匯聚全球智慧，共話“芯”未來。2024年6月28日，第八屆集微半導體大會在廈門國際會議中心酒店舉辦。第四屆集微半導體分析師大會作為核心論壇之一，通過集結(jié)全球頂尖分析師與行業(yè)專家，共論全球半導體發(fā)展變局、半導體供應鏈最新趨勢以及人工智能如何革新半導體行業(yè)等焦點“芯”質(zhì)議題，呈現(xiàn)出一場精彩紛呈、跨越邊界的國際性交流盛會，并在高朋滿座中獲得與會嘉賓的一直認可與肯定。
禾漮國際顧問有限公司總經(jīng)理王竹君（Grace Wang）應愛集微之邀，擔任本次分析師大會的主持人。她在開場致辭中表示，“眾所周知，我們正在進入人工智能時代，同時一直在尋找未來5到10年的下一個關鍵增長領域。根據(jù)集微咨詢（JW insights）的最新預測數(shù)據(jù)，在人工智能和汽車應用推動下，到2028年，全球半導體市場營收將達到8000至1萬億美元。在這之前，成熟制程供應過剩的問題可能在2025年將更加嚴重，同時很多不確定性的事情將被改變。我們期待找出更多發(fā)展機遇，這也是大家現(xiàn)在匯聚一堂的原因。”
人工智能正革新半導體供應鏈和消費市場
隨著AI技術迅速迭代及應用，半導體消費市場正發(fā)生顯著變化。Counterpoint Research副總裁Neil Shah在名為“人工智能將如何徹底改變從云端到邊緣的半導體消費市場”的主題演講中表示，“隨著人工智能技術持續(xù)演進以及芯片工藝越來越先進，半導體具有越來越多的能力驅(qū)動和訓練越模型，同時人工智能的整體生態(tài)系統(tǒng)也在持續(xù)進化。目前，人工智能推動服務器占據(jù)半導體應用的主要來源，而未來智能手機、個人電腦和汽車將成為邊緣設備應用價值最高的三大半導體消費來源?！?/p>
目前，整個大模型生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)的云部分已經(jīng)取得較好發(fā)展，并且呈現(xiàn)向邊緣轉(zhuǎn)移的趨勢，這使邊緣設備計算將越發(fā)重要。Neil Shah認為，在巨大的算力需求下，今年服務器、智能手機和筆記本電腦三個關鍵類別的計算半導體達到了約4470億美元，到2030年預計將消耗1萬億美元的計算半導體。隨著在邊緣計算方面的投入持續(xù)增多，這一數(shù)據(jù)還將快速增長。而先進的計算和內(nèi)存等技術升級，是推動大多數(shù)應用和服務發(fā)展的關鍵因素。
同時，AI技術正在深刻影響半導體供應鏈發(fā)展。Silicon Valley Research Initiative(SVRI)常務董事Eric Bouche在名為“人工智能時代: 如何改進設備和材料的半導體關鍵需求”的主題演講中表示，“工業(yè)4.0或第四次工業(yè)革命的特點是將數(shù)字技術集成到制造過程中。對于人工智能半導體，這意味著它們必須設計成與這些數(shù)字系統(tǒng)無縫集成，從而實現(xiàn)更智能、更高效的制造過程。利用機器學習和自動化的半導體制造設備可以提高效率并縮短交貨時間，而半導體工業(yè)4.0的特點是幾種相關尖端技術的融合，可以協(xié)同建立了一個無縫互聯(lián)的制造生態(tài)系統(tǒng)?！?/p>
其中包括定制化和原型開發(fā)：人工智能應用通常需要定制芯片設計?？s短從設計到生產(chǎn)的時間至關重要。先進的制造技術：利用極紫外(EUV)光刻和3D集成等先進技術可以顯著加快生產(chǎn)速度。靈活的開發(fā)過程：支持設計、制造和測試過程的靈活性，以快速適應市場需求。
到2028年，采用人工智能調(diào)度軟件可能會將交貨時間縮短8%，而實施準時庫存管理等敏捷制造原則可能會進一步縮短交貨時間5%。Eric Bouche表示，“未來世界經(jīng)濟科技發(fā)展需要更多更好的AISoC，同時半導體制造業(yè)現(xiàn)在需要更好、更便宜的工業(yè)4.0材料和設備。其中，通過人工智能的協(xié)同效應，中國材料裝備行業(yè)可以獲得可觀的市場份額?！?/p>
此外，IAAN Corporation常務董事Kyn Min Cho在題為“如何通過人工智能數(shù)字孿生工廠革新半導體供應鏈”的演講中，同樣提及了通過3D仿真技術建立虛擬晶圓廠的概念，即通過建立結(jié)合2D/3D設計、AI、XR和ICT技術的工業(yè)數(shù)字孿生平臺，在工業(yè)設施的整個生命周期中實現(xiàn)集成KPI，能夠大幅提升效率和降低成本。他還指出，預計2025年數(shù)字孿生市場規(guī)模將達到358億美元，復合年增長率為37.87%，而由此帶來的經(jīng)濟價值將達近4-11萬億美元。
全球半導體產(chǎn)業(yè)短期內(nèi)增長或大幅提速
歷經(jīng)2023年低潮，全球半導體產(chǎn)業(yè)如今正步入復蘇態(tài)勢。Future Horizons Ltd總裁 CEO Malcolm Penn在名為“展望2024及未來全球半導體的發(fā)展與變局”的主題演講中表示，作為具有強周期性的產(chǎn)業(yè)，半導體在周期性的漲跌中會有“黃金交叉”和“死亡交叉”，因而需要密切關注數(shù)據(jù)、漲跌趨勢，并時刻保持警惕。而在長期趨勢線中，過去40年來，每年半導體的增長率保持在8 % 左右。
Malcolm Penn指出，盡管現(xiàn)在半導體產(chǎn)業(yè)高于長期趨勢線，但產(chǎn)能已經(jīng)遠超過了行業(yè)增長水平。即使市場需求回到應有水平，目前的產(chǎn)能也出現(xiàn)過多，并且在未來一段時間內(nèi)都會成為一個大問題?！盁o論如何，平均售價的上升為半導體產(chǎn)業(yè)的復蘇奠定了基礎，我們預計今年全球半導體市場將增長5%左右，但第一季度的表現(xiàn)非常疲軟，導致今年剩余時間內(nèi)的增幅將達三倍。從長遠來看，半導體行業(yè)具備良好增長前景，因為總有很多新創(chuàng)造新發(fā)明，這將使其他產(chǎn)品變得更智能、更有益、更有用，但推動及改變市場的因素包括技術、立法、結(jié)構(gòu)性、多樣化等等?！?/p>
目前，業(yè)界要全面把握半導體周期性波動難度極大，而現(xiàn)有的費城半導體指數(shù)等大多數(shù)指標只聚焦于二級投資市場。對此，愛集微咨詢（廈門）有限公司咨詢業(yè)務副總經(jīng)理趙翼在《集微·國聯(lián)安全球半導體景氣度指數(shù)介紹》主題演講中表示，“集微·國聯(lián)安全球半導體景氣度指數(shù)”致力于打造半導體ETF“投資之錨”和“專業(yè)陪伴”，通過搭建半導體行業(yè)景氣度交流與服務平臺，提供前沿洞察研究和景氣度衡量工具填補行業(yè)空白，進而助力投資人更好地適應市場趨勢與行業(yè)律動。
趙翼表示，集微·國聯(lián)安全球半導體景氣度指數(shù)是一只綜合反映“全球+中國”“基本面+情緒面”等一系列半導體行業(yè)景氣度指標的指數(shù)，并且具有顯著的四大特點。
第一，全面。指數(shù)反映基本面、二級市場情緒同時，產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋完整，包括從設計、制造到封裝測試，從終端銷量到設備采購的全產(chǎn)業(yè)鏈。第二，科學。指數(shù)既反映短期月度環(huán)比變化，也體現(xiàn)周期同比變化，更充分展示半導體季節(jié)性波動；不僅有公開數(shù)據(jù)，更結(jié)合線下調(diào)研及分析師研判。第三，直觀。指數(shù)以50作為榮枯線，更直觀反映行業(yè)景氣度變化。第四，豐富。除指數(shù)外，還包含詳細的分析報告；不僅是月度常規(guī)報告，更有季度詳細報告。
關注全球半導體市場演變，下游消費市場的發(fā)展態(tài)勢舉足輕重。GfK 供應鏈及產(chǎn)業(yè)市場研究分析師Elliot Ling在發(fā)表的“便攜式通信設備的全球市場需求和不斷變化的消費行為分析”主題演講中表示，在經(jīng)歷了2023年的磕磕絆絆下滑6.2%后，全球便攜式通信設備市場今年將平緩增長1.5%，但由于北美和西歐的不確定性導致不利因素仍然存在。
在行業(yè)趨勢方面，據(jù)調(diào)查，超過70%的消費者使用智能手機的時間超過2年，更換周期的延長對全球智能手機需求構(gòu)成了不利影響，但高端特色產(chǎn)品的發(fā)展趨勢仍在持續(xù)。其中，中國消費者購買力的恢復將會持續(xù)，而高端市場的競爭繼續(xù)加劇。在新興地區(qū)，5G智能手機市場份額擴大，普及率將在2024年第四季度達到46%，同時配置升級和高端化趨勢等將推動ASP上升。
Elliot Lin進一步稱，“人工智能正在提振智能手機市場，但在智能手機中集成AI技術需要對智能手機硬件進行全面升級。2024年，人工智能智能手機將占據(jù)19%的市場份額，全球銷量將達到2.171億部。同時，全球平均DRAM將達到7.3GB。由于12GB/16GB在中高端機型的普及，預計今年增長率將進一步擴大。此外，2024年OLED滲透率將達到53%。過去幾年，高端市場推動了OLED滲透率的增長，而中端市場將成為今年的主要推動力。”
中美印三國半導體產(chǎn)業(yè)各路“演進”
毫無疑問，AI與汽車正成為半導體市場增長的關鍵動能，而中國市場至關重要。Techlnsights中國市場研究總監(jiān)Kevin Li在名為“2024 02中國市場最新預測: 汽車半導體需求、駕駛艙整合與生成式人工智能”的主題演講中稱，到2030年，純電動汽車(BEV)的半導體含量將是傳統(tǒng)汽油或柴油汽車的1.7倍左右。從2023年到2028年，純電動汽車預計將成為汽車半導體需求增長最快的車型(CAGR為23%)，其次是插電式混合動力汽車(10%)和輕度混合動力汽車(8.4%)。
此外，生成式AI將車載人機交互從最初基于規(guī)則的機械交互時代，發(fā)展到基于AI的智能交互時代。整車廠紛紛采用大型車型，通過自主研發(fā)或外部合作，改善車內(nèi)交互的用戶體驗同時，OEM的大型模型產(chǎn)品能力主要集中在會話對話、個性化推薦、內(nèi)容生成、多模式交互等方面。Kevin Li指出，其中有待改進的方面，包括交互的流暢性、功能的實用性、個性化服務的準確性、生成內(nèi)容的質(zhì)量。
至于中國新能源汽車市場的機遇與挑戰(zhàn)，Kevin Li表示,，“首先，在去全球化新能源汽車市場中，全球整車廠推出針對中國市場的新能源車型，如大眾、通用、豐田等，而中國車型在美國和歐洲市場面臨一些附加要求的挑戰(zhàn)。其次，OEMs正在成為Tier 1S。其中，部分國內(nèi)整車廠已成為其全球合作伙伴的一級供應商，提供整車平臺、軟硬件集成。例如小鵬和大眾，零跑汽車和Stellantis，上汽和奧迪及通用汽車等。而在鴻蒙智能出行聯(lián)盟(HIMA)框架下，一些中國汽車制造商正在為華為提供OEM服務。另外，至于未來增長空間，中國汽車市場則面臨降低成本同時保持競爭力，燃油車與新能源汽車的平衡點和去全球化等挑戰(zhàn)?！?/p>
在AI芯片領域，部分美國企業(yè)正在引領行業(yè)發(fā)展。D2D Advisory咨詢公司CEO Jay Goldberg在名為“關于英偉達GB200、蘋果以及AIGC未來發(fā)展預期”的主題演講中表示，人工智能的迅速發(fā)展正在深刻改變科技行業(yè)，例如軟件公司正在使用AI大模型以及各種不同的基于神經(jīng)網(wǎng)絡的系統(tǒng)來升級其軟件，從而降低客戶服務或總體成本，以及改進推薦引擎、搜索引擎和廣告匹配引擎等。
在芯片企業(yè)層，英偉達近年來選擇押注在人工智能上，取得了前所未有的成就，同時通過CUDA軟件平臺建立起了堅固的護城河。Jay Goldberg稱，“英偉達每年都會發(fā)布一款新的GPU，保持這種速度很難，但他們做得很好，不僅實現(xiàn)在AI芯片占據(jù)80%以上的市場份額，而且以全新Blackwell架構(gòu)打造的GB200與B系列AI芯片獲得客戶大量導入，呈現(xiàn)供不應求盛況。雖然面臨谷歌等公司的挑戰(zhàn)，但預計英偉達的主導地位短期仍將持續(xù)?！?/p>
至于蘋果公司，盡管其在大舉加碼AI提供相關產(chǎn)品服務，但找不到向用戶收取人工智能費用的方法，這對整個業(yè)界而言也是重要難題。Jay Goldberg稱，實際上，產(chǎn)業(yè)界花了很長時間才找到使用人工智能的方法，并確認它是一種非常重要的工具，但還需要進行大量實驗才能了解和驗證其功能，以在未來打造出更多創(chuàng)新、有趣、好玩的產(chǎn)品。
作為新興市場，印度半導體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展正引起廣泛關注。Arvind Consultancy CEO Sanjeev Keskar做題為“印度-從半導體芯片設計轉(zhuǎn)問芯片制造”的演講。Sanjeev Keskar介紹，預計到2026年，印度半導體市場規(guī)模將達到6400億美元。預計到2028年，電子系統(tǒng)設計與制造業(yè)（ESDM）市場規(guī)模將達到4000億美元，由此帶動的相關市場機遇將達到5萬億美元。
Sanjeev Keskar表示，“印度保持較高GDP經(jīng)濟增長速度（7%），到2030年印度將成為全球領先的勞動力規(guī)模市場（10億）。同時，印度政府在CMOS、顯示、化合物半導體等領域推出了一系列推動建設半導體晶圓廠的激勵補貼政策資金扶持政策，上述領域印度政府補貼50%、邦政府補貼20%資金?！?/p>
半導體供應鏈在復雜演變中重塑
在技術、資本、市場、庫存和國際地緣等因素交織下，全球半導體供應鏈正在進行新的重塑。M2N TechnologyLLC創(chuàng)始人&CEO Doug Sparks在名為“2024年半導體供應鏈的最新現(xiàn)況”的主題演講中表示，為了改善半導體基礎設施，中國去年承諾拔款270 億美元，美國芯片法案的520多億美元開始分配資金，歐盟預計撥款470億美元，印度近期宣布投資150億美元，同時日本、韓國等都在加大投入，而這一切都與半導體供應鏈相關。
Doug Sparks表示，“盡管半導體投資力度加大，但全球供應鏈正在分裂成較小的區(qū)域或國家供應鏈，越來越多的貿(mào)易限制、禁令、法規(guī)和關稅被用來迫使供應鏈企業(yè)做出新的采購計劃。而至少在2022年，全球半導體供應鏈中約有92 %被美國及其政治盟友有效控制，例如美日本荷蘭等國合作控制無論是IC設計、晶圓廠設備、材料、前端、制造，還是SAT或后端組裝、制造等?！?/p>
目前，近岸外包和友岸外包、盟友外包的組合正被用于構(gòu)建全球新的第二套半導體供應鏈，同時日本、美國、歐洲、新加坡大量采用中國臺灣和韓國公司的高端晶圓廠制造能力，而中、美、歐、日、韓、印和中國臺灣等國家和地區(qū)正在投資數(shù)十億或成百上千億美元，以增強其半導體基礎設施。未來，這一趨勢將會延續(xù)，并在供應鏈中尋求進一步的國有化和區(qū)域化。
進一步來看，在半導體材料領域，ESG Flagship/Linx-consulting總裁總經(jīng)理Andy Tuan在名為“全球半導體材料供應鏈的最新趨勢”的主題演講中表示，全球半導體供應鏈庫存指數(shù)在2023年持續(xù)出現(xiàn)下滑走勢至Q4達到健康水平，而投片產(chǎn)能預計未來兩三年內(nèi)將持續(xù)上漲。為了應對日益增長的需求，打造高性能的系統(tǒng)芯片成為大勢所趨，這也意味著芯片將使用更多新材料。
但與過去幾年相比，晶圓制造商的平均利用率在全球范圍內(nèi)可能會降低，如果他們真的將所有宣布的產(chǎn)能投入生產(chǎn)，那么許多晶圓廠要么閑置，要么利用率不足。因此，從需求方面來看，全球材料市場將出現(xiàn)一些調(diào)整。Andy Tuan稱，目前，半導體材料的產(chǎn)量仍然較低，同時正在發(fā)生更多行業(yè)整合，這要求供應鏈必須在新的投資方面平衡其技術能力基礎設施，而領先的企業(yè)存在“贏家通吃”的機會。
Andy Tuan進一步表示，“全球半導體供應鏈的挑戰(zhàn)在于效率越來越低，成本越來越高，因為世界各地都試圖擴建產(chǎn)能自給自足，這會導致產(chǎn)能過剩，同時環(huán)境控制法規(guī)將變得更加嚴格以及當前的一些國際地緣風險，也給材料行業(yè)帶來一定限制。但今年以來，半導體材料行業(yè)確實出現(xiàn)了一些復蘇的機遇，高性能計算機、人工智能將正推動一些新的增長需求以及相關投資和技術迭代。未來，通過整個供應鏈的大力協(xié)作，有望延續(xù)這一增長態(tài)勢。”
此外，TECHCET高級研究主管Mike Walden發(fā)表題為“支持技術增長的關鍵:半導體材料與市場”的演講中稱，2024年的經(jīng)濟走勢將實現(xiàn)軟著陸和緩慢復蘇，全球半導體市場前景樂觀，同時也將拉開半導體巨額投資的序幕，2023-2028年，全球資本支出總計將達到5320億美元，其中，來自美國、中國和韓國的半導體投資將占據(jù)80%。
Mike Walden表示，“在半導體材料方面，將實現(xiàn)市場恢復后的可持續(xù)增長，芯片廠的擴建是推動材料市場向前發(fā)展的關鍵因素，2024年預計半導體材料市場規(guī)模將超過720億美元，20208年將達到870億美元，2023-2028年整體市場的復合增長率為5%，先進材料市場的復合增長率將超過10%。”
Chiplet將成引領行業(yè)增長關鍵技術
在當前全球半導體復蘇中，存儲芯片的發(fā)展尤為重要。Neumonda/APIS4-創(chuàng)始人&CEO Marco Mezger發(fā)表題為“存儲器市場動態(tài):DRAM測試的未來”的演講。Marco Mezger表示，全球半導體市場規(guī)模在未來十年擴大一倍。
但作為半導體產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，由于存儲廠商的投資減少，導致相關設備投資降低。雖然生成式AI的出現(xiàn)一定程度上提升了對于存儲的需求，但更多體現(xiàn)在HBM領域，除HBM外，2024年存儲相關的設備收入預計同比降低17%。對于Dram測試設備，Marco Mezger認為，需要解決好重量、成本、易操作、功耗以及靈活性等方面的挑戰(zhàn)。
顯然，半導體設備是整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必不可少的“利器”。D-SIMLAB Technologies聯(lián)合創(chuàng)始人&首席業(yè)務發(fā)展官Marco Mezger做題為“半導體前端制造中的產(chǎn)能規(guī)劃和物流優(yōu)化關鍵”的演講，從半導體制造和數(shù)字孿生、提高生產(chǎn)過程中的可預測性、AI賦能等方面分享了關于優(yōu)化半導體制造流程提高效率的觀點。
Marco Mezger指出，“由于受到成本、復雜性、周期等因素影響，如今的半導體晶圓制造日益充滿挑戰(zhàn)，因此，通過模擬仿真晶圓廠的運行過程，包括物料流轉(zhuǎn)十分必要，基于數(shù)字孿生的虛擬晶圓廠也成為產(chǎn)業(yè)所需。而隨著AI的發(fā)展與數(shù)字孿生的有效結(jié)合，晶圓制造環(huán)節(jié)中的大量數(shù)據(jù)將對于AI大模型的訓練非常有價值，從而能夠顯著縮短制造周期（30%以上）降低成本，增加收入（10%）?！?/p>
與此同時，Chiplet將成為引領半導體未來增長的關鍵技術路徑之一。TechSearch總裁Jan Vardaman在名為“小芯片在先進封裝中的作用”的主題演講中表示，對性能的需求意味著更多的晶體管，更大的芯片，更高的硅成本，但制造一個大模具的成本變得不經(jīng)濟。應對功耗、性能、面積和成本挑戰(zhàn)，小芯片（Chiplet）是重要的解決方案。與SiP或傳統(tǒng)MCM的不同之處在于，Chiplet是一種新的設計理念，即從“以硅為中心的思維”到“系統(tǒng)級規(guī)劃”和“集成電路與封裝協(xié)同設計”的轉(zhuǎn)變。
Chiplet的特性包括，芯片設計開源；可定制的封裝級集成芯片到芯片互連和協(xié)議連接，來自可互操作的多供應商生態(tài)系統(tǒng)；分層協(xié)議；支持不同的數(shù)據(jù)范圍、寬度、凸距和通道范圍，以確保盡可能廣泛的互操作性；可以通過在專有接口和UCIe接口之間合并協(xié)議轉(zhuǎn)換層以與UCIe的專有接口一起使用。目前，AMD、英特爾等公司均在大力推進Chiplet技術在先進封裝的采用，例如AMD用于AI的Instinct MI300采用臺積電SoIC工藝，在3D混合鍵合結(jié)構(gòu)中集成了5nm GPU和CPU邏輯堆疊等。
Jan Vardaman表示，“小芯片時代已經(jīng)到來，而且將對IC設計和封裝的協(xié)同設計至關重要。其中，采用異構(gòu)集成的高性能計算先進封裝將包括Chiplet，層壓（或積層）基板，硅中介層（2.5D），扇形輸出RDL（含橋接選項），以及層壓板中的嵌入式橋接。但沒有單一的解決方案是答案，所有選項都需要構(gòu)筑基底。此外，未來業(yè)內(nèi)也將需要繼續(xù)開展熱、測試和計量方面的工作，以及采用第三方小芯片的標準。“
大會在與會嘉賓的現(xiàn)場提問和熱情交流中圓滿落幕，第四屆集微半導體分析師大會展現(xiàn)了一場精彩紛呈、跨越國界的國際性交流盛會，讓我們期待明年再次相聚。
