В 2024 году наступит весна полупроводников?

В цикле спада 2023 года ключевые слова, такие как увольнения, сокращение заказов и списание банкротств, проходят через индустрию облачных чипов.

Какие новые изменения, новые тенденции и новые возможности ждут полупроводниковую промышленность в 2024 году, полном воображения?

1. Рынок вырастет на 20%

Недавно последнее исследование International Data Corporation (IDC) показало, что глобальная выручка от производства полупроводников в 2023 году упала на 12,0% в годовом исчислении, достигнув $526,5 млрд, но это выше оценки агентства в $519 млрд в сентябре.Ожидается, что в 2024 году он вырастет на 20,2% в годовом исчислении до $633 млрд по сравнению с предыдущим прогнозом в $626 млрд.

По прогнозу агентства, видимость роста полупроводников будет усиливаться по мере того, как долгосрочная коррекция запасов в двух крупнейших сегментах рынка — ПК и смартфонах — затухает, а уровни запасов вавтомобильныйОжидается, что промышленность и промышленность вернутся к нормальному уровню во второй половине 2024 года, поскольку электрификация продолжит стимулировать рост содержания полупроводников в течение следующего десятилетия.

Стоит отметить, что сегментами рынка с тенденцией восстановления или динамикой роста в 2024 году являются рынки смартфонов, персональных компьютеров, серверов, автомобилей и рынка искусственного интеллекта.

1.1 Смартфон

После почти трех лет спада рынок смартфонов наконец начал набирать обороты с третьего квартала 2023 года.

По данным исследования Counterpoint, после 27 месяцев подряд снижения мировых продаж смартфонов в годовом исчислении, первый объем продаж (то есть розничных продаж) в октябре 2023 года увеличился на 5% в годовом исчислении.

По прогнозам Canalys, годовые поставки смартфонов достигнут 1,13 миллиарда единиц в 2023 году и, как ожидается, вырастут на 4% до 1,17 миллиарда единиц к 2024 году. Ожидается, что к 2027 году рынок смартфонов достигнет 1,25 миллиарда единиц, при этом совокупный годовой темп роста ( 2023-2027 годы) на 2,6%.

Саньям Чаурасия, старший аналитик Canalys, сказал: «Восстановление продаж смартфонов в 2024 году будет обусловлено развивающимися рынками, где смартфоны остаются неотъемлемой частью связи, развлечений и производительности».Чаурасия говорит, что каждый третий смартфон, проданный в 2024 году, будет из Азиатско-Тихоокеанского региона, по сравнению с одним из пяти в 2017 году. Благодаря возобновившемуся спросу в Индии, Юго-Восточной Азии и Южной Азии этот регион также станет одним из самых быстрорастущих. под 6 процентов в год.

Стоит отметить, что нынешняя цепочка индустрии смартфонов очень зрелая, конкуренция на рынке акций жесткая, и в то же время научные и технологические инновации, модернизация промышленности, подготовка кадров и другие аспекты заставляют индустрию смартфонов подчеркивать свою социальную значимость. ценить.

1.2 Персональные компьютеры

Согласно последнему прогнозу TrendForce Consulting, мировые поставки ноутбуков в 2023 году достигнут 167 млн ​​единиц, что на 10,2% меньше, чем в прошлом году.Однако по мере того, как давление на запасы ослабнет, ожидается, что мировой рынок вернется к здоровому циклу спроса и предложения в 2024 году, а общий масштаб поставок на рынке ноутбуков, как ожидается, достигнет 172 миллионов единиц в 2024 году, что представляет собой годовой прирост на 3,2%. .Основной импульс роста обусловлен спросом на замену терминального бизнес-рынка, а также распространением Chromebook и ноутбуков для киберспорта.

TrendForce также упомянула в отчете состояние разработки ПК с искусственным интеллектом.Агентство полагает, что из-за высокой стоимости обновления программного и аппаратного обеспечения, связанного с AI PC, первоначальная разработка будет ориентирована на бизнес-пользователей высокого уровня и создателей контента.Появление AI PCS не обязательно будет стимулировать дополнительный спрос на покупку ПК, большая часть которого естественным образом перейдет на устройства AI PC вместе с процессом замены бизнеса в 2024 году.

Что касается потребителя, то нынешнее ПК-устройство может предоставлять облачные приложения искусственного интеллекта для удовлетворения потребностей повседневной жизни и развлечений. Если в краткосрочной перспективе не будет приложения-убийцы искусственного интеллекта, выдвинет ощущение обновления опыта искусственного интеллекта, будет трудно быстро увеличить популярность потребительских ПК с искусственным интеллектом.Однако в долгосрочной перспективе, после того как в будущем появится возможность применения более диверсифицированных инструментов искусственного интеллекта и будет снижен ценовой порог, все еще можно ожидать уровня проникновения потребительских ПК с искусственным интеллектом.

1.3 Серверы и центры обработки данных

По оценкам Trendforce, серверы искусственного интеллекта (включая GPU,ПЛИС, ASIC и т. д.) поставит более 1,2 миллиона единиц в 2023 году с годовым приростом на 37,7%, что составит 9% от общего объема поставок серверов, а в 2024 году вырастет более чем на 38%, а на долю серверов искусственного интеллекта будет приходиться более 12%.

Благодаря таким приложениям, как чат-боты и генеративный искусственный интеллект, крупные поставщики облачных решений увеличили свои инвестиции в искусственный интеллект, что привело к увеличению спроса на серверы искусственного интеллекта.

В период с 2023 по 2024 год спрос на серверы ИИ в основном обусловлен активными инвестициями поставщиков облачных решений, а после 2024 года он будет распространен на большее количество областей применения, где компании инвестируют в профессиональные модели ИИ и разработку программных услуг, что будет способствовать росту периферийные серверы искусственного интеллекта, оснащенные графическими процессорами низкого и среднего порядка.Ожидается, что среднегодовые темпы роста поставок периферийных серверов искусственного интеллекта составят более 20% в период с 2023 по 2026 год.

1.4 Новые энергетические автомобили

С постоянным развитием новой тенденции четырех модернизаций спрос на чипы в автомобильной промышленности растет.

От базового управления энергосистемой до усовершенствованных систем помощи водителю (ADAS), беспилотных технологий и автомобильных развлекательных систем — все в значительной степени зависит от электронных чипов.По данным Китайской ассоциации автопроизводителей, количество автомобильных чипов, необходимых для автомобилей с традиционным топливом, составляет 600-700, количество автомобильных чипов, необходимых для электромобилей, увеличится до 1600 на автомобиль, а спрос на чипы для Ожидается, что количество более совершенных интеллектуальных транспортных средств увеличится до 3000 на одно транспортное средство.

Соответствующие данные показывают, что в 2022 году объем мирового рынка автомобильных чипов составит около 310 миллиардов юаней.На китайском рынке, где новая энергетическая тенденция наиболее сильна, продажи автомобилей в Китае достигли 4,58 триллиона юаней, а рынок автомобильных чипов Китая достиг 121,9 миллиарда юаней.По данным CAAM, общий объем продаж автомобилей в Китае достигнет 31 миллиона единиц в 2024 году, что на 3% больше, чем годом ранее.Среди них продажи легковых автомобилей составили около 26,8 млн единиц, увеличившись на 3,1 процента.Продажи автомобилей на новых источниках энергии достигнут около 11,5 млн единиц, что на 20% больше, чем в прошлом году.

Кроме того, растет уровень интеллектуального проникновения транспортных средств на новых источниках энергии.В концепции продукта 2024 года интеллектуальные возможности станут важным направлением, подчеркиваемым большинством новых продуктов.

Это также означает, что спрос на чипы на автомобильном рынке в следующем году по-прежнему велик.

2. Тенденции промышленных технологий

2.1AI-чип

ИИ существовал на протяжении всего 2023 года и останется важным ключевым словом в 2024 году.

Рынок чипов, используемых для выполнения рабочих нагрузок искусственного интеллекта (ИИ), растет более чем на 20% в год.Объем рынка ИИ-чипов достигнет 53,4 млрд долларов в 2023 году, что на 20,9% больше, чем в 2022 году, а в 2024 году вырастет на 25,6% и достигнет 67,1 млрд долларов.Ожидается, что к 2027 году выручка от чипов искусственного интеллекта более чем удвоит размер рынка в 2023 году и достигнет 119,4 миллиарда долларов.

Аналитики Gartner отмечают, что будущее массовое внедрение специализированных чипов искусственного интеллекта заменит нынешнюю доминирующую архитектуру чипов (дискретный графический процессор) для поддержки различных рабочих нагрузок на основе искусственного интеллекта, особенно тех, которые основаны на технологии генеративного искусственного интеллекта.

2.2 Рынок усовершенствованной упаковки 2.5/3D

В последние годы, с развитием процесса производства чипов, итерационный прогресс «Закона Мура» замедлился, что привело к резкому увеличению предельных затрат на рост производительности чипов.В то время как действие закона Мура замедлилось, спрос на компьютеры резко возрос.С быстрым развитием новых областей, таких как облачные вычисления, большие данные, искусственный интеллект и автономное вождение, требования к эффективности вычислительных чипов становятся все выше и выше.

В условиях многочисленных проблем и тенденций полупроводниковая промышленность начала искать новый путь развития.Среди них важным направлением стала усовершенствованная упаковка, которая играет важную роль в улучшении интеграции чипов, уменьшении расстояния между чипами, ускорении электрического соединения между чипами и оптимизации производительности.

2,5D само по себе является измерением, которого не существует в объективном мире, поскольку его интегрированная плотность превышает 2D, но оно не может достичь интегрированной плотности 3D, поэтому его называют 2,5D.В области современной упаковки 2.5D означает интеграцию промежуточного слоя, который в настоящее время в основном состоит из кремниевых материалов, используя преимущества его отработанного процесса и характеристики межсоединений высокой плотности.

Технология упаковки 3D и 2.5D отличается от межсоединения высокой плотности через промежуточный слой, 3D означает, что промежуточный слой не требуется, а чип напрямую соединен между собой через TSV (сквозная кремниевая технология).

Международная корпорация данных IDC прогнозирует, что совокупный годовой темп роста рынка 2,5/3D-упаковки (CAGR) составит 22% в период с 2023 по 2028 год, что вызывает серьезную обеспокоенность на рынке испытаний полупроводниковой упаковки в будущем.

2.3 ХБМ

Чип H100, H100 nude занимает центральное положение, с каждой стороны имеется по три стека HBM, а сумма суммируемых шести HBM эквивалентна обнаженному H100.Эти шесть обычных микросхем памяти — одни из «виновников» нехватки поставок H100.

HBM берет на себя часть роли памяти в графическом процессоре.В отличие от традиционной памяти DDR, HBM по существу укладывает несколько модулей памяти DRAM в вертикальном направлении, что не только увеличивает емкость памяти, но также хорошо контролирует энергопотребление памяти и площадь микросхемы, уменьшая занимаемое пространство внутри корпуса.Кроме того, HBM обеспечивает более высокую пропускную способность на основе традиционной памяти DDR за счет значительного увеличения количества контактов для достижения ширины шины памяти 1024 бита на стек HBM.

Обучение искусственному интеллекту предъявляет высокие требования к пропускной способности и задержке передачи данных, поэтому HBM также пользуется большим спросом.

В 2020 году начали постепенно появляться сверхпропускные решения, представленные высокоскоростной памятью (HBM, HBM2, HBM2E, HBM3).После наступления 2023 года безумное расширение рынка генеративного искусственного интеллекта, представленного ChatGPT, быстро увеличило спрос на серверы искусственного интеллекта, но также привело к увеличению продаж высококлассных продуктов, таких как HBM3.

Исследование Omdia показывает, что с 2023 по 2027 год ежегодные темпы роста доходов рынка HBM, как ожидается, вырастут на 52%, а его доля в доходах рынка DRAM, как ожидается, увеличится с 10% в 2023 году до почти 20% в 2027 году. Цена HBM3 примерно в пять-шесть раз выше стоимости стандартных чипов DRAM.

2.4 Спутниковая связь

Для обычных пользователей эта функция необязательна, но для людей, которые любят экстремальные виды спорта или работают в суровых условиях, например, в пустыне, эта технология будет очень практичной и даже «спасительной».Спутниковая связь становится следующим полем боя для производителей мобильных телефонов.