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2024芯片市场的“拯救者”,一文揭秘AI需求态势
2024-01-30 标签: ICNET  半导体  人工智能 来源:ICNET


从去年Chat GPT大放异彩开始,人工智能(AI)大模型就成为全球企业争相布局的领域。不论是算法训练、服务器搭建,都离不开芯片作为硬件载体。而在消费电子不振、车芯动能减退的背景下,AI就更加成为需求的“救命稻草”。


年关时段,芯片企业财报陆续发布,还有最近涌现的众多新品,都指向AI会在2024年起到主导性的提振作用。芯片企业在调整周期中能否逆势冲高,也要依赖于在这一高附加值领域能够获得多少市场。



存储原厂靠HBM提振业绩

SK海力士新近发布的2023年第四季度财报显示,11.3万亿韩元的营收相比2022财年第四季度的存储器低迷期高了47%;环比也有25%的提升,营业利润扭亏为盈,净利润的亏损降低也很可观。对于业绩回升,SK海力士表示,主力产品DDR5 DRAM和HBM3的收入同比分别增长4倍和5倍以上。


【来源:SK hynix】


HBM(高带宽内存)是解决AI高速运算“内存墙”所必须采用的内存方案。将3D堆叠的HBM与GPU核心封装在一起组成Chiplet,就是当下英伟达、ADM等厂商AI超算芯片的基本形态。


就目前而言,HBM的产能远远满足不了各大AI巨头企业所需,正是基于这一点,SK海力士确定了今年的发展路线,即与去年一样,通过以高附加值产品为主扩大生产,维持提升盈利能力和效率,同时实现资本支出的最小化,注重于业务的稳定运营。


尽管目前DRAM与NAND闪存也处于回暖周期,但基于消费电子复苏的不确定性,后续原厂多半还会降低产能以维持价格。如此一来,扩张重点就会来到HBM这边。所以不只是SK海力士,今年三星和美光也要广泛布局HBM这一高附加值领域,以弥补前期存储器行情不振带来的亏损。



AI类需求助力台积电业绩持稳

台积电在1月18日召开法说会,披露2023年业绩数据,按美元计算,营收693亿美元,比2022年降低8.7%;净利润28.86亿美元,降低17.6%。台积电作为全球最大晶圆代工厂,去年业绩反映出全球半导体行业步入调整期的事实。


但作为全球制程最先进的晶圆代工厂,台积电2023年营收结构中有一半比重来自于7纳米和5纳米的先进工艺,甚至刚刚量产不久且最为先进的3纳米工艺都已贡献6%营收。这些先进工艺的极强获利能力,是台积电维持营收水平的基本盘。


【来源:TSMC】


根据财报,台积电2023年有8.7%的营收降低,但第四季度营收196.36亿美元,同比微跌1.55%。与之对比,联电、世界先进等成熟制程代工厂在去年均有20%以上的营收回撤,第四季度的营收跌势也未减缓。由此可见台积电先进制程组合发挥出的强大韧性与“压舱”作用。


随着英伟达、AMD等AI芯片订单增多,台积电先进工艺的产能利用率都在回升。报道指出7/6纳米从原先不足5成的水平拉升至75%,5/4纳米家族更是超乎预期逼近100%满载,代工报价近2万美元的3纳米1月已超过七成,首季估将达逾85%。


当然,台积电的优势不止于晶圆工艺,基本上在7纳米节点之后,先进封装和晶圆工艺已经构成一个整体,而AI芯片需要将GPU运算核心与HBM单元联合封装,这赋予台积电CoWoS封装更大机遇。特别是随着AMD的AI芯片Instinct MI300X与MI300A的发布,这一先进封装的需求会更大。


据报道,台积电CoWoS等先进封装扩产计划加速推进且上调产能目标,来自英伟达、AMD等客户的“超级急件”只增不减。据估算,台积电2024年底CoWoS封装月产能将达3.2万片,2025年底再增至4.4万片。CoWoS封装的产能扩大,将直接作用于AI芯片的供应放量,届时下游模组厂也能分享更多来自于AI这一高附加值领域的机会。



功率密度提升,催生更强电源IC方案

AI服务器算力不断提升,与之相随的代价则是功耗。相关调研指出,AI服务器的功率较普通服务器高6-8倍。“寸土寸金”的PCB空间与算力芯片功耗的不断提升,这一矛盾需要更加强大的电源方案来解决。


以电源器件大厂英飞凌为例,其在去年12月所发布的业界首款15 V沟槽功率MOSFET产品OptiMOS 7系列,以及在今年1月发布的降压稳压器TDA388xx系列均针对服务器应用,顺应其系电源方案紧凑化的需求,提升功率密度,以适配算力越来越强的AI加速卡。


算力规模不断扩大,对于电源方案所能达到的效能,自然也是越高越好。在硅器件应用扩大之余,碳化硅(SiC)半导体凭借其更耐高压与高效能的特性,也将更多地用于AI服务器。在SiC领域,安森美、意法半导体、英飞凌等厂都积极布局,抢占市场。这其中,主打Fab-Liter模式的安森美甚至激进降低硅器件的产能,取而代之的是提高SiC器件的产能。在需求普遍低迷时期,瞄准更高附加值的SiC产品,在降低整体库存风险的同时,提高利润率表现。



主打高附加值,AI带来新机会

半导体是AI应用发展的关键,这其中的机遇不仅在于算力芯片、存储器的不断更新,相关电源器件也要更新,以提升系统整体能效比,推动AI硬件普及开来。


展望2024年,AI将扮演需求“拯救者”的角色,在原有消费需求难以提振的情况下,巨头企业将在新的赛道展开竞赛,例如存储原厂对HBM扩大投入、台积电对CoWoS封装大举扩产,都是半导体行业新的增长点。通过高附加值的产品和服务,这些巨头企业在今年仍可实现业绩上的持稳乃至增长。





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