2025,半导体的喜与悲

来源:半导纵横发布时间:2025-05-13 10:02
作者:方圆
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AI赋能崛起,传统领域承压。

2025年的半导体行业,正站在一个前所未有的转折点上。根据WSTS预测,全球半导体市场规模将在2025年达到7189亿美元,同比增长13.2%,但这一增长背后是极度分化的市场格局:AI驱动的算力革命催生了GPU、HBM等领域的爆发,而电动汽车与智能手机市场的低迷则让传统芯片需求陷入寒冬。与此同时,地缘政治博弈、技术路线不确定性、产能过剩风险等多重挑战交织,构成了半导体行业的“悲喜交织”。

喜:AI浪潮下的半导体狂欢

人工智能(AI)的迅猛发展,成为半导体市场最炽热的增长引擎。随着生成式AI在数据中心的广泛应用,对相关半导体的需求呈爆发式增长。图形处理器(GPU)作为AI计算的核心硬件,其市场规模持续扩张。

据德国Statista数据平台计算,GPU市场规模将在2029年达到2700亿美元,是现有水平的4倍。这一增长源于AI模型训练和推理对强大并行计算能力的依赖,GPU能够快速处理海量数据,加速模型运算。例如,在OpenAI的GPT系列模型训练中,英伟达的高端GPU发挥了关键作用,支持模型对大规模文本数据的学习和分析,从而实现自然语言处理的突破。 

根据国际数据公司(IDC)“全球半导体供应链追踪情报” 的最新研究表明,鉴于 2025 年全球人工智能(AI)与高性能运算(HPC)需求不断攀升,从云端数据中心、终端设备到特定产业领域,各个主要应用市场都面临着规格升级的趋势,半导体产业将再次迎来全新的繁荣景象。

IDC 资深研究经理曾冠玮表示:“在人工智能持续推动高阶逻辑制程芯片需求,以及高价高带宽内存(HBM)渗透率提升的推动下,预计2025 年整个半导体市场的规模将增长超过 15%。半导体供应链涵盖设计、制造、封装测试、先进封装等产业,通过上下游之间的横向与纵向合作,将会共同创造新一轮的增长机遇。”

高带宽内存(HBM)作为AI芯片的“血液”,正在经历技术跃迁。HBM能够提供高带宽的数据传输,满足AI芯片对大量数据快速读写的需求,有效解决内存带宽瓶颈问题。三星与SK海力士的HBM3e产品堆叠层数突破12层,带宽提升至1.5 TB/s,而2025年下半年量产的HBM4将采用混合键合技术,实现16层堆叠与6.4 GT/s的接口速率。在AI服务器中,HBM与GPU协同工作,大幅提升系统性能。预计HBM市场规模也将在2030年超过1000亿美元,成为半导体市场的重要增长点。 

IDC预测,在存储领域,有望实现超过24% 的增长,主要动力源于 AI 加速器所需搭配的 HBM3、HBM3e 等高端产品渗透率持续上升,以及新一代 HBM4 预计于 2025 年下半年推出所产生的带动作用。

与此同时,AI技术的普惠化正在改写游戏规则。DeepSeek等企业通过算法优化将算力成本降低60%,推动AI从云端向边缘渗透。2025年垂类AI应用市场规模预计从51亿美元激增至471亿美元,覆盖金融、医疗、制造等场景。微软Copilot Plus与AI PC的普及,带动神经处理单元(NPU)成为PC芯片标配,预计2025年超70%的笔记本电脑将集成NPU。

悲:传统市场的寒冬凛冽

与AI领域的火热形成鲜明对比,电动汽车和智能手机行业对半导体的需求却陷入停滞。尽管电动汽车长期前景广阔,但短期市场已显露疲态。

2024年欧洲电动汽车销量同比下降5.9%,直接导致英飞凌、安森美等车用半导体厂商库存积压。欧洲汽车制造商协会(ACEA)数据显示,欧盟纯电动汽车销量占比从2023年的14.6%回落至13.6%,市场渗透率首次出现下滑。这一趋势在德国尤为显著:特斯拉2025年1月在德国的新车注册量暴跌59%,仅为1277辆,创下自2021年7月以来的最低月度销量记录。法国、英国市场同期销量也分别下滑63%和12%,迫使特斯拉削减碳化硅(SiC)芯片采购量。更严峻的是,800V高压平台普及缓慢,车用MCU芯片面临技术迭代压力,传统厂商的盈利能力持续承压。

车用半导体厂商的困境在财务数据中暴露无遗,安森美2024年第四季度营收同比下滑14.6%至17.2亿美元,全年营收降至70.8亿美元,降幅达14.2%;净利润同比暴跌28%至3.8亿美元,股价因此在美股盘前交易中重挫7%。为应对危机,公司宣布裁员2400人,占员工总数的10%,同时关闭部分生产线。同样英飞凌的汽车业务部门(ATV)收入在2024财年第一季环比也下滑4%,其CEO坦言欧洲和美国市场需求疲软,仅依靠中国市场支撑增长。恩智浦、瑞萨等厂商也面临类似挑战,车用芯片库存周转天数从2023年的85天延长至112天,远超行业健康水平。

智能手机市场也面临着增长瓶颈。消费者换机周期延长,市场趋于饱和,导致对半导体的需求增长乏力。手机厂商为了控制成本,在芯片采购上更加谨慎,优先选择性价比高的产品,这使得半导体厂商的利润空间受到挤压。同时,市场上中低端智能手机占据较大份额,这些手机对高端芯片的需求有限,进一步抑制了半导体行业在该领域的发展。

各大手机品牌为了争夺有限的市场份额,纷纷推出价格更为亲民的产品,这使得芯片采购预算被严格控制。一些中低端智能手机采用的是前几代的芯片架构,虽然能够满足基本的手机功能需求,但对半导体行业的技术创新与高端产品发展形成了阻碍。而且,智能手机的功能创新速度放缓,消费者对新手机的期待值降低,进一步延长了换机周期,导致半导体在智能手机领域的市场规模难以扩张,陷入增长困境。

资本与产能的重新布局

面对市场需求的分化,半导体企业开始重新布局资本与产能。为了满足AI领域的需求,企业纷纷加大对AI芯片研发和生产的投入。英伟达、AMD等公司不断推出新一代GPU产品,提升芯片性能和计算效率。同时,在生产端,企业积极扩充产能,投资建设新的晶圆厂。

台积电预计2025 年资本支出从 350 亿美元增加到 380 亿美元,用于先进制程工艺的研发和生产以及先进封装技术的提升。到 2025 年,3nm 制程的月产能将达到 12 万片,2026 年 2nm 制程月产能至 8 万片,3nm 制程月产能扩增至 14 万片,其中 2 万片将在美国工厂生产;还大力投资扩充 CoWoS 先进封装产能,预计到 2025 年,CoWoS 先进封装产能将增加到每月 8 万片。

然而,在传统领域,由于需求不振,企业开始削减产能。英特尔已将投资额从最初的300多亿美元缩减至250亿美元。由于芯片代工业务的亏损不断扩大,英特尔2024年7-9月的财报显示,其季度净亏损达166亿美元。三星电子 2024年的半导体相关投资也下降了1%,至350亿美元左右,为5年来首次出现同比下降。

部分汽车芯片制造商减少了生产线的投入,将资源向更有潜力的领域转移。一些智能手机芯片厂商也在调整产品结构,降低对传统手机芯片的研发投入,转而开发面向AIoT等新兴领域的芯片产品。

技术与创新的方向调整

在技术创新方面,半导体行业也在发生深刻变革。一方面,AI驱动的芯片技术成为研发重点。企业致力于开发更高效的AI芯片架构,提高芯片的能效比和计算性能。例如,谷歌的TPU(张量处理单元)采用了专门为深度学习设计的架构,在AI任务处理上具有更高的效率和更低的能耗。同时,软件算法与芯片硬件的协同优化也成为趋势,通过优化算法,充分发挥芯片的性能优势。 

与此同时,AI正在重塑芯片设计范式。谷歌TPU v5通过算法-架构协同优化,在BERT模型训练中能效比提升70%;Cadence推出的Cerebrus AI设计工具,将芯片布局时间从6周压缩至3天。开源生态也在崛起——RISC-V国际基金会此前预测,2025年AI加速器核心出货量将突破20亿颗。

另一方面,先进封装技术得到快速发展。随着芯片性能提升面临物理极限,先进封装技术成为提升芯片性能和功能的重要手段。扇出型晶圆级封装(FOWLP)、2.5D/3D封装等技术能够实现芯片之间的高密度集成,提高信号传输速度,降低功耗。在AI芯片领域,先进封装技术可以将GPU、HBM等不同芯片集成在一起,形成高性能的计算模块。 

不确定性与竞争加剧

尽管AI 为半导体市场带来了新的增长机遇,但市场仍面临诸多不确定性。AI 技术发展迅速,技术路线和市场需求变化难以预测。一旦企业在技术研发方向上判断失误,可能导致巨大的投资损失。其次,各国半导体扶植政策可能引发产能过剩。政府为了推动本国半导体产业发展,纷纷出台补贴政策,吸引企业投资建厂。这可能导致全球半导体产能在短期内迅速增加,一旦市场需求增长不及预期,将引发产能过剩和价格战。

此外,市场竞争日益激烈。在AI 芯片领域,不仅有传统半导体巨头的竞争,还有新兴科技公司的入局。例如,苹果、微软等公司也在加大对 AI 芯片的研发投入,试图在这一领域占据一席之地。在传统领域,企业为了争夺有限的市场份额,也在不断降低成本,提升产品性价比,市场竞争愈发白热化。

从市场竞争格局来看,英伟达在GPU 市场占据主导地位,但 AMD 等竞争对手也在不断发力,推出性能强劲的产品来争夺市场份额。在 AI 芯片领域,新兴的初创企业凭借创新的技术和灵活的市场策略,也对传统巨头构成了一定的威胁。同时,在传统半导体市场,如存储芯片领域,三星、SK 海力士、美光等企业之间的竞争异常激烈,价格波动频繁。在全球半导体市场快速变化的背景下,企业需要在技术创新、市场布局、成本控制等多方面保持竞争力,以应对不断加剧的不确定性与竞争挑战。

2025年半导体市场的分化与重构,本质上是技术代际更替与全球产业链重构的必然结果。在这场考验中,企业唯有把握"算力即权力"的新范式,构建弹性供应链体系,在技术突破与商业落地间找到平衡,方能在冰火交织的产业变局中突围。

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