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Market.us市场研究公司于2024年12月发布了《全球半导体市场2024-2033》报告,按照半导体器件类型(分立半导体、光电器件、传感器、IC(模拟、微型、逻辑、存储器、MPU、MCU、其他))、应用领域(消费电子(移动、计算设备、其他)、电信和基础设施(服务器)、汽车、工业、其他(医疗、国防))、地区和公司进行了行业细分展望、市场评估、竞争态势、趋势及2024-2033预测。
一、市场预测
预计到 2033 年,全球半导体市场规模将从 2023 年的 5300 亿美元增至 9960 亿美元,在 2024 年至 2033 年的预测期内以 6.5% 的年复合增长率增长。
半导体市场涵盖了半导体的生产和销售,半导体是从智能手机到汽车等各种电子产品的关键组成部分。该市场的特点是创新水平高、技术进步快,推动了对更新、更高效的半导体器件的需求。
半导体行业的增长受到多种因素的推动,其中最重要的因素是汽车行业的需求不断增长。随着汽车技术越来越先进,融入了高级驾驶辅助系统 (ADAS) 和电气化等功能,该行业对半导体的需求预计将继续保持强劲增长,到 2030 年代中期,汽车半导体收入可能达到每年 2000 亿美元。
另一个关键的增长动力是物联网 (IoT) 设备的广泛采用和 5G 技术的扩展。这些技术需要高性能半导体来管理不断增长的数据处理和连接需求。物联网和 5G 正在彻底改变数据的收集和处理方式,推动半导体行业创新并满足这些新需求。
此外,人工智能 (AI) 在各个行业的整合正在引发对先进 AI 芯片的需求激增,这些芯片对于支持从数据中心到消费电子产品的 AI 应用必不可少。对支持 AI 的芯片的需求正在促进半导体行业的增长和创新。
图1 全球半导体市场预测2024-2033
二、细分市场分析
1.半导体器件类型分析
半导体器件类型包括分立器件、光电子器件、传感器、集成电路 (IC) 、模拟器件微逻辑器件、存储器、MPU、MCU和其他。
集成电路在半导体市场中保持主导地位,占有超过 81.3% 的市场份额。这一重要份额是由集成电路在一系列技术和领域的广泛应用推动的,包括消费电子、汽车和电信,这些领域需要高性能、小型化和能源效率。
集成电路在市场上的主导地位可以归因于几个因素。首先,对智能手机、平板电脑和笔记本电脑等消费电子产品的需求持续激增,需要越来越复杂的 IC 来管理电源和有效处理数据。这一趋势得到了 5G 等连接技术的进步的推动,这需要增强 IC 功能以处理更高的数据速率和改进的电源管理。
汽车行业向电动汽车和自动驾驶汽车的转变极大地促进了 IC 市场的增长。现代车辆采用了先进的驾驶辅助系统 (ADAS)、信息娱乐系统和电源管理解决方案,严重依赖 IC 来运行。这些应用不仅需要更多数量的 IC,还需要更先进的 IC,能够承受恶劣环境并实时处理大量数据。
技术进步也在 IC 领域的市场主导地位中发挥着至关重要的作用。IC 制造领域的创新,例如专用集成电路 (ASIC) 的开发和制造技术的改进,使得功能更强大、性能更卓越、成本更低。这些进步至关重要,因为它们满足了行业对更小、更高效、更具成本效益的组件的要求。
这些行业的持续增长,加上技术创新,凸显了集成电路在推动现代技术发展方面的关键作用,并凸显了其巨大的市场份额。随着行业不断发展和新技术的出现,对复杂 IC 的需求预计将保持强劲,从而维持其重要的市场地位。
2.应用领域分析
消费电子领域涵盖移动设备、计算技术和其他小工具,在半导体市场中占据主导地位。该领域占据了 61% 以上的市场份额,主要得益于不断的创新和全球对个人和便携式电子产品的无限需求。
消费电子领域占据的大量市场份额主要归因于智能手机和计算设备的普及,这些设备需要先进的半导体来管理日益复杂的功能并提供新的用户体验。这些设备是当代生活方式和连接的核心,它们严重依赖半导体来实现各种功能,从基本的计算和通信到增强现实和生物特征数据处理等高级应用。
技术的不断进步进一步推动了该领域的增长,包括将物联网和人工智能集成到消费电子产品中。对能够有效管理电源和更快处理数据的高性能半导体的需求比以往任何时候都更加关键。随着消费电子市场向更加互联和集成的设备发展,这一要求将不断升级。
创新产品的开发和发布,尤其是在品牌忠诚度和功能驱动型购买盛行的成熟市场,会促使用新款电子产品更快地替换旧款电子产品。这一周期不仅推动了对最新半导体的需求,还支持了充满活力的组件和设备制造生态系统。
总体而言,消费电子行业在半导体市场的主导地位得益于强劲的消费者需求、技术进步和对研发的大量投资,这些共同促进了该领域的持续增长和创新。
3.区域分析
亚太地区在半导体市场占据主导地位,占据超过 63.91% 的份额,收入达 3887 亿美元。这一巨大的市场份额主要归因于该地区强大的制造能力和半导体制造厂的高度集中,尤其是在台湾、韩国和中国等国家。在政府和私营部门对技术进步和生产能力扩张的大量投资的推动下,这些国家已成为全球半导体供应链中的关键。亚太地区在半导体领域的领导地位因其融入全球电子价值链而得到进一步加强。《中国制造 2025》 等计划以及该地区对研发的大量投入,凸显了提升半导体价值链的战略推动力,目标是人工智能和 5G 等新兴技术中使用的高价值半导体。
北美在全球半导体市场中也发挥着重要作用,其特点是高价值创新和前沿技术开发。该地区以其研发能力而闻名,由学术界、工业界和政府机构之间的合作推动。北美在全球半导体研发支出中占了相当大的一部分,促进了微电子、量子计算和可持续制造实践的进步。
三、半导体行业的影响因素
1.驱动
人工智能推动了半导体行业的显著进步并催化了金融机会,重塑了技术格局。AI工作负载对计算能力的高需求,带动了高性能芯片的需求激增。
AI专用半导体的收入达到534亿美元,同比增长了20.9%。这一增长趋势预计将持续,2027年收入可能达到1194亿美元。AI 驱动的芯片设计等技术创新正在彻底改变该行业。芯片设计中的 AI 应用可以大大缩短设计周期、提高芯片性能并优化制造工艺。
三星电子宣布将在未来 20 年内投资 2300 亿美元。该项目旨在在首尔附近建立世界上最大的半导体制造中心。这项巨额投资彰显了三星致力于保持其在芯片行业的全球领先地位,并支持韩国成为全球半导体强国的愿景。
新思科技等公司推出了 DSO.ai™ 等人工智能驱动技术,该技术通过自动化复杂流程、缩短设计时间并提高性能和可扩展性的整体成果,彻底改变了芯片设计。人工智能的这种集成不仅优化了设计阶段,而且还加快了新半导体产品的上市时间。
2.限制
半导体行业因人工智能而增长的主要制约因素之一是道德影响和劳动力流失问题。随着人工智能技术使更多流程实现自动化,人们越来越担心失业和与高级人工智能应用相关的道德困境。这些问题复杂且多面,需要公司进行认真考虑和管理,以确保人工智能的发展不会对劳动力或社会规范产生负面影响。此外,该行业在负责任地扩展人工智能应用方面面临着挑战,同时还要解决监控和决策等敏感领域可能滥用技术的问题。
3.机会
半导体行业的一个重要机会是神经形态和量子计算技术的发展。神经形态计算模仿人类大脑的结构,提供了一种更有效地执行人工智能任务的方法,并且比传统处理器消耗更少的电量。同时,量子计算具有成倍增加处理能力的潜力,特别是对于需要并行处理能力的任务。这两种技术都为医疗保健、金融等各个领域的半导体应用开辟了新途径,为该行业提供了引领下一代计算技术的机会
4.挑战
半导体行业面临的挑战在于将人工智能集成到半导体设计和制造中的复杂性和成本。由于人工智能应用需要更复杂的芯片设计,该行业必须在研发上投入大量资金才能跟上步伐。这种集成通常会导致更高的成本和更复杂的制造工艺。此外,人工智能应用对高性能计算的需求不断突破当前半导体技术的极限,需要不断创新和适应以满足这些先进的要求。
四、主要企业和最新发展
主要的半导体公司包括台积电、三星、NVIDIA、英特尔、博通、高通、海力士、应用材料、超微半导体、美光公司等。
由于全球存在众多重要参与者,新兴的关键参与者面临着激烈的竞争,尤其是来自以知名品牌和广泛分销网络而闻名的成熟市场领导者。为了在半导体行业站稳脚跟,该市场的主要参与者采用了多种策略,如并购、扩大产品供应、扩大在不同地区的业务以及建立合作关系和协议。
2024 年,台积电宣布计划扩大其在日本的先进封装产能。这包括与索尼和丰田合作建设新设施,预计总投资将超过 200 亿美元。这些努力是日本振兴其半导体制造生态系统的更广泛战略的一部分。三星电子正在日本横滨建立一个先进的封装工厂。这一举措得到了日本政府的支持,旨在增强三星在半导体制造方面的能力。英特尔推出其新的可持续系统代工业务 Intel Foundry,专为人工智能时代而设计。此次发布包括旨在保持在半导体制造领域领先地位的扩展流程路线图。
五、半导体行业发展趋势
有几种趋势正在塑造半导体行业的未来。其中最具影响力的趋势之一是向智能制造的转变,智能制造结合了人工智能和机器学习来优化生产流程、减少浪费和提高产品质量。这些技术不仅改变了半导体的制造方式,还提高了运营效率。
另一个趋势是半导体技术的国有化,各国政府越来越多地投资本地半导体制造,以确保供应链安全并提高国内产能。这一趋势的典型例子是《欧洲芯片法案》,该法案旨在加强欧盟的半导体生产和研究能力。
此外,氮化镓 (GaN) 和碳化硅 (SiC) 等先进材料的开发为更高效的半导体器件铺平了道路。这些材料使半导体能够在更高的电压和温度下工作,这对于电力电子和可再生能源应用至关重要。
参考文献:
Global Semiconductor Market Size, Share, Upcoming Investments Report[EB/OL].https://market.us/report/semiconductor-market/#overview