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中國芯片行業(yè)的四大挑戰、四大機會(huì )和四種路徑
Time:2019-01-23 發(fā)布:admin  瀏覽:6301次

  中興事件揭示了國內芯片產(chǎn)業(yè)結構現狀:國內芯片主要應用在中低端領(lǐng)域,**通用芯片市場(chǎng)自給率近乎為零。表面虛假的繁榮揭露開(kāi)后,讓浮躁的歸浮躁,泡沫的歸泡沫,作為產(chǎn)業(yè)投資人,希望與各位一起客觀(guān)探討,在尊重規律的前提下,國產(chǎn)芯片未來(lái)如何發(fā)展更有效?

  除了市場(chǎng)需求,通用芯片領(lǐng)域另外一個(gè)很大的制約因素在于開(kāi)發(fā)者不去使用。國產(chǎn)芯片缺少開(kāi)發(fā)工具和操作系統的生態(tài)培養,就沒(méi)有人去使用,說(shuō)到底,制作出好芯片只是**步,與芯片配套的軟件硬件生態(tài)體系不完善,即使芯片造出來(lái)了,中國制造依然不會(huì )成為首選。

  關(guān)于未來(lái)發(fā)展策略,星河互聯(lián)呂永昌認為除了政府資金支持、帶動(dòng)需求外,芯片企業(yè)找準市場(chǎng)、選擇正確路徑也是關(guān)鍵。

  為什么有些國產(chǎn)芯片企業(yè),可以在巨頭壟斷的市場(chǎng),撕出5%的市場(chǎng)份額,有些芯片企業(yè)甚至可以主導全球市場(chǎng)獲得高毛利率和高凈盈利額,而有些企業(yè)在經(jīng)歷了十余年發(fā)展,仍然在靠國家資金和投資者資金勉強維持,產(chǎn)生這些截然不同結果的原因是什么?除了歷史遺留下來(lái)的技術(shù)、人才本身的難題,還有很重要的原因是對生態(tài)和市場(chǎng)命門(mén)的把握、競爭的卡位、產(chǎn)品研發(fā)節奏和商業(yè)化運作的嫻熟設計。

  國內芯片產(chǎn)業(yè)現狀:

  **通用芯片自給率近乎為零

  物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈分成八大環(huán)節,前四部分包括傳感器、計算與控制系統、通訊網(wǎng)絡(luò )、前端平臺,后四部分包括PAAS平臺、管理平臺、通用能力、行業(yè)應用產(chǎn)品/解決方案。

  八大環(huán)節中有六個(gè)環(huán)節都要用到芯片,只有純做軟件的PaaS平臺、管理平臺這一類(lèi)廠(chǎng)商,主要做軟件服務(wù),其他領(lǐng)域都會(huì )用到芯片。

  整體來(lái)看,目前國產(chǎn)和進(jìn)口芯片的構成結構大概是這樣:

  芯片國產(chǎn)化的占比非常低,低于20%,大部分都需要采購國外,全球大概有40多家通用、關(guān)鍵元器件領(lǐng)先芯片企業(yè)。

  國產(chǎn)芯片聚焦于少數領(lǐng)域,比如部分通訊芯片,顯示處理芯片、電源管理芯片、分立器件、MCU、定位導航等,絕大部分屬于中低端,芯片單價(jià)低、利潤率低,而中**性能的芯片以及關(guān)鍵器件基本上都是國外廠(chǎng)商壟斷。從芯片產(chǎn)業(yè)全流程角度來(lái)看,國內企業(yè)在封測領(lǐng)域不弱于國外廠(chǎng)商,部分數字芯片設計領(lǐng)域不落后國外廠(chǎng)商,模擬芯片設計仍然遠遠落后于國外,芯片制造設備和工藝仍然落后于國外IDM或代加工企業(yè)1-2代技術(shù)。

  國內比較領(lǐng)先的,將來(lái)有機會(huì )成為一個(gè)平臺級的2C端的產(chǎn)品,用到的通用芯片,基本都采購自國外廠(chǎng)家(華為手機用的麒麟SoC全是海思采用arm的ip,自己設計,臺積電代工)中國制造企業(yè)的核心能力是做功能設計、工業(yè)設計、算法設計。2C和2B領(lǐng)域常見(jiàn)的芯片應用主要有:

  2C端應用

  **類(lèi),智慧家庭。各種各樣的家居智能單品,提高便捷性、節省人力,哪怕一個(gè)操作節省幾秒鐘,未來(lái)也能夠形成不可逆的用戶(hù)習慣。

  第二類(lèi),可穿戴設備。就是人身上可攜帶的智能產(chǎn)品。

  第三類(lèi),智慧醫療設備。比如說(shuō)在家里可以自己使用電子設備測血糖,或者是監測各種生命體征的醫療設備。

  第四類(lèi),各類(lèi)垂直生活應用智能單品,如智能交通工具、體育運動(dòng)智能裝備等。

  2B端應用

  2B領(lǐng)域包括智慧城市、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等,其中傳感器、各種控制單元、邊緣計算模組、通訊模塊都需要用到芯片,這其中,小到濾波器、功率放大器,大到嵌入式微處理器,大部分來(lái)自國外廠(chǎng)家,當然,國內自主嵌入式微處理器、MCU、Wifi芯片、藍牙芯片、5G通訊芯片、存儲控制芯片等數十個(gè)細分領(lǐng)域在近20年中正在崛起并占有少量市場(chǎng)份額。

  國產(chǎn)芯片廠(chǎng)商面臨4座大山

  然而**芯片國產(chǎn)化趨勢不可逆

  中興事件揭示了國類(lèi)廠(chǎng)商一直存在的問(wèn)題,就是80%以上的芯片部件,其實(shí)都還依賴(lài)于國外的廠(chǎng)家,甚至部分領(lǐng)域國內廠(chǎng)商完全沒(méi)有能力設計,這是把本質(zhì)上比較虛的繁榮面目揭開(kāi)。

  任何科技產(chǎn)品、物聯(lián)網(wǎng)設備、都需要很多芯片、很多控制單元。整個(gè)芯片產(chǎn)業(yè)可以細分為上千個(gè)細分領(lǐng)域。這些細分領(lǐng)域,國外廠(chǎng)家已經(jīng)普遍經(jīng)歷了30年以上的研發(fā)積累,而中國的集成電路企業(yè)發(fā)展是*近20年的事。美國英特爾已經(jīng)壟斷了幾乎所有PC服務(wù)器CPU的市場(chǎng),并且多年不斷的去砸重金,去投入新的芯片設計,投入新的生產(chǎn)線(xiàn),并且以自己的x86體系為核心,培育了一個(gè)巨大的生態(tài)體系,不斷加深壁壘,這個(gè)體系壁壘是很難突破的。

  國產(chǎn)芯片廠(chǎng)商面臨的4座大山是:

  1、對長(cháng)期研發(fā)投入的積累和高忍耐度。體現在微架構設計、底層操作系統的設計能力缺失、通用CPU無(wú)自己的微架構(大部分國產(chǎn)PC/服務(wù)器操作系統仍然以L(fǎng)inux為基礎,在這些方面,國外ARM等廠(chǎng)商實(shí)際上是經(jīng)歷了20年以上的研發(fā)積累之后才爆發(fā)),或快速引進(jìn)和搶奪頂尖芯片設計人才。

  2、實(shí)現重資金投入和高產(chǎn)出的正向循環(huán)。

  3、短期內性能和穩定性上超越國外對手。

  4、硬件開(kāi)發(fā)者生態(tài)的培育。Intel和MS在國內高校多年發(fā)展課程體系、認證體系、生態(tài)培育體系,國內企業(yè)鮮有如此跨級戰略操作。

  但是新領(lǐng)域未來(lái)會(huì )有可能在生物、化學(xué)、物理、光學(xué)方面打破固有的體系,例如仿生芯片、人工智能芯片等,這里面很多領(lǐng)域歐美也是剛開(kāi)始做,國內廠(chǎng)商還有很多新的機會(huì )站在同一起跑線(xiàn)上。

  我堅信未來(lái)**的PC、手機、服務(wù)器這個(gè)市場(chǎng),國產(chǎn)化的趨勢是不可逆轉的。這個(gè)發(fā)展需要市場(chǎng)包容國內芯片企業(yè),要允許國內廠(chǎng)家犯錯誤。

  如今國內需求端企業(yè)和國產(chǎn)芯片供應商是一起互相成長(cháng),2018或許會(huì )是芯片行業(yè)的轉折年,先從行業(yè)客戶(hù)開(kāi)始用起,在一些專(zhuān)用設備里開(kāi)始用起,逐步在這個(gè)過(guò)程中提升產(chǎn)品的性能和穩定性,然后延伸C端領(lǐng)域。按照這個(gè)路徑,將來(lái)在通用芯片領(lǐng)域和高銷(xiāo)量芯片領(lǐng)域,也會(huì )逐漸用國產(chǎn)的芯片去替代。

  4類(lèi)芯片發(fā)展機會(huì )

  生態(tài)體系才是核心競爭力

  目前國內芯片相關(guān)市場(chǎng)機會(huì ),分成這四大類(lèi)。

  **,通用芯片

  通用芯片國內也有創(chuàng )業(yè)企業(yè)在做,但是性能、良品率、產(chǎn)品質(zhì)量、穩定性都跟國外的芯片有很大差距,所以一直沒(méi)有人買(mǎi),始終在實(shí)驗的狀態(tài)。芯片領(lǐng)域有一個(gè)很大的特點(diǎn),就是需要在一次一次量產(chǎn)過(guò)程當中發(fā)現問(wèn)題,改進(jìn)問(wèn)題,來(lái)提升性能。國內芯片一直沒(méi)有得到**的量產(chǎn),沒(méi)有滿(mǎn)足客戶(hù)要求,所以一直沒(méi)有發(fā)展起來(lái)。

  除了市場(chǎng)需求,通用芯片領(lǐng)域還有一個(gè)很大制約因素在于開(kāi)發(fā)者不去使用。

  一個(gè)芯片研發(fā)出來(lái)得有一批開(kāi)發(fā)者使用,沒(méi)有人會(huì )用你的芯片,大家肯定不會(huì )采購。英偉達GPU為什么這么火?它的價(jià)格高,也不是跑神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )計算模型*優(yōu)的芯片,但為什么還有那么多企業(yè)采用它的GPU架構來(lái)做訓練、做推理,因為它的開(kāi)發(fā)者體系非常完善,有一系列開(kāi)發(fā)工具可以讓開(kāi)發(fā)者用,而且過(guò)去積累了非常多的開(kāi)發(fā)人員,這是一個(gè)正向循環(huán)。

  國產(chǎn)芯片缺少成熟開(kāi)發(fā)工具和操作系統,不能夠配套使用起來(lái),就沒(méi)有人去使用。而開(kāi)發(fā)者沒(méi)有人用是因為終端產(chǎn)品企業(yè)沒(méi)有人購買(mǎi)它的芯片,這是個(gè)惡性循環(huán)

  如果你現在準備就業(yè),要花時(shí)間去學(xué)一個(gè)新工具,這個(gè)工具學(xué)完之后可能都沒(méi)有人買(mǎi),你肯定不會(huì )學(xué),你肯定學(xué)通用性比較好,整個(gè)產(chǎn)業(yè)都在用的操作系統或者和芯片配套的工具。

  說(shuō)到底,制作出好芯片只是**步,與芯片配套的軟件硬件生態(tài)體系不完善,即使芯片造出來(lái)了,中國制造依然不會(huì )成為首選。中國制造如果想要達到世界**芯片標準,還需要一個(gè)與中國芯片配合良好的操作系統,只有生態(tài)完善了,中國制造的CPU才真正獲得了競爭力。

  近期能看到國家加大推動(dòng)的趨勢,國家發(fā)揮的作用:

  **方面是提供**的資金,同時(shí)在芯片企業(yè)創(chuàng )始團隊對的持股比例上有足夠的空間以保持團隊對企業(yè)的控制力,留住稀缺人才。芯片設計和芯片制造都需要**資金投入,比如28nm芯片,也需要投入一到兩個(gè)億的資金去做芯片設計、做流片,這些都需要成本,需要投入**資金,如果是芯片制造,投入資金會(huì )更大,是上百億美金的投入,一般的企業(yè)根本投入不起,所以國家做一些股權投資、低息貸款資金支持和出口退稅等政策支持。同時(shí),在保持團隊對企業(yè)的持股比例上做到恰到好處,不因資金的投入而犧牲創(chuàng )始團隊的控制力。

  第二方面是國家政策引導國有企業(yè)采用以國產(chǎn)芯片為核心的PC、服務(wù)器、移動(dòng)終端以及其他產(chǎn)品,國有芯片企業(yè)強制采用國產(chǎn)芯片生產(chǎn)設備、服務(wù),帶動(dòng)需求。只有帶動(dòng)需求才能帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,當需求起來(lái)了之后,龍芯、上海微電子這些廠(chǎng)家逐漸把產(chǎn)品從實(shí)驗室走出,不斷迭代產(chǎn)品。

  不帶動(dòng)需求,如果僅僅是給錢(qián)支持,做課題做研究,永遠無(wú)法得到市場(chǎng)的認可。因為在實(shí)驗室階段,只要能出來(lái)一個(gè)小樣,一個(gè)Demo實(shí)現基礎功能就可以拿尾款,但是,距離經(jīng)受住市場(chǎng)考驗還是要走很長(cháng)的路。

  第三方面政府主導產(chǎn)業(yè)格局,保留市場(chǎng)自主力量。

  統計數據顯示國家對集成電路產(chǎn)業(yè)投入的資金已達上千億規模,我們政府是很支持重要科技自主研發(fā)的,但是這么多年效果甚微。

  民營(yíng)市場(chǎng)上,有些做國產(chǎn)操作系統和國產(chǎn)芯片的廠(chǎng)家,已經(jīng)配合起來(lái)一起去發(fā)展。除了國家支持,要求國有企業(yè)使用以外,未來(lái)越來(lái)越多的民營(yíng)企業(yè)也會(huì )使用國有芯片。將分散的資源整合,在芯片的關(guān)鍵領(lǐng)域和大項目上在政府支持下形成主導格局來(lái)推動(dòng)芯片的國產(chǎn)化,同時(shí)保留市場(chǎng)力量,小的項目由市場(chǎng)自主決定,通過(guò)競爭的方式去實(shí)現優(yōu)勝劣汰。

  中興這樣的事件,讓國內企業(yè)意識到,美國或者國外的芯片制約,將來(lái)一定會(huì )在某個(gè)時(shí)間節點(diǎn)爆發(fā),讓企業(yè)多年積累的成果,一夜之間喪失掉,所以市場(chǎng)逐漸會(huì )關(guān)注國有芯片,這算是一個(gè)共識,誰(shuí)也不想變成下一個(gè)中興。

  這是一個(gè)長(cháng)期發(fā)展,但是這段路必須得走,亡羊補牢為時(shí)未晚。

  第二,ASIC芯片

  ASIC芯片路徑是從終端產(chǎn)品出發(fā),*后做成專(zhuān)用芯片。直接出芯片風(fēng)險比較大。

  類(lèi)似傳感器這樣的產(chǎn)品,先賣(mài)產(chǎn)品,不做芯片,基于FPGA先試市場(chǎng),前期量不大的時(shí)候比較劃算。

  另外一個(gè)思路是先基于異構芯片做模組,未來(lái)量很大之后,再ASIC化。

  FPGA+主控芯片+其他組件,組成一個(gè)SOC,先做一款在終端能夠用的芯片,在終端上面做人工智能,把一些經(jīng)過(guò)裁減的算法,放到終端的芯片上面。這個(gè)芯片是多種芯片組合起來(lái)的系統模塊,先做出解決方案,給下游終端產(chǎn)品廠(chǎng)商用。

  很多安防攝像頭廠(chǎng)家,用這個(gè)模組,就可以讓攝像頭可識別動(dòng)作,一臺攝像機可以識別幾千個(gè)人臉,可以識別簡(jiǎn)單的物體,能夠滿(mǎn)足日常需求,能夠直接智能化迭代。先銷(xiāo)售給廠(chǎng)家,進(jìn)入市場(chǎng),當量逐漸起來(lái)之后再做成專(zhuān)用的ASIC芯片,這是一個(gè)比較好的路徑。

  從發(fā)展路徑來(lái)看,很多人工智能企業(yè)都在走彎路,但是有一家企業(yè),比特大陸思維路徑很清晰。

  比特大陸專(zhuān)做用于挖礦的ASIC芯片和礦機,它把產(chǎn)品形態(tài)做成直接拿過(guò)來(lái)就能用的產(chǎn)品,而不是做早期半成品給客戶(hù)。AI領(lǐng)域賣(mài)算法行不通,大互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)平臺可以免費提供算法給用戶(hù)用,但創(chuàng )業(yè)企業(yè)得生存。微軟賣(mài)操作系統、辦公軟件License的策略是*開(kāi)始用戶(hù)使用微軟盜版的產(chǎn)品,我不管,大家先用起來(lái),等用戶(hù)習慣已經(jīng)養成了,用戶(hù)再轉移到其他軟件上轉移成本會(huì )很高,這個(gè)時(shí)候微軟再開(kāi)始面向企業(yè)用戶(hù)賣(mài)License,特別是針對大的行業(yè)客戶(hù),你必須購買(mǎi),否則就涉及侵權。

  另外,早期人工智能的算法不斷迭代,只賣(mài)License客戶(hù)自己需要投入的工作還很多,只有變成一個(gè)終端形態(tài)的產(chǎn)品用戶(hù)才愿意付費且才能真正用起來(lái),才能逐步構建生態(tài)。

  第三,垂直細分領(lǐng)域芯片

  整體芯片產(chǎn)業(yè)各領(lǐng)域銷(xiāo)量,呈現顯著(zhù)的長(cháng)尾特征。頂部的高銷(xiāo)量芯片包括通用芯片、存儲芯片、AD/DA等通用組建芯片,而**的包括采集、傳輸、控制在內的各行業(yè)各類(lèi)型芯片/SOC/SIP/MCU,則仍然有上千個(gè)市場(chǎng)機會(huì )。每個(gè)市場(chǎng)機會(huì ),不會(huì )產(chǎn)生巨無(wú)霸芯片企業(yè),但可能產(chǎn)生隱形賺錢(qián)公司和上市公司,而這些領(lǐng)域巨頭無(wú)暇顧及,市場(chǎng)對產(chǎn)品的關(guān)注更多是需求匹配度和服務(wù)。毫無(wú)疑問(wèn),這些細分市場(chǎng)的領(lǐng)先企業(yè)可以形成壟斷優(yōu)勢。

  垂直細分領(lǐng)域的芯片設計,國外情況來(lái)看,歐美日韓四十多家芯片企業(yè)的一些小部門(mén)在做,但是這類(lèi)國外企業(yè)在國內的支持團隊、客戶(hù)服務(wù)能力比較差,在中國市場(chǎng)部分廠(chǎng)家已經(jīng)逐漸用國產(chǎn)芯片,因為這類(lèi)細分領(lǐng)域對芯片的納米級別、工藝級別要求不是非常高,可能55nm芯片國內的終端廠(chǎng)家也能用,但是對成本和功耗比較敏感,廠(chǎng)家更關(guān)注成本和性能/功耗的比例,做到那么高的性能,芯片價(jià)格上去了沒(méi)有客戶(hù)買(mǎi)。

  第四,產(chǎn)業(yè)鏈機會(huì )

  未來(lái)中國會(huì )有很多芯片企業(yè)出現,做芯片的廠(chǎng)家,需要很多產(chǎn)業(yè)服務(wù)。僅晶圓加工就包括30多個(gè)環(huán)節,圍繞芯片設計、加工、切割、封測需要用到很多設備和服務(wù),這其中存在國內企業(yè)創(chuàng )新的機會(huì ),星河互聯(lián)會(huì )持續關(guān)注。

  案列:

  晶圓在加工處理過(guò)程中有很多污染,目前市場(chǎng)上有企業(yè)通過(guò)創(chuàng )新的方式去做清洗,實(shí)現降低清洗成本、降低污染,這個(gè)服務(wù)是很大的產(chǎn)業(yè)。

  芯片設計企業(yè)的四大發(fā)展路徑

  1、產(chǎn)品倒推:終端向芯片演進(jìn)。面向終端廠(chǎng)商、行業(yè)系統集成商提供模組、算法的端到端解決方案,自主培育市場(chǎng)和試驗市場(chǎng)需求,待獲得穩定市場(chǎng)需求后再進(jìn)行芯片設計和量產(chǎn),實(shí)現芯片化;

  2、捆綁大流量:與大出貨量終端企業(yè)進(jìn)行參股式合作。抓細分領(lǐng)域的龍頭終端企業(yè),與之進(jìn)行互相持股,或者獲得其投資,同時(shí)獲得其持續訂單需求,之后進(jìn)行芯片量產(chǎn);

  3、領(lǐng)跑生態(tài):構筑工具鏈、客戶(hù)群生態(tài)體系。通過(guò)提供完善的工具鏈和應用模塊、與操作系統廠(chǎng)商捆綁銷(xiāo)售、發(fā)展第三方定制化開(kāi)發(fā)合作伙伴、樹(shù)立標桿應用案例、獎勵社區/校園開(kāi)發(fā)者、主動(dòng)向后端延伸BD等方式,帶領(lǐng)生態(tài)企業(yè)BD和服務(wù)客戶(hù)、培育領(lǐng)域內認同;

  4、全能王:自主完成全產(chǎn)業(yè)鏈布局。自主具備細分領(lǐng)域客戶(hù)的終端產(chǎn)品品牌運作力和市場(chǎng)高覆蓋度,同時(shí)培育自己的整套芯片產(chǎn)品,形成自身閉環(huán)的小生態(tài)。

  產(chǎn)品是否完全依賴(lài)進(jìn)口芯片

  或成未來(lái)投資考慮因素

  除了前面提到的芯片產(chǎn)業(yè)4大機會(huì )我們會(huì )重點(diǎn)布局,其他與芯片相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)機會(huì )我們關(guān)注以下4大類(lèi)別:

  **類(lèi),由于國產(chǎn)芯片的成熟和芯片價(jià)格的下降,帶來(lái)的新終端應用崛起,相關(guān)的終端產(chǎn)品或者芯片產(chǎn)品我們會(huì )比較關(guān)注。

  過(guò)去有很多產(chǎn)品,因為核心價(jià)格太高,芯片價(jià)格降不下來(lái),無(wú)法應用在C端產(chǎn)品進(jìn)行銷(xiāo)售。

  案列:

  例如過(guò)去3D視覺(jué)處理的芯片主要由TI等企業(yè)壟斷,價(jià)格一直都很高,但過(guò)去3年此類(lèi)芯片價(jià)格發(fā)生了巨大的變化,一直在下降,且國產(chǎn)芯片日趨成熟,芯片價(jià)格下降之后,將來(lái)很多的機器人或工業(yè)的檢測設備中會(huì )增加3D圖像采集模塊,或者在C端掃地機器人、手機,都會(huì )增加3D圖像的采集。

  有3D圖像采集之后,可以做身份驗證、動(dòng)作識別,以往二維圖像是無(wú)法實(shí)現的,這類(lèi)技術(shù)就可以大范圍用在C端產(chǎn)品里。

  第二類(lèi),大范圍使用國內芯片設計制造并實(shí)現高表現的產(chǎn)品企業(yè)。

  舉一個(gè)大家熟悉的例子,比如國內眾多手機廠(chǎng)商中的華為,盡管華為自主研發(fā)的芯片仍然極其有限,但至少在基帶芯片和CPU方面逐步具備自主研發(fā)芯片能力,供應端更穩定,這類(lèi)模式的企業(yè)我們會(huì )更關(guān)注。

  第三類(lèi),采用創(chuàng )新技術(shù)進(jìn)行傳感器芯片、通訊芯片設計、各類(lèi)型元器件芯片、邊緣嵌入式芯片設計的企業(yè)?,F有的以上四類(lèi)型芯片雖然已經(jīng)經(jīng)歷了30年以上的發(fā)展,但仍然存在由材料創(chuàng )新、生物物理化學(xué)理論應用創(chuàng )新、指令架構創(chuàng )新而產(chǎn)生的新型芯片機會(huì )。

  第四類(lèi),在應用端進(jìn)行SOC/SIP持續迭代升級,構筑應用壁壘的集成電路企業(yè)。此類(lèi)企業(yè)需要在成本、應用需求匹配、異構性能方面找到平衡點(diǎn),在對客戶(hù)、生態(tài)深度服務(wù)中不斷強化優(yōu)勢。

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