У 2024 році настає весна напівпровідників?

У низхідному циклі 2023 року такі ключові слова, як звільнення, скорочення замовлень і списання через банкрутство, проходять через хмарну індустрію мікросхем.

У 2024 році, сповненому фантазії, які нові зміни, нові тенденції та нові можливості матиме напівпровідникова промисловість?

1. Ринок зросте на 20%

Нещодавно останнє дослідження International Data Corporation (IDC) показує, що світовий дохід від напівпровідників у 2023 році впав на 12,0% порівняно з минулим роком, досягнувши 526,5 мільярдів доларів, але це вище оцінки агентства у 519 мільярдів доларів у вересні.Очікується, що в 2024 році він зросте на 20,2% порівняно з минулим роком до 633 мільярдів доларів США, порівняно з попереднім прогнозом у 626 мільярдів доларів США.

Згідно з прогнозом агентства, видимість зростання напівпровідників зросте, оскільки довгострокова корекція запасів у двох найбільших сегментах ринку, ПК та смартфонах, згасає, а рівень запасів уавтомобільнийОчікується, що промисловість і промисловість повернуться до нормального рівня в другій половині 2024 року, оскільки електрифікація продовжує стимулювати зростання вмісту напівпровідників протягом наступного десятиліття.

Варто зазначити, що сегменти ринку з тенденцією відскоку або темпом зростання у 2024 році це смартфони, персональні комп’ютери, сервери, автомобілі та ринки ШІ.

1.1 Смартфон

Після майже трьох років спаду ринок смартфонів нарешті почав набирати обертів із третього кварталу 2023 року.

Згідно з даними дослідження Counterpoint, після 27 місяців поспіль падіння світових продажів смартфонів у річному обчисленні, перший обсяг продажів (тобто роздрібних продажів) у жовтні 2023 року зріс на 5% у річному обчисленні.

Canalys прогнозує, що постачання смартфонів за весь рік досягне 1,13 мільярда одиниць у 2023 році, і, як очікується, зросте на 4% до 1,17 мільярда одиниць до 2024 року. Очікується, що ринок смартфонів досягне 1,25 мільярда одиниць, поставлених у 2027 році, із сукупним річним темпом зростання ( 2023-2027) 2,6%.

Саньям Чаурасіа, старший аналітик Canalys, сказав: «Відновлення смартфонів у 2024 році відбуватиметься завдяки ринкам, що розвиваються, де смартфони залишаються невід’ємною частиною зв’язку, розваг і продуктивності».Chaurasia стверджує, що кожен третій смартфон, який буде поставлений у 2024 році, буде з Азіатсько-Тихоокеанського регіону, порівняно з кожним п’ятим у 2017 році. Завдяки зростанню попиту в Індії, Південно-Східній та Південній Азії цей регіон також стане одним із найшвидше зростаючих. під 6 відсотків на рік.

Варто зазначити, що нинішній ланцюжок індустрії смартфонів є дуже зрілим, конкуренція на акціях є жорсткою, і в той же час наукові та технологічні інновації, промислова модернізація, навчання талантів та інші аспекти тягнуть індустрію смартфонів, щоб підкреслити її соціальну значення.

1.2 Персональні комп'ютери

Згідно з останнім прогнозом TrendForce Consulting, глобальні поставки ноутбуків досягнуть 167 мільйонів одиниць у 2023 році, що на 10,2% менше, ніж у минулому році.Однак, оскільки тиск на запаси зменшується, очікується, що глобальний ринок повернеться до здорового циклу попиту та пропозиції в 2024 році, а загальний обсяг поставок на ринку ноутбуків досягне 172 мільйонів одиниць у 2024 році, щорічно збільшуючись на 3,2%. .Основний імпульс зростання походить від попиту на заміну на ринку терміналів, а також розширення Chromebook і ноутбуків для кіберспорту.

У звіті TrendForce також згадав про стан розробки ПК зі штучним інтелектом.Агентство вважає, що через високу вартість оновлення програмного та апаратного забезпечення, пов’язаного з AI PC, початкова розробка буде зосереджена на бізнес-користувачах високого рівня та творцях контенту.Поява ПКС зі штучним інтелектом не обов’язково стимулюватиме додатковий попит на придбання ПК, більшість з яких, природно, переміститься на пристрої ПК зі штучним інтелектом разом із процесом заміни бізнесу у 2024 році.

Для споживачів поточний пристрій ПК може надавати хмарні додатки AI для задоволення потреб повсякденного життя, розваг. Якщо в короткостроковій перспективі не буде програми-вбивці AI, висунути відчуття модернізації досвіду AI, буде важко швидко збільшити популярність споживчого ШІ ПК.Однак у довгостроковій перспективі, після того, як у майбутньому будуть розроблені можливості застосування більш диверсифікованих інструментів штучного інтелекту, а поріг ціни буде знижено, рівень проникнення споживчого ШІ PCS все ще можна очікувати.

1.3 Сервери та центри обробки даних

За оцінками Trendforce, сервери AI (включаючи GPU,FPGA, ASIC тощо) постачатиме понад 1,2 мільйона одиниць у 2023 році, із щорічним збільшенням на 37,7%, що становить 9% від загального обсягу поставок серверів, і зросте більш ніж на 38% у 2024 році, а сервери ШІ складатимуть більше 12%.

Завдяки таким програмам, як чат-боти та генеративний штучний інтелект, основні постачальники хмарних рішень збільшили свої інвестиції в штучний інтелект, що стимулює попит на сервери ШІ.

З 2023 по 2024 рік попит на сервери штучного інтелекту в основному обумовлений активними інвестиціями постачальників хмарних рішень, а після 2024 року він буде поширений на інші сфери застосування, де компанії інвестують у професійні моделі штучного інтелекту та розробку програмного забезпечення, що сприятиме зростанню периферійні сервери штучного інтелекту, оснащені Gpus низького та середнього рівня.Очікується, що середньорічний темп зростання поставок периферійних серверів ШІ становитиме понад 20% з 2023 по 2026 рік.

1.4 Нові енергетичні транспортні засоби

З безперервним просуванням нових чотирьох тенденцій модернізації попит на мікросхеми в автомобільній промисловості зростає.

Від базового керування системою живлення до розширених систем допомоги водієві (ADAS), безпілотних технологій і автомобільних розважальних систем, існує велика залежність від електронних мікросхем.Згідно з даними, наданими Китайською асоціацією виробників автомобілів, кількість автомобільних чіпів, необхідних для транспортних засобів на традиційному паливі, становить 600-700, кількість автомобільних чіпів, необхідних для електромобілів, зросте до 1600 на автомобіль, а попит на чіпи для Очікується, що більш досконалі інтелектуальні транспортні засоби зростуть до 3000/машина.

Відповідні дані показують, що у 2022 році обсяг світового ринку автомобільних чіпів становить близько 310 мільярдів юанів.На китайському ринку, де нова енергетична тенденція є найсильнішою, продажі автомобілів у Китаї досягли 4,58 трильйона юанів, а китайський ринок автомобільних чіпів досяг 121,9 мільярда юанів.Очікується, що загальний обсяг продажів автомобілів у Китаї досягне 31 мільйона одиниць у 2024 році, що на 3% більше, ніж роком раніше, згідно з CAAM.Серед них продажі легкових автомобілів склали близько 26,8 мільйона одиниць, збільшившись на 3,1 відсотка.Продажі нових автомобілів на енергії досягнуть приблизно 11,5 мільйонів одиниць, що на 20% більше, ніж у минулому році.

Крім того, рівень інтелектуального проникнення транспортних засобів з новою енергією також зростає.У концепції продукту 2024 року здатність інтелекту буде важливим напрямком, на якому підкреслюється більшість нових продуктів.

Це також означає, що попит на мікросхеми на автомобільному ринку наступного року все ще великий.

2. Тенденції промислових технологій

2.1Чіп ШІ

ШІ існував протягом 2023 року, і він залишиться важливим ключовим словом у 2024 році.

Ринок чіпів, які використовуються для виконання робочих навантажень штучного інтелекту (AI), зростає зі швидкістю понад 20% на рік.У 2023 році обсяг ринку чіпів зі штучним інтелектом досягне 53,4 мільярда доларів, що на 20,9% більше, ніж у 2022 році, і зросте на 25,6% у 2024 році до 67,1 мільярда доларів.Очікується, що до 2027 року дохід від чіпів штучного інтелекту більш ніж удвічі перевищить розмір ринку в 2023 році і досягне 119,4 мільярда доларів.

Аналітики Gartner зазначають, що майбутнє масове розгортання власних чіпів штучного інтелекту замінить поточну домінуючу архітектуру чіпів (дискретний графічний процесор) для забезпечення різноманітних робочих навантажень на основі штучного інтелекту, особливо тих, що базуються на технології генеративного штучного інтелекту.

2.2 2.5/3D Advanced Packaging ринок

Останніми роками з еволюцією процесу виробництва чіпів прогрес ітерації «закону Мура» сповільнився, що призвело до різкого зростання граничних витрат на зростання продуктивності чіпа.У той час як закон Мура сповільнився, попит на обчислення стрімко зріс.Зі швидким розвитком нових галузей, таких як хмарні обчислення, великі дані, штучний інтелект і автономне водіння, вимоги до ефективності чіпів обчислювальної потужності стають все вищими і вищими.

В умовах численних викликів і тенденцій напівпровідникова промисловість почала досліджувати новий шлях розвитку.Серед них сучасне пакування стало важливим напрямком, який відіграє важливу роль у покращенні інтеграції чіпів, зменшенні відстані між чіпами, прискоренні електричного з’єднання між чіпами та оптимізації продуктивності.

2.5D сам по собі є виміром, який не існує в об’єктивному світі, оскільки його інтегрована щільність перевищує 2D, але він не може досягти інтегральної щільності 3D, тому його називають 2.5D.У сфері вдосконаленої упаковки 2.5D відноситься до інтеграції проміжного шару, який наразі в основному виготовлений із кремнієвих матеріалів, використовуючи переваги його зрілого процесу та характеристик з’єднання високої щільності.

Технологія 3D-упаковки та 2.5D відрізняються від високощільного з’єднання через проміжний шар, 3D означає, що проміжний шар не потрібен, а чіп безпосередньо з’єднаний між собою через TSV (технологія через кремній).

Міжнародна корпорація даних IDC прогнозує, що ринок упаковки 2,5/3D, як очікується, досягне середньорічного темпу зростання (CAGR) у 22% з 2023 по 2028 рік, що викликає велике занепокоєння на ринку тестування упаковки напівпровідників у майбутньому.

2.3 HBM

Чіп H100, H100 nude займає основну позицію, є три стеки HBM з кожного боку, а шість сумованих зон HBM еквівалентні H100 nude.Ці шість звичайних мікросхем пам'яті є одними з «винуватців» дефіциту пропозиції H100.

HBM бере на себе частину ролі пам'яті в GPU.На відміну від традиційної пам’яті DDR, HBM по суті об’єднує кілька пам’яті DRAM у вертикальному напрямку, що не тільки збільшує ємність пам’яті, але й добре контролює енергоспоживання пам’яті та площу мікросхеми, зменшуючи простір, зайнятий усередині корпусу.Крім того, HBM досягає вищої пропускної здатності на основі традиційної пам’яті DDR завдяки значному збільшенню кількості контактів для досягнення ширини шини пам’яті 1024 біт на стек HBM.

Навчання ШІ має високі вимоги до пропускної здатності та затримки передачі даних, тому HBM також користується великим попитом.

У 2020 році почали поступово з’являтися надпропускні рішення, представлені пам’яттю з високою пропускною здатністю (HBM, HBM2, HBM2E, HBM3).Після початку 2023 року шалене розширення ринку генеративного штучного інтелекту, представленого ChatGPT, стрімко збільшило попит на сервери штучного інтелекту, але також призвело до зростання продажів високоякісних продуктів, таких як HBM3.

Дослідження Omdia показують, що з 2023 по 2027 рік очікується, що річний темп зростання доходу ринку HBM зросте на 52%, а його частка доходу на ринку DRAM зросте з 10% у 2023 році до майже 20% у 2027 році. Більше того, Ціна HBM3 приблизно в п'ять-шість разів вища за стандартні чіпи DRAM.

2.4 Супутниковий зв'язок

Для звичайних користувачів ця функція необов'язкова, але для людей, які люблять екстремальні види спорту, або працюють у суворих умовах, таких як пустеля, ця технологія буде дуже практичною і навіть «рятівною».Супутниковий зв’язок стає наступним полем битви, на яке націлені виробники мобільних телефонів.