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2024年产业展望:AI应用浮现,半导体成长动能方向明确

AI已成为半导体产业在2024年的共同成长语言。

半导体产业对台湾的重要性不言可喻,其中,台积电在10纳米(不含)以下先进制程具有极高的全球占有率,因此不论是苹果的手机应用处理器(Application Processor)、人工智能(AI)服务器用的GPU或是云端数据中心所需的定制化芯片(Custom ASIC),最后大多数都依赖台积电生产。

回顾2023年,整体半导体市场呈现9%的年减幅度,就半导体元件类别分析,主要是受到存储器产品市场年减幅度达到35%所致,少数持续成长的领域出现在AI相关联的服务器用GPU及云端网络数据处理芯片、电动车相关的功率半导体,例如碳化矽(SiC)元件、矽基IGBT等。

全球前20大半导体业者中,估计仅有5家在2023年营收可达正成长,包括NVIDIA、博通(Broadcom)、英飞凌(Infineon)、意法半导体(ST)、恩智浦(NXP),后面3家业者主要因为车用半导体占营收比重高,而车用半导体是五大终端应用里年成长率最高者;NVIDIA主要成长来自于AI服务器用GPU及其数据中心用数据处理器(DPU);博通在网通基础设备用芯片及定制化AI芯片拥有高市占率,需求持稳且议价力高。

展望2024年,全球半导体市场预期可成长双位数达12%,以下3点值得关注。

首先,终端市场持续消耗库存,2024年下半半导体业者库存水准及出货将陆续回复正常。2023年下游终端业者下单缩水以消耗库存,导致近3季半导体业者产能利用率偏低,截至2023年第3季末的半导体业者库存水位仍然高于历史平均水准。预期半导体厂商的产能利用率(特别是8寸及以下晶圆厂)距离恢复正常,恐怕还需要至少2~3季的时间,这一部分可以就各主要国家制造业采购经理人指数及晶圆厂产能利用率、上下游库存水准续作观察。

过去以来,半导体市场一直都有景气循环的特性,主要原因是半导体厂全新投资到量产往往需要2~4年时间,投资决策时的需求判断与日后实际需求状况可能有落差,新兴应用崛起、芯片供应链失衡、经济波动、地缘政治等因素都会造成供需态势的变化,过去20年全球半导体市场成长14年,衰退6年。观察中长期去是,仍是处于稳定成长的上升轨道上。 

其二,分析半导体终端需求面,2024年四大主要应用芯片市场都将出现正成长。预估四大应用市场分别是智能手机、服务器、汽车以及PC。上述四大类终端产品的年出货量可望较2023年增加(2024年汽车出货量年增幅度有限,但电动车比例可望继续提升,有利车用半导体市场继续成长),其平均半导体含量也会较2023年高,有助2024年半导体市场成长。

WSTS最新预估2024年全球半导体市场可望年增680亿美元,DIGITIMES研究中心预估上述四大应用半导体需求年增可达480亿美元,占2024年净成长金额约7成。

其三,就热门半导体而言,无疑地AI、高效能运算有关的半导体最值得关注,NVIDIA的服务器用GPU仍然炙手可热,该公司截至2023年10月29日的最新季度毛利率为74%,营业利益104亿美元,营业利益率达57.5%,若单看服务器用GPU及配套软件服务,估计毛利率可达80~85%。NVIDIA之外,定制化AI运算芯片及协助AI运算相关的网通芯片也是高成长的产品,受益者包括博通、Marvell及负责生产的台积电,更多的云端及网络服务业者为降低运算成本及耗电,纷纷往定制化芯片方向发展。

另外,AI PC、AI手机的崛起也将带来新的芯片契机,不过2024年还处于模索、定义需求的阶段,预期终端产品大量出货时间点可能落在2025年。

存储器市场在2022及2023年连续2年明显衰退,主要原因是存储器市场单价波动大,再加上2022~2023年智能手机及PC两大应用出货衰退所拖累,预估2024~2025年可望恢复成长,2024年因为主要DRAM存储器业者扩产重心放在高端AI服务器必须的高带宽存储器(HBM),在非HBM的DRAM产能增有限,一方面HBM的单位售价远高于一般DRAM,另一方面,减缓一般DRAM产能增也有助于DRAM市场供需持稳,预估2024年存储器市场可望年增40%以上,其中DRAM市场比起NAND Flash市场成长性高,主因供需态势较有利及HBM因素。

DIGITIMES Research研究总监。国立清华大学工业工程研究所毕业,研究领域包括半导体市场、显示器产业以及新兴科技趋势,相信科技是推动人类社会进步的一大动力。