上，我們平時的一些觀察也印證了B教授的觀點。
行業上，電路設計行業正在東移
整體的大趨勢是電路設計行業正在往亞洲（中國和印度）遷移。我們可以列舉許多宏觀數字來印證這一點，不過我還是想舉幾個行業里的現象來做說明。
首先就是電路設計越來越多的外包。這里的外包可以分為兩類，即人力外包和項目外包。從人力外包來看，雖然美國高通等半導體龍頭企業還雇傭了海量的電路設計工程師，但是其中有大量通過勞務咨詢公司雇傭的合同工。這樣做的目的是可以節省開支，因為合同工無論是基本工資還是福利上給公司帶來的開銷都會小于正式工。而在這些合同工中大部分都是外國人（例如來自印度），經過一定的職業培訓后上崗。當前，人力外包中雇傭在美國的外國人還是主流，但是未來的趨勢是逐漸讓把這些合同工直接在當地上班——例如，既然大量合同工都來自印度，那么直接在印度開一個設計中心去雇傭經過培訓的人就好了，這樣能進一步省去成本。如果這種外包加海外設計中心的模式占據主導，那么必然會導致本來在美國的電路設計崗位會轉移到外國，這也會對美國年輕人的擇業產生影響（這一點我們會在下面詳細討論）。
除了人力外包之外，另一個是項目外包，就是在設計芯片的時候把整個項目都外包給設計服務公司。這樣做的好處是可以節省成本——當你需要開一塊新的芯片的時候，你不用從頭開始再招募一個團隊，而只需要把這個項目定義清楚后交給外包公司就行。如你所想，這些外包公司大多數都在亞洲，例如聯發科，Socionext等等。這樣一來，美國電路設計行業的規模就會大大縮?。簩τ谙胱鲂酒拿绹?，可以把一部分項目交給項目外包公司，而一部分希望自己親自完成設計的項目中，又有一大半的人力來自于人力外包公司，真正在美國成為芯片設計相關的正式員工數量相比于項目的總人力需求只占一小部分。
如果說外包正在蠶食已有的美國本土電路設計行業的規模的話，另一個觀察方向就是市場上是否有新的電路設計公司出現。美國是資本主義國家，根據其市場經濟的運作方式，如果要有新的電路設計公司出現，一般經歷的流程是初期通過風險投資融資，之后在公司走上正軌后上市或者被收購來實現風險資本的退出。然而，與中國熱火朝天的芯片公司上市不同，美國納斯達克去年僅有兩家芯片公司上市，其中一家還是來自中國的嘉楠耘智，剩下的那一家才是美國公司SiTimes。這也從另一方面印證了資本對于新的半導體公司并不看好——相比熱火朝天的互聯網技術和生物醫藥，美國半導體行業的初創公司的熱度要低得多——因此也在美國也不太會出現半導體行業的獨角獸來為電路設計行業引領新的方向開拓新的市場。
美國年輕人不再學習電路設計
在電路設計行業離開美國的大背景下，美國年輕人不愿再就讀／從事電路設計相關的專業也就是一件很自然的事。然而，美國的教育制度更加增進了年輕人逃離電路設計行業的速度。在美國，讀大學是很貴的，許多人選擇助學貸款，因此在本科畢業后就背上十幾萬美元債務的人比比皆是，因此自然地年輕人會想選擇能在畢業后獲得還不錯收入以盡快還清貸款的專業。然而，隨著美國電路設計行業崗位（尤其是entry level的崗位）逐漸移到亞洲，還在美國的崗位通常都需要碩士學歷，這就意味著在美國讀完大學的年輕人如果想要在美國從事電路設計相關行業，還需要再讀一個碩士學位，或者換句話說在背了十多萬貸款讀完本科后還需要再花5-10萬美元去讀一個碩士。誠然，在美國醫生、律師等行業也需要本科完成后再去讀一個MD／JD才能就業，但是這些行業的回報比起電路設計要高很多。我記得在申請研究生offer交流網站gradcafe上有一個網友申請到了Cornell的碩士項目，但是當他知道每年學費需要七萬多美元時，他憤而拒絕了這個offer，并且留言道“太貴了！有這筆錢我還不如自己去做生意呢?！蔽蚁?，這也是想從事電路設計的美國年輕人遇到的困境的一個縮影。
自然地，在電路設計和CS之間，越來越多的年輕人選擇了CS。下圖是美國工科頂級高校UC Berkeley歷年來授予EECS和CS本科學位的數量變化?？梢娫?0年間，選擇EECS的比例從3/4降低到了1/3。值得注意的是，選擇EECS的學生仍然可以在EE方向和CS方向中做選擇，而根據我和UC Berkeley家長的交流在2018年三百多個EECS的學生中大約只有10%選擇了EE方向——所以最終選擇電路相關方向的學生大約只占總體比例的3%。
因此，在美國當地的年輕人都在逃離電路設計方向的時候，美國的電路設計行業就是無源之水。確實，每年都有大量的外國留學生來美國就讀EE相關方向并最終從事電路設計行業，但是隨著美國電路設計和計算機行業此消彼長，從事相關專業的留學生數量也會慢慢下降。這也就形成了一個下行循環：電路設計行業規?？s小à年輕人逃離行業à缺乏人才，行業規模進一步縮小。
在未來數年內，我們認為美國的電路設計行業東移的勢頭不會改變，最后在美國本土將剩下的是少數有經驗的架構設計師，而絕大多數工作將在亞洲完成。那么美國是否只需要掌握這些少量的高級工程師就能把握整個芯片設計行業呢？我不這么認為——隨著電路設計行業萎縮，最優秀的頭腦都會轉到其他職業前景更好的行業去，那么留在美國的高級工程師的數量和質量也會逐漸下降，而電路設計行業的創新將會更多地出現在整個行業興盛的地方。一個歷史上的例子就是消費電子行業：在80、90年代，美國的消費電子行業被以索尼為代表的日本公司整體打趴，整個行業基本都轉去了日本，雖然美國憑借著雄厚的科研實力在消費電子相關的前沿技術方向并不落后，但是在那段時間里的革命性創新都來自于日本——以CD機為例，其底層的技術專利來自美國，但是其工程化、商業化、標準化以及主要獲利者都是日本的Sony。
當然，客觀地說，上述分析的因素只是構成了美國半導體行業整體下滑的必要條件，在未來多年內我們仍然會看到總部設在美國的半導體公司主導全球半導體行業（雖然這些公司的崗位正在慢慢離開美國）。中國半導體行業的整體崛起并取代美國還需要等待一些時間，更關鍵的是還需要由中國半導體公司能把握住如歷史上如PC處理器、智能手機芯片這樣的革命性機遇。
中國也會面臨這樣的問題嗎？
與美國顯得蕭瑟的行業相比，中國的芯片行業正是熱火朝天。但是，不要忘了，在大約20年前，美國的電路設計行業也是處于黃金時期，甚至出現過公司直接去斯坦福上VLSI課程的教室直接給所有人發offer且簽字費是一輛寶馬Z3跑車的事跡。中國的電路設計行業，未來是否也會像美國一樣走入蕭條？
首先，我們認為，在之前總結的兩條導致美國電路設計行業下行的原因（行業外包和沒有資本支持）之間，前者是果，后者才是因。事實上，人力／項目外包是全球化分工的必然趨勢，因此未來中國的芯片設計行業和崗位從北京、上海和深圳慢慢移動到三線以下的城市甚至其他人力成本更低的發展中國家都應該是意料中的。更關鍵的是，如果我們認為芯片行業在21世紀仍然是中國的重要發展方向，那么應該在資本上給予扶持，對于初創公司給予鼓勵（例如科創板等資本退出機制），這樣一來即使電路設計公司有越來越多比例的項目和人工通過外包等形式流向了成本更低的第三國，但是我們可以有更多的電路設計公司活躍在中國，因此總體上芯片設計在中國非但不會蕭條，反而會是更加興盛。
其次，中國也需要避免出現人才流出電路設計行業的問題。中國雖然沒有美國昂貴的高等教育開銷，但是在一線城市的生活成本也并不低。畢竟，從事電路設計行業的同仁也希望能過上幸福而有尊嚴的生活，而不希望看到自己數年的努力還不如三個月內的房價上漲。在這方面，希望能有更多的舉措把人留住，這樣才是中國電路設計行業長久興盛的源泉。