普华永道(PwC)发布了《半导体行业现状报告》,花了很多的篇幅深入剖析半导体行业的发展态势。
全球半导体市场在多种因素推动下迈向万亿美元规模,各细分领域如存储芯片、汽车半导体、人工智能芯片等呈现不同发展趋势,同时面临地缘政治等挑战,企业也在积极寻求应对策略。
Part1行业发展现状与趋势
半导体行业作为科技进步的核心推动力,在电气化、数字化及人工智能(AI)与物联网(IoT)加速部署等趋势的推动下,预计将持续增长。
2024年,全球半导体收入预计达到6420亿美元,至2030年有望突破万亿美元大关。其中,内存和逻辑产品占据主导地位,受益于数据驱动型应用的增长。计算市场预计从2024年起成为最大的应用领域,需求持续攀升。
存储芯片作为半导体行业的关键组成部分,创新驱动力主要来自数据密集型应用的需求。动态随机存取存储器(DRAM)不断演进,高带宽存储器(HBM)增长迅猛,预计到2028年市场价值将与数据中心DRAM相当,其在AI和高性能计算领域应用广泛。
随着DRAM供应收紧,价格和利润率上升,促使企业增加资本支出,同时3DDRAM有望克服2D技术成本降低瓶颈。NAND闪存市场经历波动后将复苏,AI应用需求增长将推动其发展,QLC技术有望提升存储密度,满足市场需求。
汽车半导体市场因电动汽车(EV)普及和软件定义汽车(SDV)趋势而转型。汽车生产恢复后预计持续增长,功率半导体在电动汽车系统中作用关键,宽禁带(WBG)半导体如碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)应用增加。
SDV趋势使硬件和软件解耦,推动对高性能处理器、微控制器和内存的需求,汽车SoC市场预计增长,内存芯片市场份额也将提升。
●功率半导体在电动汽车中至关重要,宽禁带半导体(如碳化硅SiC和氮化镓GaN)因其高效能表现被广泛采用。
●SDV趋势驱动硬件与软件解耦,提升对高性能处理器、微控制器和内存芯片的需求,推动汽车SoC市场和存储芯片份额增长。
全球政治格局变化使半导体行业面临地缘政治紧张局势,美国和中国在技术和经济上的脱钩趋势影响供应链。
美国出台多项法案限制中国半导体产业,中国也加强自身半导体能力建设。在此背景下,企业可通过多源战略、产品本地化、风险评估和人才战略增强地缘政治韧性。
定制化、专用集成电路(IC)市场因性能、效率和安全需求增长而复苏,涵盖设计服务、制造和EDA工具等领域。数据中心、视频处理、网络和安全以及AI处理等应用推动定制IC发展,大型数据中心运营商率先开发,其他行业也逐渐跟进,企业需根据自身情况决定定制或自主开发策略。
AI对半导体行业影响深远,包括芯片设计优化和应用需求增长。预测性AI应用市场规模不断扩大,生成性AI从早期采用向大众市场普及。
Part2行业发展的影响因素分析
技术创新是半导体行业发展的核心驱动力,持续推动行业发展和市场需求增长。
●存储芯片领域,为满足AI、云计算等应用对数据存储和处理的高要求,技术创新不断提升存储密度、速度和带宽。如HBM通过优化并行计算和AI负载,具备超宽接口和高数据传输率,满足了AI训练和推理任务对大数据集处理的需求,推动其市场规模快速增长。
●汽车半导体行业,电动汽车的发展促使功率半导体技术创新,WBG半导体材料(如SiC和GaN)因其高能量效率、高功率密度和高温运行能力,在电动汽车系统中广泛应用,推动汽车半导体市场增长。
AI技术发展对芯片性能要求不断提高,促使半导体企业研发更高效的AI加速器芯片,提升计算能力和能效,满足AI应用需求,同时推动芯片设计优化,缩短设计周期和降低成本。
市场需求是半导体行业发展的重要拉动力,各领域应用需求增长为行业带来机遇。
●计算市场中,AI应用普及促使企业和数据中心对计算能力需求大幅提升,推动高性能处理器和存储芯片需求增长,使计算市场成为半导体最大应用领域之一。
●汽车市场向电动汽车和SDV转变,电动汽车对功率半导体需求增加,SDV对高性能处理器、微控制器和内存需求增长,汽车半导体市场预计将快速增长。
AI应用的多样化发展,如预测性AI和生成性AI在各行业的应用,促使对不同类型AI芯片需求增长,从数据中心到边缘设备,AI芯片市场不断扩大。
●消费电子领域,智能手机等设备对高性能芯片需求持续,推动芯片技术进步和市场发展。
地缘政治因素对半导体行业格局影响显著,给行业带来诸多挑战和不确定性。
●美国和中国的技术经济脱钩趋势,通过一系列出口限制和法规措施,影响半导体全球供应链。美国对中国半导体产业的限制措施,使中国企业面临技术封锁和供应中断风险,同时也促使中国加快自主研发和产能建设。
半导体行业竞争激烈,企业为在市场中脱颖而出,不断创新提升竞争力。
●在存储芯片领域,企业为争夺市场份额,持续投入研发,推动DRAM和NAND闪存技术进步,提高产品性能和降低成本。
三星、SK海力士和美光等企业在HBM和3DDRAM技术研发上竞争激烈,不断推出新产品和技术升级,以满足市场需求并获取竞争优势。
●汽车半导体市场,传统半导体企业和新兴汽车电子企业竞争加剧,企业通过技术创新提升产品性能和可靠性,拓展市场份额。英伟达、英特尔等企业在汽车SoC和AI芯片领域竞争,推动汽车半导体技术发展。
●定制IC市场,各企业根据不同应用需求开发定制芯片,如谷歌、腾讯等在视频处理和AI处理方面的创新,提升了自身业务竞争力,也推动了整个定制IC市场的发展。
小结
半导体行业在技术创新、市场需求、地缘政治和行业竞争等因素影响下,呈现复杂多变的发展态势。