彙聚全球智慧，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暨第二屆全球半導體産業政策論壇作為大會核心論壇之一，通過集結全球頂尖分析師與行業專家，共論全球半導體發展變局、半導體供應鍊最新趨勢以及人工智能如何革新半導體行業等焦點“芯”質議題，呈現出一場精彩紛呈、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。她在開場緻辭中表示，“衆所周知，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。根據集微咨詢（JW insights）的最新預測資料，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将達到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年将更加嚴重，同時很多不确定性的事情将被改變。我們期待找出更多發展機遇，這也是大家現在彙聚一堂的原因。”
人工智能正革新半導體供應鍊和消費市場
随着AI技術迅速疊代及應用，半導體消費市場正發生顯著變化。Counterpoint Research副總裁Neil Shah在名為“人工智能将如何徹底改變從雲端到邊緣的半導體消費市場”的主題演講中表示，“随着人工智能技術持續演進以及晶片工藝越來越先進，半導體具有越來越多的能力驅動和訓練越模型，同時人工智能的整體生态系統也在持續進化。目前，人工智能推動伺服器占據半導體應用的主要來源，而未來智能手機、個人電腦和汽車将成為邊緣裝置應用價值最高的三大半導體消費來源。”
目前，整個大模型生态系統的生态系統的雲部分已經取得較好發展，并且呈現向邊緣轉移的趨勢，這使邊緣裝置計算将越發重要。Neil Shah認為，在巨大的算力需求下，今年伺服器、智能手機和筆記本電腦三個關鍵類别的計算半導體達到了約4470億美元，到2030年預計将消耗1萬億美元的計算半導體。随着在邊緣計算方面的投入持續增多，這一資料還将快速增長。而先進的計算和記憶體等技術更新，是推動大多數應用和服務發展的關鍵因素。
同時，AI技術正在深刻影響半導體供應鍊發展。Silicon Valley Research Initiative(SVRI)常務董事Eric Bouche在名為“人工智能時代: 如何改進裝置和材料的半導體關鍵需求”的主題演講中表示，“工業4.0或第四次工業革命的特點是将數字技術內建到制造過程中。對于人工智能半導體，這意味着它們必須設計成與這些數字系統無縫內建，進而實作更智能、更高效的制造過程。利用機器學習和自動化的半導體制造裝置可以提高效率并縮短交貨時間，而半導體工業4.0的特點是幾種相關尖端技術的融合，可以協同建立了一個無縫互聯的制造生态系統。”
其中包括定制化和原型開發：人工智能應用通常需要定制晶片設計。縮短從設計到生産的時間至關重要。先進的制造技術：利用極紫外(EUV)光刻和3D內建等先進技術可以顯著加快生産速度。靈活的開發過程：支援設計、制造和測試過程的靈活性，以快速适應市場需求。
到2028年，采用人工智能排程軟體可能會将交貨時間縮短8%，而實施準時庫存管理等靈活制造原則可能會進一步縮短交貨時間5%。Eric Bouche表示，“未來世界經濟科技發展需要更多更好的AISoC，同時半導體制造業現在需要更好、更便宜的工業4.0材料和裝置。其中，通過人工智能的協同效應，中國材料裝備行業可以獲得可觀的市場佔有率。”
此外，IAAN Corporation常務董事Kyn Min Cho在題為“如何通過人工智能數字孿生工廠革新半導體供應鍊”的演講中，同樣提及了通過3D仿真技術建立虛拟晶圓廠的概念，即通過建立結合2D/3D設計、AI、XR和ICT技術的工業數字孿生平台，在工業設施的整個生命周期中實作內建KPI，能夠大幅提升效率和降低成本。他還指出，預計2025年數字孿生市場規模将達到358億美元，複合年增長率為37.87%，而由此帶來的經濟價值将達近4-11萬億美元。
全球半導體産業短期内增長或大幅提速
曆經2023年低潮，全球半導體産業如今正步入複蘇态勢。Future Horizons Ltd總裁 CEO Malcolm Penn在名為“展望2024及未來全球半導體的發展與變局”的主題演講中表示，作為具有強周期性的産業，半導體在周期性的漲跌中會有“黃金交叉”和“希望交叉”，因而需要密切關注資料、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，盡管現在半導體産業高于長期趨勢線，但産能已經遠超過了行業增長水準。即使市場需求回到應有水準，目前的産能也出現過多，并且在未來一段時間内都會成為一個大問題。“無論如何，平均售價的上升為半導體産業的複蘇奠定了基礎，我們預計今年全球半導體市場将增長5%左右，但第一季度的表現非常疲軟，導緻今年剩餘時間内的增幅将達三倍。從長遠來看，半導體行業具備良好增長前景，因為總有很多新創造新發明，這将使其他産品變得更智能、更有益、更有用，但推動及改變市場的因素包括技術、立法、結構性、多樣化等等。”
目前，業界要全面把握半導體周期性波動難度極大，而現有的費城半導體指數等大多數名額隻聚焦于二級投資市場。對此，愛集微咨詢（廈門）有限公司咨詢業務副總經理趙翼在《集微·國聯安全球半導體景氣度指數介紹》主題演講中表示，“集微·國聯安全球半導體景氣度指數”緻力于打造半導體ETF“投資之錨”和“專業陪伴”，通過搭建半導體行業景氣度交流與服務平台，提供前沿洞察研究和景氣度衡量工具填補行業空白，進而助力投資人更好地适應市場趨勢與行業律動。
趙翼表示，集微·國聯安全球半導體景氣度指數是一隻綜合反映“全球+中國”“基本面+情緒面”等一系列半導體行業景氣度名額的指數，并且具有顯著的四大特點。
第一，全面。指數反映基本面、二級市場情緒同時，産業鍊覆寫完整，包括從設計、制造到封裝測試，從終端銷量到裝置采購的全産業鍊。第二，科學。指數既反映短期月度環比變化，也展現周期同比變化，更充分展示半導體季節性波動；不僅有公開資料，更結合線下調研及分析師研判。第三，直覺。指數以50作為榮枯線，更直覺反映行業景氣度變化。第四，豐富。除指數外，還包含詳細的分析報告；不僅是月度正常報告，更有季度詳細報告。
關注全球半導體市場演變，下遊消費市場的發展态勢舉足輕重。GfK 供應鍊及産業市場研究分析師Elliot Lin在發表的“便攜式通信裝置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，在經曆了2023年的磕磕絆絆下滑6.2%後，全球便攜式通信裝置市場今年将平緩增長1.5%，但由于北美和西歐的不确定性導緻不利因素仍然存在。
在行業趨勢方面，據調查，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成了不利影響，但高端特色産品的發展趨勢仍在持續。其中，中國消費者購買力的恢複将會持續，而高端市場的競争繼續加劇。在新興地區，5G智能手機市場佔有率擴大，普及率将在2024年第四季度達到46%，同時配置更新和高端化趨勢等将推動ASP上升。
Elliot Lin進一步稱，“人工智能正在提振智能手機市場，但在智能手機中內建AI技術需要對智能手機硬體進行全面更新。2024年，人工智能智能手機将占據19%的市場佔有率，全球銷量将達到2.171億部。同時，全球平均DRAM将達到7.3GB。由于12GB/16GB在中高端機型的普及，預計今年增長率将進一步擴大。此外，2024年OLED滲透率将達到53%。過去幾年，高端市場推動了OLED滲透率的增長，而中端市場将成為今年的主要推動力。”
中美印三國半導體産業各路“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)的半導體含量将是傳統汽油或柴油汽車的1.7倍左右。從2023年到2028年，純電動汽車預計将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将車載人機互動從最初基于規則的機械互動時代，發展到基于AI的智能互動時代。整車廠紛紛采用大型車型，通過自主研發或外部合作，改善車内互動的使用者體驗同時，OEM的大型模型産品能力主要集中在會話對話、個性化推薦、内容生成、多模式互動等方面。Kevin Li指出，其中有待改進的方面，包括互動的流暢性、功能的實用性、個性化服務的準确性、生成内容的品質。
至于中國新能源汽車市場的機遇與挑戰，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，如大衆、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。其次，OEMs正在成為Tier 1S。其中，部分國内整車廠已成為其全球合作夥伴的一級供應商，提供整車平台、軟硬體內建。例如小鵬和大衆，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盟(HIMA)架構下，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争力，燃油車與新能源汽車的平衡點和去全球化等挑戰。“
在AI晶片領域，部分美國企業正在引領行業發展。D2D Advisory咨詢公司CEO Jay Goldberg在名為“關于英偉達GB200、蘋果以及AIGC未來發展預期”的主題演講中表示，人工智能的迅速發展正在深刻改變科技行業，例如軟體公司正在使用AI大模型以及各種不同的基于神經網絡的系統來更新其軟體，進而降低客戶服務或總體成本，以及改進推薦引擎、搜尋引擎和廣告比對引擎等。
在晶片企業層，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軟體平台建立起了堅固的護城河。Jay Goldberg稱，“英偉達每年都會釋出一款新的GPU，保持這種速度很難，但他們做得很好，不僅實作在AI晶片占據80%以上的市場佔有率，而且以全新Blackwell架構打造的GB200與B系列AI晶片獲得客戶大量導入，呈現供不應求盛況。雖然面臨谷歌等公司的挑戰，但預計英偉達的主導地位短期仍将持續。”
至于蘋果公司，盡管其在大舉加碼AI提供相關産品服務，但找不到向使用者收取人工智能費用的方法，這對整個業界而言也是重要難題。Jay Goldberg稱，實際上，産業界花了很長時間才找到使用人工智能的方法，并确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新、有趣、好玩的産品。
作為新興市場，印度半導體産業的快速發展正引起廣泛關注。Arvind Consultancy CEO Sanjeev Keskar做題為“印度-從半導體晶片設計轉問晶片制造”的演講。Sanjeev Keskar介紹，預計到2026年，印度半導體市場規模将達到6400億美元。預計到2028年，電子系統設計與制造業（ESDM）市場規模将達到4000億美元，由此帶動的相關市場機遇将達到5萬億美元。
Sanjeev Keskar表示，“印度保持較高GDP經濟增長速度（7%），到2030年印度将成為全球領先的勞動力規模市場（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。”
半導體供應鍊在複雜演變中重塑
在技術、資本、市場、庫存和國際地緣等因素交織下，全球半導體供應鍊正在進行新的重塑。M2N TechnologyLLC創始人&CEO Doug Sparks在名為“2024年半導體供應鍊的最新現況”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，美國晶片法案的520多億美元開始配置設定資金，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、南韓等都在加大投入，而這一切都與半導體供應鍊相關。
Doug Sparks表示，“盡管半導體投資力度加大，但全球供應鍊正在分裂成較小的區域或國家供應鍊，越來越多的貿易限制、禁令、法規和關稅被用來迫使供應鍊企業做出新的采購計劃。而至少在2022年，全球半導體供應鍊中約有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、晶圓廠裝置、材料、前端、制造，還是SAT或後端組裝、制造等。”
目前，近岸外包和友岸外包、盟友外包的組合正被用于建構全球新的第二套半導體供應鍊，同時日本、美國、歐洲、新加坡大量采用中國台灣和南韓公司的高端晶圓廠制造能力，而中、美、歐、日、韓、印和中國台灣等國家和地區正在投資數十億或成百上千億美元，以增強其半導體基礎設施。未來，這一趨勢将會延續，并在供應鍊中尋求進一步的國有化和區域化。
進一步來看，在半導體材料領域，ESG Flagship/Linx-consulting總裁總經理Andy Tuan在名為“全球半導體材料供應鍊的最新趨勢”的主題演講中表示，全球半導體供應鍊庫存指數在2023年持續出現下滑走勢至Q4達到健康水準，而投片産能預計未來兩三年内将持續上漲。為了應對日益增長的需求，打造高性能的系統晶片成為大勢所趨，這也意味着晶片将使用更多新材料。
但與過去幾年相比，晶圓制造商的平均使用率在全球範圍内可能會降低，如果他們真的将所有宣布的産能投入生産，那麼許多晶圓廠要麼閑置，要麼使用率不足。是以，從需求方面來看，全球材料市場将出現一些調整。Andy Tuan稱，目前，半導體材料的産量仍然較低，同時正在發生更多行業整合，這要求供應鍊必須在新的投資方面平衡其技術能力基礎設施，而領先的企業存在“赢家通吃”的機會。
Andy Tuan進一步表示，“全球半導體供應鍊的挑戰在于效率越來越低，成本越來越高，因為世界各地都試圖擴建産能自給自足，這會導緻産能過剩，同時環境控制法規将變得更加嚴格以及目前的一些國際地緣風險，也給材料行業帶來一定限制。但今年以來，半導體材料行業确實出現了一些複蘇的機遇，高性能計算機、人工智能将正推動一些新的增長需求以及相關投資和技術疊代。未來，通過整個供應鍊的大力協作，有望延續這一增長态勢。”
此外，TECHCET進階研究主管Mike Walden發表題為“支援技術增長的關鍵:半導體材料與市場”的演講中稱，2024年的經濟走勢将實作軟着陸和緩慢複蘇，全球半導體市場前景樂觀，同時也将拉開半導體巨額投資的序幕，2023-2028年，全球資本支出總計将達到5320億美元，其中，來自美國、中國和南韓的半導體投資将占據80%。
Mike Walden表示，“在半導體材料方面，将實作市場恢複後的可持續增長，晶片廠的擴建是推動材料市場向前發展的關鍵因素，2024年預計半導體材料市場規模将超過720億美元，20208年将達到870億美元，2023-2028年整體市場的複合增長率為5%，先進材料市場的複合增長率将超過10%。”
Chiplet将成引領行業增長關鍵技術
在目前全球半導體複蘇中，存儲晶片的發展尤為重要。Neumonda/APIS4-創始人&CEO Marco Mezger發表題為“存儲器市場動态:DRAM測試的未來”的演講。Marco Mezger表示，全球半導體市場規模在未來十年擴大一倍。
但作為半導體産業的重要組成部分，由于存儲廠商的投資減少，導緻相關裝置投資降低。雖然生成式AI的出現一定程度上提升了對于存儲的需求，但更多展現在HBM領域，除HBM外，2024年存儲相關的裝置收入預計同比降低17%。對于Dram測試裝置，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。
顯然，半導體裝置是整個産業發展的必不可少的“利器”。D-SIMLAB Technologies聯合創始人&首席業務發展官Marco Mezger做題為“半導體前端制造中的産能規劃和物流優化關鍵”的演講，從半導體制造和數字孿生、提高生産過程中的可預測性、AI賦能等方面分享了關于優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、複雜性、周期等因素影響，如今的半導體晶圓制造日益充滿挑戰，是以，通過模拟仿真晶圓廠的運作過程，包括物料流轉十分必要，基于數字孿生的虛拟晶圓廠也成為産業所需。而随着AI的發展與數字孿生的有效結合，晶圓制造環節中的大量資料将對于AI大模型的訓練非常有價值，進而能夠顯著縮短制造周期（30%以上）降低成本，增加收入（10%）。”
與此同時，Chiplet将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“小晶片在先進封裝中的作用”的主題演講中表示，對性能的需求意味着更多的半導體，更大的晶片，更高的矽成本，但制造一個大模具的成本變得不經濟。應對功耗、性能、面積和成本挑戰，小晶片（Chiplet）是重要的解決方案。與SiP或傳統MCM的不同之處在于，Chiplet是一種新的設計理念，即從“以矽為中心的思維”到“系統級規劃”和“內建電路與封裝協同設計”的轉變。
Chiplet的特性包括，晶片設計開源；可定制的封裝級內建晶片到晶片互連和協定連接配接，來自可互操作的多供應商生态系統；分層協定；支援不同的資料範圍、寬度、凸距和通道範圍，以確定盡可能廣泛的互操作性；可以通過在專有接口和UCIe接口之間合并協定轉換層以與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采用台積電SoIC工藝，在3D混合鍵合結構中內建了5nm GPU和CPU邏輯堆疊等。
Jan Vardaman表示，“小晶片時代已經到來，而且将對IC設計和封裝的協同設計至關重要。其中，采用異構內建的高性能計算先進封裝将包括Chiplet，層壓（或積層）基闆，矽中介層（2.5D），扇形輸出RDL（含橋接選項），以及層壓闆中的嵌入式橋接。但沒有單一的解決方案是答案，所有選項都需要構築基底。此外，未來業内也将需要繼續開展熱、測試和計量方面的工作，以及采用第三方小晶片的标準。“
大會在與會嘉賓的現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。