在近日舉行的2024年德國漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，人工智能成為重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域之一。圖為會(huì)上一款機(jī)器人在演示傳遞物品。新華社記者 任鵬飛 攝
編者按
人工智能技術(shù)新一輪爆發(fā)式發(fā)展正在改變?nèi)虬雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局。人工智能對(duì)高性能、高算力芯片的巨大需求，推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不斷創(chuàng)新，并由此迎來巨量的增長空間。如何抓住半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)的機(jī)會(huì)，成為業(yè)界各方關(guān)注的焦點(diǎn)，而通過全球化的開放合作加速產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新已然成為業(yè)界的共識(shí)。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)迎來重要機(jī)遇期
全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷去年周期性下滑后，2024年逐漸迎來復(fù)蘇。在近日于上海舉行的SEMICON China 2024國際半導(dǎo)體展上，專家表示，今年全球半導(dǎo)體銷售額將實(shí)現(xiàn)超過10%的正增長，預(yù)計(jì)到2030年有望突破萬億美元。在全球半導(dǎo)體市場(chǎng)邁向萬億美元的進(jìn)程中，人工智能（AI）及其驅(qū)動(dòng)的新智能應(yīng)用將成為推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)前行的重要驅(qū)動(dòng)力。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)迎來復(fù)蘇
“2023年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了下行周期，產(chǎn)業(yè)下滑約11%?！眹H半導(dǎo)體組織SEMI全球副總裁、中國區(qū)總裁居龍表示，半導(dǎo)體是典型的具有明顯周期性的產(chǎn)業(yè)，而技術(shù)迭代是推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引擎。SEMI預(yù)計(jì)今年半導(dǎo)體銷售額將增長約13%至16%，可能達(dá)到6000億美元，并且未來幾年將持續(xù)保持增長，預(yù)計(jì)到2030年前后有望實(shí)現(xiàn)1萬億美元里程碑。
產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)趨勢(shì)表明，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)周期性衰退已經(jīng)觸底，最終需求的改善和庫存正?；慕Y(jié)束將支持產(chǎn)業(yè)逐步復(fù)蘇。
SEMI首席分析師曾瑞榆預(yù)測(cè)，半導(dǎo)體銷售額預(yù)計(jì)將在2024年和2025年實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)增長。其中，半導(dǎo)體設(shè)備和材料市場(chǎng)將在2024年出現(xiàn)改善，隨后在2025年強(qiáng)勁復(fù)蘇。另外，中國對(duì)成熟技術(shù)的投資將保持強(qiáng)勁，高帶寬內(nèi)存（HBM）、全環(huán)繞柵極（GAA）晶體管和先進(jìn)封裝正成為當(dāng)前業(yè)界的熱點(diǎn)。
咨詢公司國際商業(yè)策略首席執(zhí)行官Handel Jones同樣認(rèn)為，半導(dǎo)體市場(chǎng)在2023年下降了9.11%，但在2024年將增長11.49%，預(yù)計(jì)到2030年半導(dǎo)體市場(chǎng)將達(dá)到1.1萬億美元，半導(dǎo)體市場(chǎng)的長期前景非常樂觀。晶圓代工市場(chǎng)在2023年下降了12.18%，2024年將增長10.15%，從2025年開始，2納米及以下的晶圓代工市場(chǎng)將進(jìn)入高速增長期，到2030年將達(dá)到835億美元。
另據(jù)國際數(shù)據(jù)公司（IDC）全球半導(dǎo)體與賦能科技研究集團(tuán)總裁Mario Morales預(yù)測(cè)，受內(nèi)存市場(chǎng)反彈和全行業(yè)庫存調(diào)整解決方案的推動(dòng)，預(yù)計(jì)2024年半導(dǎo)體市場(chǎng)將增長20%達(dá)到6300億美元。2027年半導(dǎo)體總市場(chǎng)將達(dá)到8045億美元，高于此前預(yù)測(cè)的6.7%。隨著行業(yè)向人工智能、計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施、汽車、高帶寬內(nèi)存和小芯片（Chiplet）的轉(zhuǎn)型，2029年半導(dǎo)體市場(chǎng)銷售額將接近1萬億美元。
AI將成重要驅(qū)動(dòng)力
在半導(dǎo)體市場(chǎng)邁向萬億美元的進(jìn)程中 ，產(chǎn)業(yè)也將迎來新一代技術(shù)推動(dòng)及源源不斷的新興應(yīng)用市場(chǎng)機(jī)遇，包括AI及其驅(qū)動(dòng)的新智能應(yīng)用、AI PC和AI手機(jī)、新能源汽車及工業(yè)應(yīng)用等新興產(chǎn)業(yè)。AI被認(rèn)為將發(fā)揮越來越重要的驅(qū)動(dòng)作用。
居龍認(rèn)為，AI和半導(dǎo)體之間存在著相互促進(jìn)的關(guān)系，AI智能應(yīng)用創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)成長，而圖形處理器（GPU）提供的算力使AI智能應(yīng)用成為可能，兩者相輔相成。2023年是生成式AI的爆發(fā)元年，生成式AI應(yīng)用也將進(jìn)入爆發(fā)期，AI和半導(dǎo)體技術(shù)相互推動(dòng)發(fā)展的關(guān)系，將加速塑造產(chǎn)業(yè)的未來、影響產(chǎn)業(yè)的走向。
在歐洲知名半導(dǎo)體分析機(jī)構(gòu)Yole半導(dǎo)體部門總監(jiān)Emilie Jolivet看來，半導(dǎo)體行業(yè)尤其是處理器領(lǐng)域，正在經(jīng)歷兩個(gè)重大變革：小芯片的采用和生成式人工智能的興起。從2022年11月ChatGPT發(fā)布以來，生成式人工智能快速興起，帶動(dòng)2023年AI芯片、存儲(chǔ)芯片出貨量大幅飆升。在一些全球知名科技巨頭大力投資人工智能服務(wù)器以構(gòu)建其基礎(chǔ)設(shè)施的推動(dòng)下，生成式人工智能的采用率激增。這些趨勢(shì)將推動(dòng)未來5年半導(dǎo)體市場(chǎng)的增長。
“生成式人工智能是半導(dǎo)體行業(yè)最重要的機(jī)遇之一?！盚andel Jones預(yù)測(cè)，到2030年，生成式人工智能將影響超過70%的半導(dǎo)體產(chǎn)品，它能夠大幅降低設(shè)計(jì)成本，提高半導(dǎo)體制造效率。
業(yè)界認(rèn)為，未來幾年，AI將推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)走向萬億級(jí)。在AI時(shí)代，集成電路應(yīng)用面臨巨大的創(chuàng)新空間，包括傳感、存儲(chǔ)、通信、安全和能源。AI將在這些領(lǐng)域產(chǎn)生越來越多的創(chuàng)新和增長機(jī)遇。
中國市場(chǎng)蘊(yùn)含潛力
中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新、市場(chǎng)需求、產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)等多方面都具備良好的發(fā)展基礎(chǔ)。中國作為全球最大的消費(fèi)電子市場(chǎng)，對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求持續(xù)增長。隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)快速發(fā)展，中國市場(chǎng)對(duì)于半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求將會(huì)進(jìn)一步增加，這也為中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)提供巨大的市場(chǎng)機(jī)遇。
中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院院長張立表示，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)發(fā)展的基石。2024年在AI應(yīng)用的刺激和帶領(lǐng)下，全球半導(dǎo)體行業(yè)有望呈現(xiàn)復(fù)蘇反彈態(tài)勢(shì)，中國擁有快速增長的、旺盛的、確定的市場(chǎng)需求。從今年的SEMICON China展會(huì)中能夠感受到中國半導(dǎo)體行業(yè)的熱度和發(fā)展態(tài)勢(shì)。可以預(yù)見，在人工智能、大模型、智能汽車等新興應(yīng)用推動(dòng)下，集成電路創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)變革將加快演進(jìn)，通過全球化的開放合作加速產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，始終是產(chǎn)業(yè)界的共識(shí)。
“產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈和金融鏈的三鏈融合，推動(dòng)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”中國集成電路創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長葉甜春表示，從現(xiàn)在來看，正是投資中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的好時(shí)機(jī)。新的智能應(yīng)用和市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，全球信息化正從數(shù)字化向智能化提升，這些都將提振對(duì)中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的信心。（ 高少華）
全球科技公司加速布局AI芯片
美國芯片企業(yè)英偉達(dá)于3月18日在加利福尼亞州圣何塞市舉行的開發(fā)者大會(huì)上，推出基于Blackwell架構(gòu)、可應(yīng)用于人工智能（AI）領(lǐng)域的高性能圖形處理器（GPU）B200。英偉達(dá)首席執(zhí)行官黃仁勛表示，這次推出的人工智能芯片是“驅(qū)動(dòng)這場(chǎng)新工業(yè)革命的引擎”。
據(jù)介紹，B200集成有2080億個(gè)晶體管，是上一代芯片800億個(gè)晶體管的2.6倍，在處理給聊天機(jī)器人提供答案等任務(wù)時(shí)，B200芯片的速度比上一代芯片快30倍。微軟、亞馬遜、谷歌等科技巨頭將是Blackwell架構(gòu)芯片產(chǎn)品的首批用戶。
以美國開放人工智能研究中心（Open AI）推出現(xiàn)象級(jí)生成式人工智能產(chǎn)品ChatGPT為起點(diǎn)，美國主要科技公司紛紛聚焦生成式人工智能領(lǐng)域，帶動(dòng)人工智能新一輪爆發(fā)式發(fā)展的浪潮。
隨著人工智能研究的前沿轉(zhuǎn)向計(jì)算密集型大語言模型，構(gòu)建復(fù)雜人工智能系統(tǒng)所需的數(shù)學(xué)運(yùn)算與圖形芯片的工作方式相似，需要同時(shí)進(jìn)行大量簡單計(jì)算，高性能圖形處理器便成為訓(xùn)練人工智能的算力基礎(chǔ)。
數(shù)據(jù)、算法和算力被認(rèn)為是人工智能三大支柱。人工智能的數(shù)據(jù)模型對(duì)高性能、高算力的AI芯片需求極大，加之人工智能各領(lǐng)域應(yīng)用快速發(fā)展，推動(dòng)芯片行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日趨白熱化，發(fā)展目標(biāo)轉(zhuǎn)向高算力、高靈活性和低功耗。
原本在圖形處理器領(lǐng)域先行一步的英偉達(dá)公司就此找到更廣闊的用武之地和發(fā)展空間。憑借AI熱潮的助力，該公司股價(jià)一路攀升，一度躍身為全球第一家市值突破2萬億美元的芯片公司，反映了全球科技公司對(duì)于AI算力需求的激增。
隨著Sora、“雙子座”等大模型的相繼推出，基于大模型的諸多應(yīng)用逐漸落地，AI芯片供不應(yīng)求的狀況或在相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)持續(xù)。
科技公司要想在大模型競(jìng)爭(zhēng)中趕上潮流，就必須構(gòu)建強(qiáng)大的算力設(shè)施，AI芯片正成為瓶頸。據(jù)估算，英偉達(dá)AI芯片目前占據(jù)全球該領(lǐng)域銷售額的70%至80%。
目前谷歌、微軟和“元”公司等科技巨頭紛紛開始布局自研AI芯片，加入人工智能芯片競(jìng)爭(zhēng)。美國超威半導(dǎo)體公司也宣布加大投入，以期挑戰(zhàn)英偉達(dá)的市場(chǎng)主導(dǎo)地位。2023年12月，超威半導(dǎo)體發(fā)布了可用于訓(xùn)練和運(yùn)行大型語言模型的MI300系列芯片產(chǎn)品。
在19世紀(jì)中期的淘金熱中賺到最多錢的是那些提供工具的人，而不是尋找金礦的人。今天，以英偉達(dá)為代表的人工智能芯片公司，可能在這場(chǎng)技術(shù)革命中扮演著同樣的角色。（吳曉凌 ）
日本重燃半導(dǎo)體雄心
引進(jìn)臺(tái)積電等海外先進(jìn)企業(yè)，培育本土企業(yè)Rapidus瞄準(zhǔn)尖端制程，當(dāng)前日本正以前所未有的巨額補(bǔ)貼和推進(jìn)速度發(fā)力半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，臺(tái)積電的進(jìn)入有望在補(bǔ)齊日本半導(dǎo)體制造短板的同時(shí)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展，鞏固其在半導(dǎo)體設(shè)備和材料領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)。而日本之所以決心甚堅(jiān)，不僅因?yàn)榘雽?dǎo)體作為戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)關(guān)系“安全”，還被寄予了重振日本產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的厚望。
重金支持關(guān)鍵企業(yè)
全球半導(dǎo)體制造龍頭臺(tái)積電位于日本熊本縣的工廠2月下旬開業(yè)，被視為日本尋求芯片產(chǎn)業(yè)復(fù)興的重要一步。該工廠采用22/28納米以及12/16納米制程技術(shù)，計(jì)劃年底開始量產(chǎn)。同時(shí)，臺(tái)積電將與索尼、電裝、豐田汽車等合作伙伴共同增資其日本公司JASM，并于年內(nèi)開工建設(shè)日本第二工廠，目標(biāo)是2027年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)并可望將制程推進(jìn)至6納米，能夠生產(chǎn)3納米芯片的“三廠”也在考慮之中。
據(jù)了解，臺(tái)積電日本第一工廠獲得了政府高達(dá)4760億日元的補(bǔ)貼，占該晶圓廠總支出約37%。日本政府也將為第二座晶圓廠提供約7300億日元補(bǔ)貼。
巨額補(bǔ)貼加持下，臺(tái)積電在日本的芯片制造布局將涵蓋從成熟制程到先進(jìn)工藝的進(jìn)階路線。
受益于政府補(bǔ)貼的不只有臺(tái)積電，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省還將對(duì)美光科技在廣島工廠的補(bǔ)貼從3.2億美元增加到12.9億美元，為日本鎧俠和美國西部數(shù)據(jù)公司在三重縣和巖手縣合營的工廠量產(chǎn)最尖端存儲(chǔ)半導(dǎo)體計(jì)劃提供最高約2430億日元補(bǔ)貼。
除重金引進(jìn)海外企業(yè)外，日本政府對(duì)培育本土尖端制程也不吝投入。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省宣布，2024年度將向Rapidus最多提供5900億日元補(bǔ)貼。該公司于2022年在日本政府支持下由8家相關(guān)企業(yè)聯(lián)合設(shè)立，以量產(chǎn)2納米邏輯芯片為目標(biāo)。Rapidus計(jì)劃2025年4月啟動(dòng)試產(chǎn)線，從2027年開始量產(chǎn)2納米最尖端芯片。
值得注意的是，過去日本政府對(duì)Rapidus的支持主要集中在半導(dǎo)體制造的“前工序”，而今年將首次對(duì)“后工序”技術(shù)開發(fā)提供補(bǔ)貼，規(guī)模約為535億日元。Rapidus專注于后工序的背景是人工智能（AI）芯片需求增長和半導(dǎo)體細(xì)微化提升正在接近極限。AI芯片需要運(yùn)算和記憶等功能，將多個(gè)芯片容納在一個(gè)基板上可以使其高效地相互聯(lián)動(dòng)，更換承擔(dān)必要功能的芯片即可提高性能。
Rapidus對(duì)媒體表示，在2027年開始量產(chǎn)之前需要5萬億日元資金，到2024年度，從政府將最多累計(jì)獲得9200億日元，因此還需要更多融資，針對(duì)中長期需求，將討論從民間金融機(jī)構(gòu)籌集資金和進(jìn)行首次公開募股（IPO）。
和臺(tái)積電計(jì)劃建廠的美國和德國相比，日本通過前所未有的補(bǔ)貼金額和速度后發(fā)先至，表明了其發(fā)展半導(dǎo)體制造的決心。
彭博社報(bào)道稱，在不到三年的時(shí)間里，日本政府已撥出約4萬億日元（約合267億美元）用于重振半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。其計(jì)劃在企業(yè)支持下，將半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的財(cái)政支持提高到10萬億日元，目標(biāo)是到2030年將日本國產(chǎn)芯片銷售額提高兩倍，達(dá)到15萬億日元以上。
產(chǎn)業(yè)集聚鞏固優(yōu)勢(shì)
分析人士認(rèn)為，日本從過去技術(shù)封閉到如今積極與外資聯(lián)盟的路徑轉(zhuǎn)變，將幫助其在補(bǔ)齊半導(dǎo)體制造短板的同時(shí)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展，鞏固日本在半導(dǎo)體設(shè)備和材料領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)。
雖然日本目前在全球芯片市場(chǎng)上份額不足10%，但在半導(dǎo)體設(shè)備、關(guān)鍵材料光刻膠等領(lǐng)域仍占據(jù)核心地位。日本亞洲經(jīng)濟(jì)研究所主任研究員丁可認(rèn)為，臺(tái)積電在熊本建廠會(huì)迅速聚攏上游日本供應(yīng)商和下游客戶企業(yè)，在現(xiàn)有圍繞臺(tái)積電的半導(dǎo)體生態(tài)中，日本設(shè)備和材料企業(yè)的優(yōu)勢(shì)地位將會(huì)越來越穩(wěn)固。
熊本縣所在的九州地區(qū)是日本半導(dǎo)體公司的中心。臺(tái)積電進(jìn)駐熊本后，約有50家公司宣布將在熊本進(jìn)行資本投資。日本九州經(jīng)濟(jì)研究中心估算，自2021年開始的投資熱潮將在未來10年為九州帶來20.77萬億日元經(jīng)濟(jì)效益。
臺(tái)積電與日本的合作不只是設(shè)廠代工。臺(tái)積電已在茨城縣設(shè)立材料研發(fā)中心，并規(guī)劃在日本建立先進(jìn)封裝廠，覆蓋從前段制造廠至后段封測(cè)廠的完整布局。
以海外企業(yè)投資為契機(jī)，日本也期待其設(shè)備和材料企業(yè)加快技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)能提升。業(yè)內(nèi)人士指出，臺(tái)積電可能催化日本半導(dǎo)體業(yè)產(chǎn)生質(zhì)變、增加委外訂單，從過去整合元件制造（IDM）模式逐步走向?qū)I(yè)分工。
然而僅有政府引導(dǎo)和補(bǔ)貼并非萬事大吉。東京電子社長河合利樹在接受日媒采訪時(shí)表示，國家的補(bǔ)貼可以作為催化劑激發(fā)新投資，同時(shí)帶動(dòng)整個(gè)供應(yīng)鏈包括設(shè)備等業(yè)務(wù)的擴(kuò)展，但企業(yè)自身必須有盈利能力，避免完全依賴國家支持。
東京大學(xué)公共政策大學(xué)院教授鈴木一人也評(píng)論認(rèn)為，半導(dǎo)體領(lǐng)域需要持續(xù)投資，企業(yè)如果不能形成自己賺錢并持續(xù)再投入的生態(tài)，則終將被市場(chǎng)淘汰。
意欲重振產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)
作為能夠吸引大量資金和技術(shù)的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，半導(dǎo)體被寄予了重振日本產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的厚望。當(dāng)前，無論對(duì)股市還是匯率，半導(dǎo)體都是不可忽視的關(guān)鍵因素，甚至在促進(jìn)工資增長和緩解人口萎縮方面，也寄希望于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的帶動(dòng)。
股市方面，半導(dǎo)體股成為東京股市走高的重要推動(dòng)力量，風(fēng)吹草動(dòng)都顯著影響行情，龍頭股東京電子在日經(jīng)平均指數(shù)中的權(quán)重急速上升至接近10%；匯率方面，由于企業(yè)海外盈利回流日本的規(guī)模越來越小，過去的日元買入主力聲勢(shì)不再，若要增加日元買盤須提升國內(nèi)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，即增加臺(tái)積電熊本工廠建設(shè)這樣的海外直接投資。
日本首相岸田文雄在臺(tái)積電熊本第一工廠開幕式上視頻致辭表示，為了完善尖端半導(dǎo)體的國內(nèi)基礎(chǔ)，日本政府采取了史無前例的大膽支援。希望相關(guān)舉措能在九州、熊本產(chǎn)生帶動(dòng)投資和促進(jìn)加薪的良性循環(huán)。
可見，作為美國“友岸外包”伙伴，日本正全力以赴抓住在美國主導(dǎo)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)中的機(jī)會(huì)，一方面是為了爭(zhēng)取在這一關(guān)鍵領(lǐng)域占據(jù)制高點(diǎn)，保障所謂的“安全”；另一方面也是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和資金回流，打造內(nèi)需新引擎的迫切需求。（歐陽迪娜 程靜）
（責(zé)任編輯：蔡文斌）
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