回暖與分化：全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新前行

在天氣漸寒的11月，全球半導(dǎo)體市場顯現(xiàn)出回暖勢頭。美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)（SIA）近日發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2024年第三季度，全球半導(dǎo)體銷售額達(dá)到1660億美元，同比增長23.2%；環(huán)比增幅10.7%，達(dá)到2016年以來的最高水平。雖然銷售額有抬頭趨勢，但產(chǎn)業(yè)景氣度尚未完全復(fù)原，部分應(yīng)用領(lǐng)域的周期性復(fù)蘇還未到來。

在回暖與分化并存的產(chǎn)業(yè)趨勢中，AI的引領(lǐng)作用仍然凸顯，中國市場也為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)提供了機(jī)遇和支撐。面對(duì)智能化浪潮帶來的發(fā)展機(jī)遇，也面向依然存在不確定性的大環(huán)境，廣大企業(yè)圍繞人工智能、新一代通信技術(shù)、汽車電動(dòng)化等市場動(dòng)能，持續(xù)推進(jìn)技術(shù)迭代與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，以創(chuàng)新推動(dòng)行業(yè)前行。

溫和復(fù)蘇?月銷售額超過2022年高點(diǎn)

經(jīng)歷了2023年的谷底期，全球半導(dǎo)體銷售額在2024年波動(dòng)回升，月度銷售額于今年8月首次超過2022年5月的紀(jì)錄，達(dá)到歷史最高水平。世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織（WSTS）數(shù)據(jù)顯示，今年8月全球半導(dǎo)體銷售額達(dá)到531億美元，這也是兩年零三個(gè)月以來，首次超越2022年5月518億美元的銷售額紀(jì)錄，并在9月份進(jìn)一步增長至553億美元。自2022年下半年起，全球半導(dǎo)體銷售額一路走跌，2023年2月下探至397億美元，之后一路回升。

從地域來看，美洲和中國是引領(lǐng)全球半導(dǎo)體銷售額回暖的主力市場。記者根據(jù)WSTS月度數(shù)據(jù)計(jì)算得知，2024年第三季度，美洲半導(dǎo)體市場銷售額為492.1億美元，同比增長43.5%；中國半導(dǎo)體市場銷售額為467.5億美元，同比增長20.6%；日本市場第三季度銷售額為121.1億美元，同比增長3%，基本與去年持平；歐洲是唯一第三季度表現(xiàn)不如去年同期的市場，銷售額為128.5億美元，同比下降9.7%，但7—9月的銷售額處于逐月回升區(qū)間。

在采訪中，行業(yè)專家和企業(yè)家向記者表示，2024年半導(dǎo)體銷售額回暖的驅(qū)動(dòng)力，主要包括新興市場需求、全球經(jīng)濟(jì)形勢企穩(wěn)、通脹有所放緩，以及各國持續(xù)出臺(tái)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)支持政策?！?023年對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)來說是充滿挑戰(zhàn)的一年，地緣沖突等事件加劇了通貨膨脹，全球市場——尤其是美洲和歐洲市場對(duì)產(chǎn)品的總體需求下降，導(dǎo)致半導(dǎo)體行業(yè)不得不降低價(jià)格以增加銷量。2024年，我們觀察到新的需求正在到來，包括5G和6G、人工智能和汽車電氣化相關(guān)的新技術(shù)。此外，全球制造商也調(diào)整了生產(chǎn)節(jié)奏。

隨著這種調(diào)整，從2023年到現(xiàn)在，半導(dǎo)體價(jià)格處于上漲區(qū)間，比如在巴西本地生產(chǎn)的具有存儲(chǔ)功能的元器件等?！卑臀靼雽?dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)機(jī)構(gòu)主任羅薩娜·卡賽斯（Rosana Casais）向《中國電子報(bào)》記者表示。但從全球半導(dǎo)體晶圓廠的產(chǎn)能利用率來看，行業(yè)景氣度還未完全恢復(fù)。中芯國際聯(lián)合首席執(zhí)行官趙海軍在11月的業(yè)績說明會(huì)上表示，全球宏觀經(jīng)濟(jì)，尤其是歐洲的經(jīng)濟(jì)仍處于下降狀態(tài)。

基于此，全球晶圓產(chǎn)能利用率仍然存在過剩。產(chǎn)業(yè)要實(shí)現(xiàn)恢復(fù)，全行業(yè)產(chǎn)能利用率要在85%以上。而今年全行業(yè)平均產(chǎn)能利用率僅為70%。這一狀況短期內(nèi)將不會(huì)實(shí)現(xiàn)明顯好轉(zhuǎn)。業(yè)內(nèi)專家表示，目前行業(yè)處于寒冬的末期，正在小幅回暖，仍有待全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇與殺手級(jí)應(yīng)用的出現(xiàn)。

需求分化?中國市場顯現(xiàn)支撐能力

雖然全球銷售額整體向好，但從應(yīng)用市場來看，需求存在結(jié)構(gòu)性分化。一方面，AI需求仍然強(qiáng)勢；另一方面，汽車、工業(yè)等領(lǐng)域的庫存調(diào)整仍在繼續(xù)，周期性復(fù)蘇仍未到來。在生成式AI需求的引領(lǐng)下，以服務(wù)器用AI處理器為代表的產(chǎn)品需求繼續(xù)為產(chǎn)業(yè)增值，相關(guān)企業(yè)對(duì)第四季度的AI動(dòng)能持樂觀預(yù)期。

AMD在今年年初預(yù)計(jì)其2024年數(shù)據(jù)中心GPU營收為20億美元，7月份調(diào)整為45億美元，10月末調(diào)整為50億美元。臺(tái)積電預(yù)計(jì)服務(wù)器用AI處理器（包括GPU、AI加速器和執(zhí)行訓(xùn)練等任務(wù)的CPU）對(duì)2024財(cái)年的營收貢獻(xiàn)是去年的三倍以上，占臺(tái)積電2024年總營收的15%左右。

全球封測領(lǐng)軍企業(yè)日月光也上調(diào)了對(duì)先進(jìn)封測業(yè)務(wù)的營收預(yù)期，預(yù)計(jì)今年相關(guān)業(yè)績會(huì)超過5億美元，提前達(dá)成先進(jìn)封測營收翻倍的目標(biāo)。日月光財(cái)務(wù)長董宏思表示，第四季度受全球經(jīng)濟(jì)環(huán)境影響，旺季效應(yīng)不如往年，但先進(jìn)封測需求持續(xù)走強(qiáng)，明年將繼續(xù)成長。此前，董宏思在日月光第二季度法說會(huì)上表示，景氣回溫速度較原先預(yù)期趨緩，但受惠于多家AI芯片客戶需求，先進(jìn)封測需求仍相對(duì)強(qiáng)勁。

AMD蘇姿豐展示最新發(fā)布的MI325X GPU深圳基本半導(dǎo)體有限公司總經(jīng)理和巍巍向《中國電子報(bào)》記者表示，2024年，AI芯片延續(xù)了火熱的勢頭，英偉達(dá)采用Blackwell架構(gòu)的B200芯片、AMD MI325X GPU等新品陸續(xù)發(fā)布。

先進(jìn)工藝方面，臺(tái)積電N3P節(jié)點(diǎn)于2024年推出，由蘋果A18 pro芯片首次采用。AI芯片的火熱也帶動(dòng)了CoWoS封裝技術(shù)，利好先進(jìn)封裝。在功率半導(dǎo)體方面，得益于AI數(shù)據(jù)中心的高增長需求，650V GaN（氮化鎵）的需求大幅上升，主流廠商均推出AI數(shù)據(jù)中心服務(wù)器電源方案。相比AI的引領(lǐng)勢頭，工業(yè)和汽車的需求則較為疲軟。

在第三季度財(cái)報(bào)中，廣大廠商普遍看弱工業(yè)和汽車市場的增長動(dòng)能。意法半導(dǎo)體總裁兼首席執(zhí)行官Jean-MarcChery指出，第三季度客戶預(yù)訂量較第二季度略有上升，但低于預(yù)期，反映出工業(yè)復(fù)蘇持續(xù)延遲以及汽車行業(yè)進(jìn)一步惡化。恩智浦首席執(zhí)行官庫爾特·西弗斯（Kurt Sievers）表示，今年第三季度，公司在通信基礎(chǔ)設(shè)施、移動(dòng)和汽車終端市場中觀察到一些超出預(yù)期的驅(qū)動(dòng)力，但工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)市場面臨著日益嚴(yán)重的宏觀環(huán)境疲軟。但在這兩個(gè)全球整體增長乏力的應(yīng)用領(lǐng)域，中國市場仍展現(xiàn)出了一定的支撐能力。

數(shù)據(jù)顯示，今年10月份，我國制造業(yè)采購經(jīng)理指數(shù)、非制造業(yè)商務(wù)活動(dòng)指數(shù)和綜合PMI產(chǎn)出指數(shù)均位于臨界點(diǎn)以上，制造業(yè)PMI連續(xù)兩個(gè)月回升，10月份升至擴(kuò)張區(qū)間。2024年1—9月，我國汽車產(chǎn)銷分別完成2147萬輛和2157.1萬輛，同比分別增長1.9%和2.4%。其中，新能源汽車產(chǎn)銷分別完成831.6萬輛和832萬輛，同比分別增長31.7%和32.5%。在第三季度財(cái)報(bào)電話會(huì)上，庫爾特·西弗斯將恩智浦營業(yè)收入實(shí)現(xiàn)4%的環(huán)比增長歸功于中國市場的引領(lǐng)。在汽車方面，恩智浦主要的Tier1客戶仍在消化庫存，歐洲和北美汽車原始設(shè)備制造商的需求放緩，因此，帶來了進(jìn)一步的壓力。但與此同時(shí)，恩智浦在中國和亞太汽車終端市場實(shí)現(xiàn)了健康增長。今年9月份，中國電動(dòng)汽車的滲透率達(dá)到46%，領(lǐng)先其他地區(qū)。

在工業(yè)方面，第三季度，工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)市場日益疲軟，且這種趨勢可能會(huì)在第四季度擴(kuò)張到汽車領(lǐng)域，但中國市場是一個(gè)例外，預(yù)計(jì)第四季度中國的汽車、工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)需求將保持增長。德州儀器也將汽車業(yè)務(wù)的環(huán)比增長主要?dú)w功于中國汽車市場。德州儀器首席執(zhí)行官Haviv Ilan在財(cái)報(bào)電話會(huì)上表示，公司第三季度在汽車市場實(shí)現(xiàn)了7%~8%的增長，主要受益于中國汽車業(yè)務(wù)的驅(qū)動(dòng)。據(jù)他介紹，德州儀器已經(jīng)連續(xù)兩個(gè)季度（今年第二、第三季度）在中國汽車市場實(shí)現(xiàn)了20%的增長，中國汽車業(yè)務(wù)收入創(chuàng)下新高。

持續(xù)創(chuàng)新?取得積極進(jìn)展

技術(shù)創(chuàng)新是推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心動(dòng)力。在回暖與承壓并存的環(huán)境中，半導(dǎo)體材料、設(shè)計(jì)、制造、封裝等各環(huán)節(jié)企業(yè)保持了創(chuàng)新步調(diào)，在技術(shù)迭代和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程上取得積極進(jìn)展。材料方面，寬禁帶半導(dǎo)體在晶圓尺寸實(shí)現(xiàn)突破，8英寸碳化硅開始量產(chǎn)，12英寸氮化鎵、碳化硅晶圓陸續(xù)發(fā)布。“2024年，碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈最大的創(chuàng)新發(fā)展方向是8英寸晶圓從小規(guī)模的樣品走向了實(shí)際的產(chǎn)品，多家廠商已經(jīng)開始量產(chǎn)8英寸碳化硅晶圓。

目前暫時(shí)不具備成本優(yōu)勢，但從長期來看，8英寸碳化硅晶圓在性能、成本、芯片參數(shù)一致性等維度，會(huì)逐漸發(fā)揮其優(yōu)勢?！焙臀∥”硎?，“2024年可以看做8英寸碳化硅晶圓真正進(jìn)入商業(yè)化的元年?！蓖瑫r(shí)，作為封裝材料的玻璃基板引起了廣泛關(guān)注。基于超低平面度、更好的熱穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性，玻璃基板上的芯片互連密度有望提升10倍。三星電機(jī)在CES 2024上宣布進(jìn)軍半導(dǎo)體玻璃基板領(lǐng)域，計(jì)劃2026年量產(chǎn)。華天科技在投資者平臺(tái)表示，公司有玻璃基板封裝研發(fā)布局。

通富微電工程中心總經(jīng)理謝鴻此前在接受《中國電子報(bào)》采訪時(shí)表示，通富微電玻璃基板技術(shù)大概在2026—2027年可以看到產(chǎn)品應(yīng)用。在設(shè)計(jì)領(lǐng)域，面向芯片系統(tǒng)復(fù)雜性的提升，國內(nèi)外EDA企業(yè)持續(xù)優(yōu)化工具鏈，提升自動(dòng)化水平，以降低使用門檻、提升設(shè)計(jì)效率并縮短迭代周期。

今年10月，華大九天發(fā)布六大EDA新工具，包括模擬設(shè)計(jì)自動(dòng)化領(lǐng)域的Andes-Analog，能夠自動(dòng)化生成PowerMOS版圖并優(yōu)化其質(zhì)量的Andes-Power，以及實(shí)現(xiàn)了CPU-GPU異構(gòu)K庫加速、助力計(jì)算性能提升的Liberal-GT。同時(shí)，國內(nèi)外頭部EDA企業(yè)正在將AI技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)分析、簡化芯片設(shè)計(jì)流程、功能驗(yàn)證、仿真模擬等步驟。制造方面，先進(jìn)制程的競爭正式進(jìn)入埃米時(shí)代。臺(tái)積電在4月的北美技術(shù)論壇公布了16埃米（A16）制程，首次進(jìn)入埃米級(jí)工藝節(jié)點(diǎn)。

A16將采用納米片晶體管技術(shù)和“超級(jí)電源軌”背面供電技術(shù)，預(yù)計(jì)于2026年下半年投產(chǎn)。相比2nm N2P節(jié)點(diǎn)，A16在相同正電源電壓可實(shí)現(xiàn)8%~10%的速度提升，在相同速度下可降低15%~20%的功耗。英特爾的18埃米（18A）制程也在今年8月成功點(diǎn)亮，基于該制程的AI PC處理器Panther Lake和服務(wù)器處理器Clearwater Forest，實(shí)現(xiàn)了樣片出廠、上電運(yùn)行，并順利啟動(dòng)操作系統(tǒng)。在封裝領(lǐng)域，Chiplet技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用于高性能算力芯片，并帶動(dòng)了先進(jìn)封裝的市場需求。英偉達(dá)在GTC 2024發(fā)布的Blackwell GPU就采用了Chiplet技術(shù)，通過10TB/s的片間互聯(lián)，將兩顆B100 GPU裸片連接成一塊統(tǒng)一的GPU。

其中起到關(guān)鍵作用的是臺(tái)積電CoWoS-L 封裝技術(shù)，在RDL中介層加入“硅橋”（本地硅互連芯片），實(shí)現(xiàn)兩顆GPU芯粒之間的高速片間互聯(lián)。TrendForce集邦咨詢表示，英偉達(dá)明年主推的B300和GB300等新品會(huì)繼續(xù)采用CoWoS-L封裝，將提升對(duì)先進(jìn)封裝技術(shù)的需求?！癈hiplet利用先進(jìn)的封裝技術(shù)將高性能處理器與存儲(chǔ)器連接起來，是推動(dòng)半導(dǎo)體市場在未來5到10年增長的基本要素。各行各業(yè)采用高性能計(jì)算服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心在全球的普及以及先進(jìn)封裝技術(shù)的采用，都是推動(dòng)半導(dǎo)體市場增長的動(dòng)力。Chiplet市場在經(jīng)歷了近幾年的放緩之后，迎來了在半導(dǎo)體行業(yè)快速擴(kuò)張的新周期。”羅薩娜·卡賽斯表示。

作者丨張心怡編輯丨諸玲珍美編丨馬利亞監(jiān)制丨連曉東