2024 年，全球半導體行業(yè)展現(xiàn)出強勁的增長勢頭，預計全年銷售額達 6270 億美元，并將在 2025 年進一步增長至 6970 億美元，創(chuàng)下歷史新高。
在這一趨勢下，生成式人工智能（AI）芯片成為市場的關(guān)鍵增長動力，占據(jù)了 2024 年芯片銷售額的 20% 以上，并有望在 2025 年突破 1500 億美元。
PC 和智能手機市場的復蘇、先進封裝技術(shù)的快速增長以及全球半導體供應鏈的持續(xù)變革，也為行業(yè)帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。
Part 1
2025 年半導體行業(yè)發(fā)展態(tài)勢
● 2024 年半導體行業(yè)表現(xiàn)強勁，銷售額達 6270 億美元，實現(xiàn) 19% 的兩位數(shù)增長。
● 2025 年預計銷售額將達到 6970 億美元，創(chuàng)下歷史新高。
若能保持當前增長速度，到 2030 年芯片銷售額有望達到 1 萬億美元，2040 年甚至可能達到 2 萬億美元。
全球十大芯片公司的總市值在 2024 年 12 月中旬達到 6.5 萬億美元，較 2023 年同期增長 93%，比 2022 年同期高出 235% 。
但過去兩年芯片股表現(xiàn)分化，參與生成式人工智能芯片市場的公司表現(xiàn)出色，而汽車、計算機等領(lǐng)域的芯片公司表現(xiàn)欠佳。
生成式人工智能推動了對新一代人工智能芯片的強勁需求，包括 CPU、GPU、數(shù)據(jù)中心通信芯片等。
● 2024 年人工智能芯片市場價值可能超過 1250 億美元，占當年芯片總銷售額的 20% 以上，遠超德勤《2024 年 TMT 預測》報告中保守預測的 500 億美元。預計 2025 年新一代人工智能芯片的價值將超過 1500 億美元。
◎ 數(shù)據(jù)中心 AI 加速器芯片：全球云計算巨頭不斷投資 AI 訓練和推理芯片，推動 GPU 需求激增，H100、MI300 及定制 AI 加速芯片成為市場焦點。
◎ 企業(yè)邊緣 AI 計算：越來越多企業(yè)開始部署本地 AI 數(shù)據(jù)中心，以提升數(shù)據(jù)隱私和安全性，同時優(yōu)化成本支出。
◎ 消費級 AI 終端設(shè)備：預計 2025 年搭載 AI 處理單元的 PC 將占總出貨量的一半，智能手機 AI 計算能力也將顯著提升，推動 AI 芯片的小型化和集成化。
● 個人電腦銷量在 2023 年和 2024 年持平于 2.62 億臺后，預計 2025 年將增長 4% 以上，達到約 2.73 億臺。搭載人工智能的 PC 銷量預計到 2025 年將占到所有 PC 的一半，到 2028 年幾乎所有 PC 都可能至少配備一些板載人工智能處理。
● 智能手機銷量預計在 2025 年及以后以低個位數(shù)增長，2024 年達到 12.4 億臺（同比增長 6.2%）。預計 2025 年新一代 AI 智能手機將占手機銷量的 30%。
● 通信和計算機芯片銷售額（包括數(shù)據(jù)中心芯片）在 2023 年占半導體總銷售額的 57%，是重要的終端市場。
Part 2
半導體行業(yè)的
結(jié)構(gòu)性挑戰(zhàn)與變革
● 2023 年芯片銷量近 1 萬億，平均售價 0.61 美元，新一代人工智能芯片雖占 2024 年收入的 20%，但在晶圓總產(chǎn)量中占比不到 0.2%。
● 2024 年全球芯片收入增長 19%，但硅晶圓出貨量預計下降 2.4%，
● 2025 年預計增長近 10%，先進封裝增長速度更快，如臺積電的 CoWoS 先進封裝產(chǎn)能不斷擴張。
芯片行業(yè)研發(fā)支出占比不斷提高，2015 年研發(fā)支出占息稅前利潤的平均水平為 45%，2024 年預計達到 52%，研發(fā)支出復合年增長率為 12%，高于息稅前利潤 10% 的增長率。
行業(yè)到 2030 年預計需增加 100 萬名技術(shù)工人，即每年增加 10 萬名以上，人才挑戰(zhàn)在 2025 年進一步加劇，全球各國都難以培養(yǎng)足夠技術(shù)人才滿足勞動力需求。
勞動力老齡化問題在美國和歐洲更為突出，復雜的地緣政治格局和供應鏈脆弱性也給全球人才供應帶來壓力。美國和歐洲制造、組裝和測試的回流，以及 “友岸化” 策略，都要求在更多地區(qū)尋找合適技能人才，人才挑戰(zhàn)甚至導致新工廠開業(yè)延遲。
2024 年半導體供應鏈運轉(zhuǎn)良好，但考慮到人工智能芯片的重要性以及尖端芯片所需處理器、內(nèi)存和封裝的相對更高集中度，行業(yè)在 2025 年及以后可能更容易受到供應鏈中斷的影響，各種芯片法案推動行業(yè)在地理上的分散，但至少在未來一兩年內(nèi)，行業(yè)仍然脆弱。
人工智能將成為半導體工程師的強大助手，2025 年更加重視 “左移” 設(shè)計方法，將測試、驗證和確認提前，優(yōu)化策略從簡單的 PPA 指標發(fā)展到系統(tǒng)級指標。
先進人工智能功能結(jié)合可能幫助設(shè)計更節(jié)能芯片，領(lǐng)域?qū)Ｓ眯酒蛯I(yè)芯片預計繼續(xù)主導，新一代 AI 工具助力公司設(shè)計更專業(yè)產(chǎn)品。
3D IC 和異構(gòu)架構(gòu)帶來排列、組裝、驗證和測試等挑戰(zhàn)，從單個產(chǎn)品設(shè)計轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計，需在早期融入軟件和數(shù)字孿生，強調(diào)早期和頻繁測試的重要性。
2025 年同步硬件、系統(tǒng)和軟件開發(fā)有助于重新定義系統(tǒng)工程，提高效率、質(zhì)量和上市時間。
隨著設(shè)計和軟件在下一代先進芯片產(chǎn)品開發(fā)中作用關(guān)鍵，2025 年加強網(wǎng)絡防御至關(guān)重要。芯片設(shè)計人員應在設(shè)計過程早期集成安全性和安全測試，實施冗余和錯誤糾正檢測機制，以及基于硬件的安全功能。
小結(jié)
2025 年全球半導體行業(yè)在生成式人工智能和數(shù)據(jù)中心建設(shè)的驅(qū)動下，迎來了前所未有的發(fā)展機遇，市場規(guī)模持續(xù)擴張，人工智能芯片成為增長的核心動力。
從市場前景來看，若能有效應對挑戰(zhàn)，半導體行業(yè)有望在未來持續(xù)增長，實現(xiàn) 2030 年甚至 2040 年的宏偉目標。人工智能芯片市場潛力巨大，將繼續(xù)引領(lǐng)行業(yè)創(chuàng)新和發(fā)展。但需求的波動也可能對行業(yè)產(chǎn)生影響，特別是當人工智能相關(guān)支出出現(xiàn)下降趨勢時，可能會對全球半導體和電子供應鏈造成不利沖擊。
