国际半导体产业协会 (SEMI) 首席执行官兼总裁阿吉特·马诺查 (Ajit Manocha) 在吉隆坡举行的 2024 年东南亚半导体展上发表讲话,强调全球半导体行业正在快速增长,该行业正乘着三重技术颠覆浪潮,到 2030 年,该行业将达到 1 万亿美元的市场规模里程碑。
然而,在前所未有的挑战时代实现这种指数级增长需要前所未有的行业合作。
半导体行业三大增长动力
Ajit 概述了推动该行业发展的三大变革浪潮:物联网 (IoT)、人工智能 (AI) 和量子计算。Ajit 担任 SEMI(国际半导体设备与材料协会)主席已有七年,他喜欢引用的一个例子是该行业的销售额增长速度。“虽然半导体销售额花了大约50年时间才达到5000亿美元,但这三股颠覆性力量预计将在未来五年内使这一数字翻一番,超过1万亿美元,”他说。
“物联网是过去十年的增长动力。这十年是人工智能的十年,你今天看到的只是冰山一角,而这将使这一增长达到1万亿美元,”他自信地预测。
如果这还不足以打动你,那就看看他对量子计算对未来销售的影响的预测吧。“我认为量子计算将在未来十年内到来,到2050年,它将使这个行业的价值达到5万亿美元,”他宣称。
这或许有些夸大,但管理咨询公司麦肯锡公司已经预测到 2030 年该市场规模将达到 1 万亿美元。增长主要由汽车行业推动,2021 年至 2030 年的复合年增长率将达到 13%-15%,而计算和数据存储行业的增长速度最慢,2021 年至 2030 年的复合年增长率将达到 4% 至 6%。
阿吉特指出:“我们的行业多年来一直保持 8% 的高个位数复合年增长率,有些年份甚至达到两位数。”
为了适应这种爆炸式增长,SEMI 最新的全球晶圆厂预测显示,2023 年至 2027 年期间全球将有 103 座新的 300 毫米和 200 毫米半导体晶圆厂上线。
尽管如此,Ajit 警告称,到 2030 年可能还需要另外 50 座晶圆厂才能完全实现预测的三波颠覆性浪潮所带来的数字化转型。
因此,他呼吁包括马来西亚在内的东南亚国家在本土建立更多的晶圆厂。
半导体市场今年趋向正增长
半导体行业协会 (SIA) 公布,2024 年第一季度全球半导体销售额总计 1,377 亿美元,较 2023 年第一季度增长 15.2%,但较 2023 年第四季度下降 5.7%。与 2024 年 2 月相比,2024 年 3 月下降了 0.6%。
SIA总裁兼首席执行官John Neuffer 表示:“第一季度全球半导体销售额明显高于去年第一季度的总额,但销售额环比有所下滑,反映了正常的季节性趋势。预计今年剩余时间内市场将继续增长,预计 2024 年年增长率将达到两位数。”
从地区来看,3 月份中国(27.4%)、美洲(26.3%)和亚太地区/所有其他地区(11.1%)的同比销量有所增长,但欧洲(-6.8%)和日本(-9.3%)的环比销量有所下降。中国的月度销售量与上月持平,但美洲(-0.1%)、欧洲(-0.9%)、亚太地区/所有其他地区(-1.2%)和日本(-2.0%)的月度销售量有所下降。
近日,国际半导体组织SEMI全球副总裁、中国区总裁居龙表示,半导体是典型的具有明显周期性的产业,而技术迭代是推动半导体产业发展的引擎。SEMI预计今年半导体销售额将增长约13%至16%,可能达到6000亿美元,并且未来几年将持续保持增长,预计到2030年前后有望实现1万亿美元里程碑。
产业数据趋势表明,半导体产业周期性衰退已经触底,最终需求的改善和库存正常化的结束将支持产业逐步复苏。SEMI首席分析师曾瑞榆预测,半导体销售额预计将在2024年和2025年实现两位数增长。其中,半导体设备和材料市场将在2024年出现改善,随后在2025年强劲复苏。另外,中国对成熟技术的投资将保持强劲,高带宽内存(HBM)、全环绕栅极(GAA)晶体管和先进封装正成为当前业界的热点。
中外先进制程差距很大
近日中国半导体产业协会(CSIA)IC 分会理事长叶甜春就公开表示,国内很难和海外公司在先进制程的芯片上进行竞争,应该专注成熟制程和后段封装创新。这实际上也说明了国内半导体行业对目前的芯片在设计和生产上的全球大势看得比较明白,特别在国内公司很难拿到海外的先进芯片制造设备和成品时,成熟工艺就成为了国内半导体发展的重心了。
事实上,目前国内最先进的芯片,和海外仍然有很大的差距。比如CPU制造商龙芯4月发表可与第十代Intel酷睿媲美的处理器,但性能仍比AMD、Intel和高通芯片落后至少五年。即使是华为目前的麒麟新芯片,采用了类似7nm的工艺,但大概率也是利用DUV光刻机多重曝光后的产物,良率和成本都远远不如海外,性能上也和海外的芯片差距较大。毕竟现在国内利用海外DUV光刻机生产的少量7nm芯片,但海外利用EUV光刻机生产3nm芯片都已经比较成熟了。
尽管在芯片生产设备上,国内在美国阻止ASML提供光刻设备后,也在努力自己解决困难,但很显然这对中芯国际等芯片代工厂造成了不小的影响。目前上海微电子已经开始生产光刻设备,北方华创也积极进入这产业,但在制造先进芯片方面,和ASML的差距依然非常巨大。除非中国在三至五年内克服挑战,否则未来先进芯片基本会落后于西方的竞争对手。按照之前的预估,再过几年,全球先进芯片(7nm及以下)的产量,国内将仅占2%,而且基本不会有5nm以下的高端芯片。
叶甜春认为,中国可开辟一条通往技术优势的新道路,建议中国公司不应追随台积电等全球顶级芯片制造商的纳米竞赛,而应该专注成熟制程和架构创新。 目前台积电每年生产的1200万片12吋晶圆,近80%使用成熟工艺制程,而不是最新的SoC设计。这位大佬认为,中国拥有较多成熟制程芯片,应发挥核心优势,转向生产大部分电气和电子设备都需要的高品质传统芯片。
换而言之,既然中国目前没有能力和海外竞争先进制程的芯片,那么这部分市场只能让给海外公司,而自己则去更快占领成熟工艺的市场。叶甜春表示国内应重点关注架构创新和后段封装,中国厂商应该考虑最多7nm制程的创新架构。目前Intel、AMD、NVIDIA和高通等公司早在纳米领域的芯片中占据主导地位,即使中国科技公司想加入这场竞争也很难追上,不如自己开辟道路,在美国及盟友忽视的技术领域上进行创新。
国产替代仍旧不可小觑
中国政府高度重视芯片产业的发展,将之视为国家战略的重要组成部分。
为了扶持这一产业,政府可谓是拿出了真金白银,并出台了一系列政策措施,为企业发展营造了良好的环境。
其中,最具代表性的政策莫过于国家集成电路产业发展规划纲要(2014-2020年)和新一代人工智能发展规划(2017-2020年)。
这两个规划明确了国家对芯片产业的支持方向,并提出了具体的扶持目标。为了实现这些目标,政府可谓是撒钱不手软。通过财政补贴、税收优惠、科研经费等多种方式,为芯片企业提供了实实在在的帮助。
这些政策措施的实施,极大地激发了国内企业的积极性和创新力。
2018年,中国首座12英寸晶圆厂正式投产,标志着中国在芯片制造能力上的重要突破。这一重大进展,不仅提升了中国在全球半导体制造业中的地位,也为本土芯片设计和制造提供了坚实的基础。
随后的2019年,中国成功发布了首款自主研发的CPU芯片,标志着中国在芯片设计方面实现了从无到有的跨越。
中国在芯片技术方面的进步,不仅体现在制造能力的提升上,还在于对一些关键核心技术的掌握。通过自主研发和技术引进相结合的方式,中国芯片企业逐渐缩小了与国际领先水平的差距。
在芯片设计领域,一批本土公司崭露头角,他们在移动通信、人工智能等领域的芯片设计上,取得了一系列重要突破。这些企业的崛起,不仅增强了中国芯片产业的整体竞争力,也为全球半导体市场注入了新的活力。
中国芯片产业的崛起,将打破美国和日本在芯片产业的垄断地位,使全球芯片产业竞争更加激烈。
长期以来,美国和日本在芯片设计和制造领域占据主导地位,形成了强大的市场控制力。
中国的崛起将改变这种局面,通过增强自主研发和创新能力,中国芯片企业在国际市场上逐渐崭露头角,打破了原有的市场格局。
随着中国在芯片生产和制造领域的地位提升,全球供应链将进一步向中国倾斜。这不仅有助于提升全球芯片供应链的效率和稳定性,还将推动相关配套产业的发展。
与此同时,中国在芯片领域的崛起,也促使其他国家和地区加快调整和优化自身的供应链布局,以应对市场变化和竞争压力。