最近,全球知名的市场研究机构TrendForce集邦咨询组织了一场名为《AI时代,半导体全局展开——2025科技产业大预测》的研讨会。在这次研讨会上,专家们就一系列高科技产业的未来发展进行了深入的探讨,包括晶圆代工服务、高带宽存储器(HBM)、NAND快闪存储(Flash)、AI电源管理集成电路(PMIC)、AI服务器、面板级封装技术、液态冷却散热解决方案等高科技产业。
人工智能(AI)的快速进步被广泛认为是推动产业转型和重塑全球经济格局的关键力量。它对多个行业的发展产生了广泛而深远的影响。在这次预测中,TrendForce集邦咨询的专家们详细分析了AI技术如何与半导体产业相互作用,以及预计AI将如何塑造半导体产业的未来趋势。这些讨论包括了AI技术在提高芯片设计和制造效率、推动新型存储解决方案的发展、增强服务器的数据处理能力、优化电源管理和散热技术、以及如何将AI功能集成到个人电脑等消费电子产品中的作用。这些分析不仅涉及了技术层面的挑战和机遇,还考虑了市场需求、行业竞争格局以及宏观经济趋势对半导体产业的影响。
1.晶圆体代工厂产值增长,AI运用需求大
AI应用的兴起已经连续两年推动了对高性能计算芯片的迫切需求,使得高算力应用成为推动先进制程技术和整个晶圆代工产业发展的主要动力。从2025年开始,不仅AI芯片供应商和云服务提供商(CSPs)在自主研发芯片,存储器供应商也在积极寻求与先进制程晶圆代工合作伙伴的协作,以优化HBM和逻辑芯片的兼容性。在这场AI驱动的技术竞赛中,晶圆厂及其上下游的IP开发、设计服务和后端封测生态系统成为了不可或缺的资源,业界的关注点不再仅仅局限于前端制程技术的先进性。
从晶圆代工产业的整体趋势来看,除了先进制程带来的商业机会,AI对电源管理的需求也可能为长期需求稳定的成熟制程注入新的活力。同时,2025年晶圆代工产业在云端AI(Cloud AI)和边缘AI(Edge AI)的发展趋势也将成为行业关注的热点。随着各个应用领域在2024年陆续完成为期两年的库存调整周期,TrendForce集邦咨询预测,2025年全球晶圆代工业的产值有望实现20%的增长。其中,台积电预计将继续保持其领先地位,而其他晶圆代工厂也有望实现近12%的年增长率。
2.AI服务器需求量增长
全球AI市场的快速发展正推动着AI服务器出货量的显著增长。2024年,得益于云服务提供商(CSPs)和品牌客户对AI基础设施建设的强烈需求,全球AI服务器的年出货量预计将实现42%的增长。这一增长势头预计将持续到2025年,届时,受云端业者及主权云等需求的推动,AI服务器的出货量有望再增长约28%,使得AI服务器在全球服务器市场中的占比提升至近15%。从长远来看,随着云端AI训练和推理应用服务的不断推进,预计到2027年,AI服务器在全球服务器市场中的占比将接近19%。在AI芯片供应商方面,预计到2024年,英伟达在GPU市场的市占率将接近90%,而其Blackwell新平台将在2025年上半年逐步放量,成为NVIDIA高阶GPU的出货主流。
此外,随着AMD、Intel及其他CSPs积极发展新一代AI芯片,预计2025年的出货量增长动能将得到提升,进而推动CoWoS、HBM出货量实现翻倍增长。这些发展趋势表明,AI服务器及其相关组件的市场正迎来快速扩张的机遇,同时也面临着激烈的市场竞争和技术挑战。
3.AI服务器带动液冷散热
在云计算领域,诸如Google、AWS和Microsoft等主导厂商正在全球范围内积极建立新的数据中心,并加快AI服务器的部署。随着处理器性能的提升,其热设计功耗(TDP)也在增加,例如英伟达的GB200 NVL72机架方案的TDP大约为140kW,这种高功耗水平需要液冷技术来有效降温。预计在初期,液冷技术将以水冷和空气交换的方式成为主流。据估计,到2025年,随着GB200机架方案的广泛部署,AI芯片的液冷散热技术的普及率有望2024年的11%增长到24%。
在云端服务提供商自行研发的高端AI专用芯片领域,Google是最早采用液冷技术的公司之一,而其他厂商则主要依赖风冷系统。全球政府和监管机构对ESG(环境、社会和治理)的关注不断增强,这加速了散热技术从风冷向液冷的转变。预计液冷技术的普及率将逐年提高,这促使电源和散热解决方案提供商以及系统集成商加大对AI液冷市场的投入,形成了新的行业竞争格局。
4.HBN是AI服务器重要组件
高带宽存储器(HBM)市场目前正处于一个快速增长的阶段,尤其是在人工智能服务器的持续部署和升级中,HBM作为关键组件的需求日益增加。随着GPU的计算能力和存储器容量的提升,HBM在其中扮演着至关重要的角色,这也推动了HBM规格和容量的进一步升级。例如,英伟达的Blackwell平台预计将采用高达192GB的HBM3e内存,而AMD的MI325可能会支持超过288GB的容量。
由于HBM的生产过程较为复杂,良率有待提高,这导致了较高的生产成本,使得HBM的平均售价大约是传统DRAM产品的三到五倍。随着HBM3e的量产和产能的逐步扩大,预计其对营收的贡献将逐季度增长。这意味着HBM技术不仅在技术上满足了高性能计算的需求,而且在经济上也逐步展现出其商业潜力,预示着未来在高性能计算领域中,HBM将扮演越来越重要的角色。
5.AI应用于个人PC
随着人工智能技术的不断进步,AI功能正逐渐成为笔记本电脑的标配。预计到2025年,搭载AI技术的笔记本电脑市场渗透率将达到21.7%,而到2029年,这一比例将接近80%。这意味着,未来大多数笔记本电脑都将具备AI能力,从而为用户提供更加智能和个性化的服务。AI技术的发展将极大地提升用户体验,特别是在语音识别和自然语言处理方面。用户将能够通过语音指令更直观地与计算机交互,享受到更自然、更便捷的操作体验。此外,AI技术通过数据分析,能够提供更准确的商业洞察,帮助企业做出更明智的决策。尽管目前AI技术的应用形式大多已知,且高度依赖云端服务,但随着技术的成熟和市场接受度的提高,以及用户对相关产品需求的增长,AI在笔记本电脑领域的应用前景仍然值得期待。
此外,AI技术的发展还将推动笔记本电脑行业的创新,为成熟稳定的笔电产业带来新的机遇。预计未来将出现突破性的AI应用,为消费者提供更有价值的选择。这些应用可能包括更智能的个人助理、更高效的工作流程管理、更先进的创意工具等,从而推动笔记本电脑行业的持续发展和创新。