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半導(dǎo)體IC芯片產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展趨勢

九芯電子語音IC ? 來源:九芯電子語音IC ? 作者:九芯電子語音IC ? 2022-07-25 16:35 ? 次閱讀

過去六十年以來,半導(dǎo)體集成電路(Integrated circuit: IC)芯片的發(fā)明帶動全球科技呈現(xiàn)跳躍式的發(fā)展,大大地改變?nèi)祟惖纳睿鼛砭薮蟮耐顿Y機會。

Ic芯片——所有科技設(shè)備/裝置的基礎(chǔ)

如今,生活中的科技裝置幾乎均以半導(dǎo)體芯片為基礎(chǔ),藉由可編輯應(yīng)用程控,執(zhí)行多樣化的功能。半導(dǎo)體的應(yīng)用層面遍及智能手機、汽車、網(wǎng)絡(luò)、云端數(shù)據(jù)、工業(yè)自動化、智能家庭與各式消費性電子產(chǎn)品,產(chǎn)業(yè)端對于半導(dǎo)體關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展與零組件供應(yīng)的需求與日俱增,帶動整體潛在市場穩(wěn)定擴張

半導(dǎo)體發(fā)展的投資焦點 - IC設(shè)計與晶圓代工

過去半世紀(jì)的數(shù)字化浪潮下,半導(dǎo)體業(yè)的投資主要聚焦于產(chǎn)業(yè)鏈上游,其中包括IC芯片設(shè)計和晶圓代工公司;相關(guān)企業(yè)主要致力于CPUGPU電源管理、頻率切換、現(xiàn)場可程序化邏輯閘陣列(Field programmable Gate Array:FPGA)、邏輯IC、類比通信以及存儲器和無線射頻混合信號芯片的設(shè)計和開發(fā)。

隨著IC技術(shù)進步,人們更加依賴各種連接裝置與物聯(lián)網(wǎng)IOT)應(yīng)用,使半導(dǎo)體IC芯片成為數(shù)字化趨勢下的關(guān)鍵支柱,讓位居最上游的全球IC設(shè)計公司長期維持穩(wěn)健的收入和利潤;也為半導(dǎo)體設(shè)備制造商創(chuàng)造有利的經(jīng)營環(huán)境,整體前景持續(xù)看好。

晶圓代工和光刻技術(shù) ——半導(dǎo)體的核心

然而,僅有IC設(shè)計技術(shù)進步是不夠的,晶圓代工廠和IC設(shè)計公司的密切合作才能帶動整體產(chǎn)業(yè)持續(xù)創(chuàng)新。90年代中期以來,晶圓代工技術(shù)持續(xù)突破,晶圓中IC芯片的電路間隙一直在縮小,從1997年的250奈米(nm;十億分之一公尺)一路縮小到目前最新的7~10奈米制程技術(shù)。當(dāng)電路間隙縮小,一個芯片中就能包含更多的晶體管,不僅能消耗較少的電力,還能提供更多功能,芯片的處理速度也會更快。

簡單來說,隨著奈米制程技術(shù)進步,單一設(shè)備內(nèi)部就能有更多芯片組,讓裝置具備更多功能與更高效率。

目前,晶圓代工業(yè)者也正在積極投入極紫外光刻技術(shù)(Extreme Ultra-Violet:EUV)發(fā)展,這是半導(dǎo)體芯片的新架構(gòu),可望在晶圓代工、邏輯IC和存儲器 (DRAM/NAND)制造方面取得突破,帶動制程技術(shù)超越10nm門檻,并且能以較低的成本簡化生產(chǎn)流程。

展望半導(dǎo)體ic芯片產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展趨勢,以下5大領(lǐng)域的應(yīng)用值得關(guān)注!

1. 物聯(lián)網(wǎng)(IOT)平臺和連接

在物聯(lián)網(wǎng)滲透率不斷提高下,人工智能AI)、第5代行動通訊(5G)、云端運算、工業(yè)自動化、智能汽車和數(shù)據(jù)分析的需求都在推動半導(dǎo)體行業(yè)的成長。

加上物聯(lián)網(wǎng)需求長期可望穩(wěn)定成長,勢必進一步增加對數(shù)據(jù)儲存和處理能力的需求,加強半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)的成長。

2. 智能汽車

汽車工業(yè)的重心已經(jīng)從單純制造發(fā)展到安裝、整合各式電子零組件,借以提升性能、效率、安全性和舒適性。目前的汽車創(chuàng)新主要由電子功能驅(qū)動,而不是機械驅(qū)動。在80年代,電子零組件僅占汽車制造總成本10%;如今,每輛汽車的電子零組件總成本已上升至約40%;隨著汽車制造商爭相加入更復(fù)雜的零組件和功能,預(yù)計到2030年占比將達(dá)50% 。

2014年以來,全球轎車的年銷量一直維持于6,500~7,000萬輛,且未來數(shù)年整體銷量仍可能持平。盡管如此,電子零組件的應(yīng)用發(fā)展仍帶動車內(nèi)半導(dǎo)體組件使用量激增,車用IC的整體潛在市場近年已明顯擴大;世界一流的IC設(shè)計公司在汽車芯片的收入也呈現(xiàn)大幅成長。

廣州九芯電子認(rèn)為這股成長趨勢仍處于起步階段,且具有龐大的發(fā)展?jié)摿ΑR驗橄冗M電子元件在汽車上的使用仍處于早期階段,車輛中還有許多元件尚待更換。例如借助基于IC的微控制器傳感器、離散電源管理、邏輯和被動芯片,可以修改或優(yōu)化諸如車道校正、導(dǎo)航、事件數(shù)據(jù)記錄、再生煞車、穩(wěn)定性控制、駕駛警覺性監(jiān)視和變速箱控制等功能。

3. AI和5G

具有AI功能的芯片將在機器學(xué)習(xí)、醫(yī)療保健、安全性、高性能運算和數(shù)據(jù)分析各領(lǐng)域的需求推動下,進一步帶動半導(dǎo)體業(yè)的成長。2020年后,整個潛在市場規(guī)模預(yù)計將超過1,200億美元。5G技術(shù)盡管剛起步,但5G具備更高的數(shù)據(jù)運算效率、較低的延遲、更大的網(wǎng)絡(luò)容量以及通訊和連接效率等多重優(yōu)勢。至2025年,全球5G連接總數(shù)預(yù)計將超過10億,覆蓋全球三分之一的人口居住的地區(qū)。綜上所述,全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接預(yù)計到2030年將達(dá)到500億,主要由企業(yè)所主導(dǎo)。

4. 智能型手機 – 更大、更快、更強

隨著設(shè)備變得越來越復(fù)雜,手機存儲器密度的增加已成為贏得這場戰(zhàn)爭的基本要素。頂級品牌的新手機每年都擴充DRAM和 NAND的使用量。同時,智能型手機存儲器的潛在市場于2018年攀升到1,600億美元。隨著智能型手機配備更大的存儲器密度,其他消費電子產(chǎn)品也安裝更智能的功能,這都將帶動處理器和存儲器芯片需求的驚人成長。

5. 游戲機 - 對速度的需求

游戲正逐漸成為一種主流愛好,且新游戲以驚人的速度推出。過去20年中,游戲機處理器經(jīng)歷驚人的發(fā)展。2005年以來,中央和圖形處理器(CPU和GPU)已從50位元大幅成長至250位元以上,而MFLOPS(每秒浮點運算百萬次)已增長了五倍,達(dá)到6M。正是IC芯片設(shè)計和晶圓代工技術(shù)的不斷進步促進了上述這些發(fā)展。

展望下個十年——半導(dǎo)體ic芯片技術(shù)進步仍然至關(guān)重要

現(xiàn)在的世界越來越以數(shù)據(jù)驅(qū)動、更加重視整合與相互聯(lián)結(jié),全球投資人多數(shù)樂觀看待半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的投資前景,預(yù)期半導(dǎo)體相關(guān)技術(shù)可望持續(xù)進步,并應(yīng)用于各產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

審核編輯:湯梓紅

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