2024年半導(dǎo)體行業(yè)戰(zhàn)略性增長機(jī)遇

逍遙設(shè)計自動化 · 發(fā)表于 2024-12-6 08:00:00

引言
2024年半導(dǎo)體行業(yè)正處于關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)，面臨重大挑戰(zhàn)的同時也孕育著新的發(fā)展機(jī)遇。在技術(shù)進(jìn)步、地緣政治局勢和市場需求不斷變化的環(huán)境下，理解主要增長領(lǐng)域?qū)τ诋a(chǎn)業(yè)鏈上的所有參與者都具有重要意義[1]。

行業(yè)戰(zhàn)略性挑戰(zhàn)
半導(dǎo)體行業(yè)面臨五大戰(zhàn)略性問題，這些問題正在塑造行業(yè)的發(fā)展軌跡。包括高成本和較長的市場投放時間、宏觀經(jīng)濟(jì)疲軟和地緣政治緊張局勢、硅基器件性能限制、人才短缺以及技術(shù)可及性問題。2023年，由于智能手機(jī)、個人電腦和消費(fèi)電子產(chǎn)品需求疲軟，行業(yè)經(jīng)歷了下滑，但年底人工智能相關(guān)處理器顯示出強(qiáng)勁增長。

圖1：展示半導(dǎo)體行業(yè)面臨的五大戰(zhàn)略性問題：高成本和市場投放時間、宏觀經(jīng)濟(jì)和地緣政治、硅性能邊界、人才短缺和技術(shù)可及性。

人工智能與材料創(chuàng)新
人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)在半導(dǎo)體研發(fā)中的應(yīng)用代表著創(chuàng)新加速的重要機(jī)遇。人工智能技術(shù)正在革新器件設(shè)計、性能和材料發(fā)現(xiàn)過程。行業(yè)正在見證基于人工智能的電子設(shè)計自動化(EDA)解決方案的興起，這些解決方案簡化了設(shè)計迭代并提高了質(zhì)量結(jié)果，特別是在數(shù)字集成電路開發(fā)方面。

超越硅技術(shù)
行業(yè)正在經(jīng)歷超越傳統(tǒng)硅基半導(dǎo)體的重大轉(zhuǎn)變。化合物半導(dǎo)體，特別是碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)，在各種應(yīng)用中獲得顯著發(fā)展，提供更高效率和更好性能。

圖2：展示2022-2032年全球功率半導(dǎo)體市場中SiC和GaN的滲透率，顯示寬禁帶半導(dǎo)體的采用率不斷提高。

先進(jìn)封裝發(fā)展
新興封裝技術(shù)正在重塑半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局。行業(yè)重點(diǎn)已轉(zhuǎn)向精密封裝解決方案，實(shí)現(xiàn)更高程度的微型化、提高功率效率和改善熱性能。隨著企業(yè)投入巨資確保競爭地位，異構(gòu)集成和chiplet等先進(jìn)封裝技術(shù)正成為主流。

電動和自動駕駛汽車集成
汽車領(lǐng)域?yàn)榘雽?dǎo)體制造商提供了重要的增長機(jī)會。向電動汽車和自動駕駛能力的轉(zhuǎn)變正在推動對專用半導(dǎo)體解決方案的需求，特別是在功率管理和傳感器技術(shù)方面。

圖3：展示2022-2030年基于自動駕駛級別的新車銷售份額，顯示各級別自動駕駛的預(yù)計增長。

硅基光電子技術(shù)
硅基光電子正在通信、傳感和計算應(yīng)用中展現(xiàn)變革性技術(shù)優(yōu)勢。光學(xué)組件與傳統(tǒng)CMOS平臺上電路的集成正在數(shù)據(jù)中心和通信網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)前所未有的性能提升。

量子計算進(jìn)展
量子計算領(lǐng)域代表著半導(dǎo)體行業(yè)創(chuàng)新的前沿。盡管仍處于早期階段，量子計算技術(shù)在解決超出傳統(tǒng)計算機(jī)能力范圍的復(fù)雜計算問題方面顯示出優(yōu)勢。行業(yè)正在大力投資開發(fā)基于半導(dǎo)體的量子計算機(jī)和相關(guān)技術(shù)。

可持續(xù)發(fā)展計劃
環(huán)境可持續(xù)性已成為半導(dǎo)體制造商的核心關(guān)注點(diǎn)。企業(yè)正在實(shí)施全面策略，以減少碳排放、優(yōu)化用水和最小化整個生產(chǎn)過程中的廢物。行業(yè)也在開發(fā)更節(jié)能的產(chǎn)品，以支持各個領(lǐng)域的更廣泛可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

地緣政治考慮
行業(yè)正在適應(yīng)不斷變化的地緣政治格局，許多地區(qū)正在追求半導(dǎo)體制造的自主供應(yīng)能力。這導(dǎo)致了不同地理區(qū)域在新制造設(shè)施和技術(shù)開發(fā)方面的大量投資，為行業(yè)參與者帶來挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

未來展望
2024年及以后，半導(dǎo)體行業(yè)將迎來轉(zhuǎn)型。成功將取決于企業(yè)應(yīng)對技術(shù)挑戰(zhàn)、適應(yīng)市場變化以及把握人工智能、量子計算和可持續(xù)技術(shù)等新興機(jī)遇的能力。

圖4：全面概述2024年半導(dǎo)體行業(yè)十一大增長機(jī)遇，突出顯示行業(yè)發(fā)展和創(chuàng)新的關(guān)鍵領(lǐng)域。

結(jié)論
2024年半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展軌跡將由技術(shù)創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展計劃和地緣政治因素塑造。成功駕馭這些挑戰(zhàn)并把握人工智能、先進(jìn)材料和量子計算等新興機(jī)遇的企業(yè)將在未來占據(jù)有利地位。行業(yè)的持續(xù)發(fā)展將在支持下一代技術(shù)和全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型努力中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

參考文獻(xiàn)
[1] N. Saboo, "Top 11 Growth Opportunities in the Semiconductor Sector 2024: AI, Materials Beyond Silicon, and Sustainability Integral to Navigating Growth Uncertainties," Frost & Sullivan, San Antonio, TX, USA, Rep. KA23-26, Feb. 2024.

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