半导体行业发展:现状、驱动因素、挑战与展望


半导体行业作为现代科技的基石,其发展态势一直备受瞩目。近年来,半导体行业历经起伏,目前正处于一个关键的发展节点。

行业现状:从低谷回弹,仍存分化

在经历了 2023 年的下行周期后,全球半导体产业在 2024 年迎来了复苏的曙光。美国半导体行业协会(SIA)发布的数据显示,2024 年第三季度,全球半导体销售额达到 1660 亿美元,同比大幅增长 23.2%,环比增幅也达到了 10.7%,创下自 2016 年以来的最高水平。世界半导体贸易统计组织(WSTS)数据显示,2024 年 8 月全球半导体销售额达到 531 亿美元,首次超越 2022 年 5 月 518 亿美元的销售额纪录,并在 9 月进一步增长至 553 亿美元 。从地域来看,美洲和中国成为引领全球半导体销售额回暖的主力市场。2024 年第三季度,美洲半导体市场销售额同比增长 43.5%;中国半导体市场销售额同比增长 20.6% 。

然而,行业的复苏并非一帆风顺,也并非全面开花。从全球半导体晶圆厂的产能利用率来看,行业景气度尚未完全恢复。中芯国际联合首席执行官赵海军指出,全球宏观经济,尤其是欧洲经济仍在下行,当前全行业产能利用率平均仅为 70%,而产业要实现恢复,产能利用率需达到 85% 以上,这一状况短期内难以明显改善 。

此外,从应用市场来看,需求存在结构性分化。AI 相关需求持续强势,以服务器用 AI 处理器为代表的产品需求旺盛,相关企业纷纷上调营收预期。例如,AMD 在 2024 年年初预计其数据中心 GPU 营收为 20 亿美元,7 月调整为 45 亿美元,10 月末进一步调整为 50 亿美元;台积电预计服务器用 AI 处理器对 2024 财年的营收贡献是去年的三倍以上,占台积电 2024 年总营收的 15% 左右 。但与之形成对比的是,工业和汽车等领域的需求则较为疲软,意法半导体、恩智浦等厂商在财报中普遍看弱这两个领域的增长动能 。

驱动因素:AI 引领,新兴产业协同推进

AI 的崛起无疑是当前半导体行业发展的最强劲驱动力。自 2023 年被视为生成式 AI 的爆发元年以来,AI 技术的应用场景不断拓展,对半导体的需求呈现出爆发式增长。AI 与半导体技术相互促进,AI 智能应用创新驱动半导体产业持续成长,而 GPU 等半导体器件提供的算力又使 AI 智能应用成为可能 。SEMI 预测,与 AI 相关的半导体市场在未来 3 - 5 年将保持约 30% 的年复合增长率 。以英伟达为例,尽管面临出口限制,其 2024 年第一季度利润仍激增 769%,充分显示了 AI 需求的旺盛 。

除了 AI,新能源汽车、智能制造、物联网等新兴产业也成为半导体行业发展的重要助推器。新能源汽车对半导体技术的推动体现在智能化需求、能源管理和节能技术、车联网和智能驾驶技术等多个方面 。随着新能源汽车市场的快速发展,对半导体器件的需求也在持续攀升。物联网的快速发展推动了传感器和智能设备的需求增长,从而带动了半导体市场的增长。物联网的功耗要求、小型化和集成化需求等,激发了市场对高性能、高可靠性半导体器件的需求 。此外,尽管消费电子市场复苏较为缓慢,但手机和 PC 等终端产品基数庞大,其跌幅已经大幅缩窄并走向反转,随着品牌新机的发布,有望重新点燃增量需求 。

半导体生产相关设备

来源:厦门毅睿科技有限公司官网

面临挑战:地缘政治、供应链与可持续发展

近年来,地缘政治因素对半导体行业的影响日益显著。半导体产业作为全球化的典型代表,其供应链高度依赖各地区间的专业化分工。然而,地缘政治的变化正在重塑全球半导体供应链和市场。美国通过《芯片和科学法案》投入 520 亿美元,计划提升国内半导体制造能力;欧洲推出《欧洲芯片法案》,旨在提高欧盟在全球芯片市场的份额;日本、东南亚等国家和地区也纷纷通过政策激励吸引半导体投资 。地缘政治的不确定性促使各国推动供应链的 “去全球化” 和区域化,这不仅造成企业将供应链转移,形成产业链的脱钩断链,也抬高了半导体产业的生产成本,增加了市场波动和国际协作受阻等挑战 。

半导体行业的可持续发展也面临着严峻挑战。半导体制造是费电耗水、碳排放量较高的产业。TechInsights 预测,从 2024 年到 2030 年,基于 GPU 的 AI 加速器制造所产生的二氧化碳当量排放量将增长 16 倍 。如何在发展半导体产业的同时,实现节能减排、绿色制造,成为行业必须面对的重要课题。此外,全球半导体产业还面临着人才短缺的问题,人才是技术创新和产业持续发展的基础,如何吸引、培育和留住人才,也是行业发展面临的挑战之一 。

未来展望:机遇与挑战并存

展望未来,半导体行业前景依然广阔。随着 AI 技术的不断深入发展,其应用场景将进一步拓展,对半导体的需求也将持续增长。预计到 2030 年,全球半导体销售额有望突破万亿美元 。同时,新能源汽车、物联网等新兴产业的持续发展,也将为半导体行业提供源源不断的市场需求。在技术创新方面,随着晶体管尺寸逼近物理极限,先进封装技术、异构集成等后摩尔技术成为新的创新焦点,为集成电路的发展提供了新的机遇 。

但半导体行业也必须积极应对诸多挑战。在全球经贸格局秩序重构的背景下,行业需要在区域化生产与全球协作之间寻找平衡,加强国际合作,共同应对技术协调、成本上升等问题 。在可持续发展方面,行业需要加大研发投入,探索绿色制造技术,降低能耗和碳排放。在人才培养方面,需要加强教育与产业的对接,培养出更多适应行业发展需求的专业人才。半导体行业正站在一个新的发展起点上,机遇与挑战并存,唯有积极创新、协同合作,才能在未来的发展中赢得先机。


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