本文來自微信公眾號“半導體行業(yè)觀察”。
Yole在最新的報告中預測。在生成式人工智能的推動下，GPU市場規(guī)模預計將在2029年達到1900億美元，比CPU市場規(guī)模大兩倍！
他們表示，處理器市場將經(jīng)歷顯著增長，這主要得益于對生成式AI應用不斷增長的需求。到2029年，市場規(guī)模預計將達到4800億美元，而GPU和AI ASIC將引領(lǐng)這一擴張。雖然APU、CPU和GPU目前按此順序領(lǐng)先市場，但GPU預計將超越其他細分市場，因為它們在AI驅(qū)動的工作負載中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。數(shù)據(jù)中心AI ASIC也有望快速增長，因為用于AI任務的專用芯片正在獲得關(guān)注，尤其是隨著云超大規(guī)模提供商開發(fā)定制處理器。
預計到2024年，電信和基礎(chǔ)設施行業(yè)將超過移動和消費行業(yè)，成為領(lǐng)先的細分市場，這得益于對人工智能基礎(chǔ)設施的大量投資。與此同時，汽車行業(yè)正在成為一個主要的增長領(lǐng)域，這得益于該行業(yè)向人工智能和先進處理技術(shù)的轉(zhuǎn)變。相比之下，預計未來五年智能手機和個人電腦的需求將保持疲軟，導致移動和消費行業(yè)增長溫和，預計復合年增長率約為5%。
英偉達獨霸GPU，英特爾CPU面臨競爭
在對AI加速器的需求不斷增長的情況下，Nvidia將憑借其高性能GPU主導生成式AI革命。
報告顯示，處理器市場主要由CPU和GPU組成，其中英特爾和AMD在CPU領(lǐng)域領(lǐng)先，Nvidia則近乎獨霸GPU，他們合計占據(jù)各自市場的97%，并占據(jù)整個處理器市場的47%。
英特爾仍然是CPU領(lǐng)域的領(lǐng)導者，但由于來自Ampere Computing等初創(chuàng)公司以及亞馬遜和谷歌等科技巨頭的競爭日益激烈，其市場份額正在下降。與此同時，高通和聯(lián)發(fā)科在APU領(lǐng)域占據(jù)主導地位，而蘋果在內(nèi)部設計方面處于領(lǐng)先地位。在筆記本電腦市場，他們與曾經(jīng)的雙頭壟斷企業(yè)英特爾/AMD的競爭越來越激烈。汽車市場的競爭也日益激烈，眾多公司都在爭奪不斷擴大的機會。
AMD和英特爾在FPGA領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，尤其是在SoC FPGA領(lǐng)域，而AI ASIC主要由谷歌、亞馬遜和阿里巴巴等數(shù)據(jù)中心OEM以及英特爾的Gaudi產(chǎn)品線推動。DPU市場也由領(lǐng)先的數(shù)據(jù)中心處理器和超大規(guī)模云提供商主導。
在中國，因為政府優(yōu)先發(fā)展人工智能和RISC-V，為處理器營造了競爭環(huán)境?？傮w而言，人工智能處理器市場正在快速增長，表明該行業(yè)正處于轉(zhuǎn)型階段。
生成式AI，推動處理器創(chuàng)新
自2023年以來，生成式人工智能推動了處理器創(chuàng)新，優(yōu)化了數(shù)據(jù)中心和消費設備中的人工智能。人工智能個人電腦正在重塑筆記本電腦和臺式機市場，Apple M和高通的驍龍X-Elite/Plus引領(lǐng)潮流。AMD和英特爾也分別憑借4nm和3nm處理器進入人工智能個人電腦領(lǐng)域。
在智能手機中，人工智能集成提高了性能，尤其是聯(lián)發(fā)科的Dimensity 9300+。Nvidia的Blackwell GPU采用芯片架構(gòu)，將增強數(shù)據(jù)中心功能，而基于Arm的CPU（如Nvidia Grace）和來自主要科技公司的定制處理器正在服務器領(lǐng)域獲得關(guān)注。受對ADAS技術(shù)的需求推動，汽車行業(yè)也在不斷發(fā)展。
初創(chuàng)公司和超大規(guī)模企業(yè)正專注于AI ASIC推理，以與Nvidia競爭，同時利用小芯片和HBM內(nèi)存來提高效率。4nm工藝正在成為標準，而3nm僅限于特定應用。如今，臺積電在先進工藝方面處于領(lǐng)先地位，而三星則面臨產(chǎn)量方面的挑戰(zhàn)。小芯片架構(gòu)正在整個行業(yè)得到廣泛采用，從而能夠針對各種應用進行優(yōu)化。
收入下降后，英特爾正在調(diào)整戰(zhàn)略，以提高代工業(yè)務的競爭力，計劃利用臺積電的3nm工藝來生產(chǎn)其Lunar Lake處理器。到2026年，英特爾的重點將轉(zhuǎn)移到內(nèi)部生產(chǎn)Panther Lake處理器。
先進封裝，快速發(fā)展
Yole表示，在人工智能的推動下，2024年第二季度先進封裝收入達到109億美元，較上一季度增長5%。
報告指出，由于正常的季節(jié)性因素通常會影響后端業(yè)務，預計上半年將是表現(xiàn)最弱的半年。而隨著需求顯示出緩慢復蘇的跡象，預計2024年第三季度收入將再增長15.5%至126億美元。盡管需求仍然疲軟且客戶的庫存正在進一步消化，但2024年將是復蘇的一年，2下半年的保險應該會更強勁。
在資本支出方面，2024年第二季度略高于上一季度。頂級參與者在2023年的先進封裝資本支出約為103億美元，比上一年下降19%，但預計2024年將增長7%。監(jiān)測中增加了對FOPLP采用的兩種不同情景的新分析。最樂觀的情況是，考慮到臺積電將從2027年開始將其CoWoS和InFO生產(chǎn)的很大一部分轉(zhuǎn)移到面板，UHD FO向PLP的轉(zhuǎn)變更高。
Yole同時預測，在未來幾年，先進封裝收入預計將以12.7%的復合年增長率，那就意味著整個市場規(guī)模將從2023年的390億美元增至2029年的800億美元?？傮w而言，2023年是整個半導體行業(yè)較為疲軟的一年，先進封裝市場也受到了影響。盡管如此，隨著需求增加和先進封裝的采用不斷增長，市場將在2024年復蘇。
按照Yole的頭顱，先進封裝市場主要受移動和消費、電信和基礎(chǔ)設施以及汽車市場推動，受HPC和生成式AI等大趨勢推動。在所有封裝平臺中，2.5D/3D封裝將在未來五年內(nèi)增長最快。臺積電、英特爾和三星等行業(yè)巨頭以及ASE、Amkor和JCET等頂級OSAT正在大力投資先進封裝技術(shù)和產(chǎn)能，預計2024年將在其先進封裝業(yè)務上投資約107億美元。
AI芯片，影響蔓延
作為芯片行業(yè)的最主要動力來源，AI芯片的影響正在蔓延，例如作為光刻機巨頭的掌舵人，ASML CEO Christophe Fouquet在上個禮拜發(fā)布財報的時候就曾直言：“如果沒有AI，半導體行業(yè)會很慘。”
而從ASML和臺積電財報以及帶來的影響，我們可見AI正在深入影響半導體行業(yè)。
正如彭博社在日前的一篇報道所說，半導體行業(yè)通常被視為全球經(jīng)濟的晴雨表，因為芯片對于從數(shù)據(jù)中心服務器到洗碗機等一系列產(chǎn)品都至關(guān)重要。提供制造這些芯片所需設備的公司處于該行業(yè)的前線。
在半導體公司開始生產(chǎn)之前，需要花費數(shù)月時間來建造、安裝和測試用于制造芯片的機器。因此，像ASML這樣的公司對客戶的感受有著不同尋常的長遠看法。目前，他們對除人工智能以外的所有領(lǐng)域都發(fā)出了警告信號。例如，由于客戶庫存增加，汽車和工業(yè)供應商的需求正在下滑。
此外，英特爾公司正在削減成本并推遲新工廠的建設，以應對銷售額下降和虧損增加的問題。三星電子公司本月向投資者道歉，原因是高帶寬內(nèi)存芯片的延遲導致財務業(yè)績令人失望。投資者本周將關(guān)注德州儀器公司，該公司將于周二公布業(yè)績，因為該公司的模擬芯片被廣泛的客戶使用。
綜合來看，設備制造商的前景似乎很艱難，其中許多公司的股價在今年早些時候創(chuàng)下了歷史新高。一些交易員沒有等待觀望，已經(jīng)開始拋售股票。
ASML剛剛經(jīng)歷了自9月初以來最糟糕的一周，其在美國上市的股價下跌了14%。美國最大的芯片設備制造商應用材料公司(Applied Materials Inc.)下跌了9.1%，而KLA和Lam Research分別下跌了12%以上。
與此同時，以色列芯片公司的股票在特拉維夫證券交易所下跌，這與其在美國證券交易所的下跌保持一致。領(lǐng)跌的是Nova，下跌約14.8%，市值蒸發(fā)約36億新謝克爾（約9.6億美元），目前市值約為204億新謝克爾（54億美元）。Tower下跌3.6%，蒸發(fā)約7.2億新謝克爾，市值降至194億新謝克爾（51.5億美元）。Camtek下跌3.5%，蒸發(fā)約5.4億新謝克爾，市值約為144億新謝克爾（38.2億美元）。
Cantor Fitzgerald分析師CJ Muse在一份研究報告中寫道：“我們對其他半導體設備公司一直持謹慎態(tài)度。但我們原本認為，像ASML這樣交貨時間較長的公司會表現(xiàn)優(yōu)異。顯然，我們的這種假設是錯誤的。”
AI芯片費錢，玩家不會太多
近日，Marvell執(zhí)行副總裁兼首席技術(shù)官Noam Mizrahi在接受日經(jīng)采訪的時候表示，由于保持競爭力需要大量資金，只有少數(shù)頂尖芯片開發(fā)商能夠繼續(xù)投資用于人工智能計算的半導體。
“不過，即使‘沒有多少’參與者有能力留在這場游戲中，定制人工智能芯片的市場也將急劇增長。”Noam Mizrahi強調(diào)。
Mizrahi指出：“從投資角度來看，這確實是一個龐大的市場。對于那些擁有規(guī)模并能進行長期投資的人來說，這是一個賽道。”“你需要投資封裝技術(shù)，你需要投資5納米、3納米、2納米的芯片工藝技術(shù)。你需要投資一切，包括知識產(chǎn)權(quán)、接口技術(shù)和內(nèi)存技術(shù)。......為此我認為這個領(lǐng)域不會太擁擠。”
按照國際商業(yè)戰(zhàn)略公司(IBS)估計，制造7納米芯片的單片晶圓成本接近10000美元，制造5納米芯片的單片晶圓成本超過14000美元，制造2納米芯片的單片晶圓成本接近20000美元。為了保持競爭力，芯片開發(fā)商花費數(shù)億美元開發(fā)和設計每一代芯片，以保持相關(guān)性。
與此同時，定制芯片的需求正在增長，尤其是用于人工智能計算的芯片。
雖然Nvidia和AMD的現(xiàn)成產(chǎn)品仍然很受歡迎，但Google、Microsoft、Amazon和Meta等領(lǐng)先的云服務提供商正在投入巨資開發(fā)自己的數(shù)據(jù)中心半導體。這些科技巨頭的目標是充分優(yōu)化性能，實現(xiàn)產(chǎn)品差異化。這不僅需要建立自己的芯片設計團隊，還需要尋找合作伙伴來支持芯片的開發(fā)和生產(chǎn)。
為此Marvell預計，2023年至2028年，定制計算芯片市場總量的復合年增長率將達到45%，從66億美元增至429億美元。該公司的目標是在這個不斷增長的領(lǐng)域中提高其市場份額。
Mizrahi表示，人工智能熱潮的另一個主要增長動力在于數(shù)據(jù)中心的“互連”功能。例如，為人工智能計算而設計的超級計算機需要多個圖形處理單元或人工智能加速器之間的快速連接，以便作為一個計算單元運行，從而優(yōu)化其性能。
“我們談論的不是一個單一的[組件]，”Mizrahi說。“我們談論的是數(shù)百個、數(shù)千個、數(shù)萬個組件。它們都是相互連接的......它們都需要作為一個虛擬機出現(xiàn)。它們的互連方式對[計算]結(jié)果有巨大影響。”
據(jù)Marvell稱，互連市場預計從2023年到2028年將以27%的年復合率增長，達到近140億美元的價值。
寫在最后
其實在沒多久以前，芯片行業(yè)的大哥是英特爾，英偉達雖然發(fā)展不錯，但依然不能與大哥相提并論。尤其是在經(jīng)歷了挖礦大潮的崩盤以后，大家都曾為英偉達的未來表達擔憂。但ChatGPT的到來，讓這一切改變了。
從市場看來，目前AI市場最穩(wěn)定的贏家就是英偉達。雖然臺積電、AMD和SK海力士目前也受益匪淺，但從相關(guān)壟斷情況看來，他們也會面臨不確定性。
AI未來將如何影響半導體，還是應該繼續(xù)觀望。
參考鏈接：
https://www.yolegroup.com/product/report/status-of-the-processor-industry-2024/?utm_source=PR&utm_medium=email&utm_campaign=PR_Status_of_the_Processor_Industry_Oct2024
