文|半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫
2024年至2030年間,全球制造設(shè)施將需要超過1.5萬億美元的投資。
隨著人工智能工作負(fù)載和電動(dòng)汽車的普及推動(dòng)對(duì)先進(jìn)芯片的空前需求,半導(dǎo)體行業(yè)正在經(jīng)歷歷史上最大的建設(shè)熱潮。
根據(jù)普華永道的《半導(dǎo)體及未來2026》報(bào)告,為了滿足這一需求,2024年至2030年間,全球制造設(shè)施將需要超過1.5萬億美元的投資:這一數(shù)字與前二十年的總投資額相當(dāng)。
根據(jù) SEMI 的數(shù)據(jù),預(yù)計(jì)將有 18 個(gè)新的晶圓廠建設(shè)項(xiàng)目于 2025 年啟動(dòng),其中大多數(shù)將于 2026 年至 2027 年開始運(yùn)營。政府干預(yù)引發(fā)了普華永道所稱的轉(zhuǎn)型時(shí)期,僅美國《芯片法案》就推動(dòng)了 28 個(gè)州超過 6300 億美元的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈投資。
當(dāng)前承諾的規(guī)模令人震驚。德州儀器于2025年6月宣布,計(jì)劃在美國七家半導(dǎo)體工廠投資超過600億美元:這是美國歷史上對(duì)基礎(chǔ)半導(dǎo)體制造業(yè)最大的投資。英特爾是拜登政府《芯片法案》的最大受益者,獲得了78.6億美元的直接資助,外加30億美元用于政府安全制造業(yè),計(jì)劃在四個(gè)州投資超過1000億美元。
普華永道美國全球半導(dǎo)體主管兼合伙人 Glenn Burm 表示:"受人工智能進(jìn)步、地緣政治變化和政府投資增加的推動(dòng),該行業(yè)目前正在經(jīng)歷快速轉(zhuǎn)型。"
值得注意的是,半導(dǎo)體晶圓廠的投資非常龐大,先進(jìn)制程晶圓廠的總投資額可達(dá)100-200億美元,初期投入主要用于廠房建設(shè)和購買昂貴的生產(chǎn)設(shè)備,后期隨著人工智能技術(shù)的普及,投資需要持續(xù)升級(jí)廠房和生產(chǎn)系統(tǒng),并貫穿整個(gè)生命周期的研發(fā)和工藝迭代。
人工智能加速器占據(jù)主導(dǎo)地位,數(shù)據(jù)中心重塑半導(dǎo)體需求
人工智能革命正在改寫半導(dǎo)體需求模式,普華永道預(yù)測(cè),隨著人工智能工作負(fù)載推動(dòng)數(shù)據(jù)中心前所未有的增長,全球服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)模將在 2030 年超過 3000 億美元。
普華永道分析顯示,到2030年,服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域預(yù)計(jì)將成為最大的半導(dǎo)體需求市場(chǎng)。其中最顯著的變化涉及數(shù)據(jù)中心的AI加速器,預(yù)計(jì)將占該領(lǐng)域總收入的約50%,而幾年前這一比例還只是很小的一部分。
除了傳統(tǒng)的芯片公司之外,包括亞馬遜、谷歌和微軟在內(nèi)的云服務(wù)提供商也在開發(fā)針對(duì)自己的數(shù)據(jù)中心優(yōu)化的定制人工智能加速器,向英偉達(dá)和 AMD 等老牌公司發(fā)起挑戰(zhàn)。
從金融服務(wù)到制造業(yè),人工智能算法在各行各業(yè)的擴(kuò)展,正在創(chuàng)造對(duì)經(jīng)濟(jì)高效的半導(dǎo)體解決方案的持續(xù)需求。隨著企業(yè)需要更快的數(shù)據(jù)處理能力來支持機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用,高帶寬內(nèi)存組件的需求也在同步增長。
電動(dòng)汽車重塑電力電子技術(shù),汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)蓬勃發(fā)展
汽車半導(dǎo)體需求持續(xù)增長,主要受電動(dòng)化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化三大趨勢(shì)驅(qū)動(dòng),具體表現(xiàn)為:電動(dòng)汽車對(duì)功率半導(dǎo)體的需求激增;自動(dòng)駕駛和先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)需要高性能的計(jì)算芯片、傳感器和存儲(chǔ)芯片;而車聯(lián)網(wǎng)(V2X)通信和智能座艙則推動(dòng)了通信芯片、域控制器等半導(dǎo)體解決方案的需求。
汽車行業(yè)是增長速度第二快的半導(dǎo)體市場(chǎng),普華永道預(yù)計(jì)年增長率將達(dá)到10.7%。隨著汽車電子化程度不斷提高,電動(dòng)汽車和自動(dòng)駕駛技術(shù)正在推動(dòng)這一增長。
普華永道分析表明,到 2030 年,混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車可能占到汽車總銷量的 50%。這種轉(zhuǎn)變正在給半導(dǎo)體需求帶來根本性變化,功率半導(dǎo)體可能占到汽車半導(dǎo)體總成本的 50% 以上。
這種轉(zhuǎn)變需要新的材料。碳化硅和氮化鎵半導(dǎo)體預(yù)計(jì)將取代電動(dòng)汽車電力電子中的硅,從而提供更高的效率、功率密度和充電速度。普華永道表示,到2030年,預(yù)計(jì)超過60%的汽車功率半導(dǎo)體將由氮化鎵和碳化硅制成,而目前這兩種材料合計(jì)的市場(chǎng)份額為23%。
除了數(shù)據(jù)中心和汽車應(yīng)用之外,消費(fèi)電子產(chǎn)品對(duì)半導(dǎo)體的需求也持續(xù)增長。根據(jù)普華永道的報(bào)告,家電行業(yè)預(yù)計(jì)將增長5.6%,而到2030年,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)和個(gè)人機(jī)器人的增長率將分別達(dá)到24.5%和12.9%。