(2024.1.8)半导体周要闻－莫大康

1. 机构：2024年全球半导体产能将增长6.4%，首破每月3000万片大关

根据SEMI报告，从2022年至2024年，全球半导体行业计划开始运营82个新晶圆厂，其中包括2023年的11个项目和2024年的42个项目，晶圆尺寸从300mm到100mm不等（12英寸至4英寸）。

SEMI于1月2日发布《世界晶圆厂预测报告》，报告显示全球半导体每月晶圆（WPM）产能在2023年增长5.5%至2960万片后，预计2024年将增长6.4%，首次突破每月3000万片大关（以200mm当量计算）

机构统计，中国大陆半导体厂商2023年产能同比增长12%，达到每月760万片晶圆。预计中国大陆芯片制造商将在2024年开始运营18个项目，2024年产能同比增加13%，达到每月860万片晶圆。

中国台湾仍将是半导体产能第二大地区，2023年产能将增长5.6%至每月540万片晶圆，2024年增长4.2%至每月570万片晶圆。该地区2024年将新设5家晶圆厂。

此外，2023年韩国芯片产能排名第三，为每月490万片晶圆；2024年将增长至每月510万片晶圆。日本的产能预计在2024年达到470万片，美洲将达到310万片，欧洲和中东地区270万片，东南亚将达到170万片。

分产品领域看，存储芯片领域2023年产能扩张放缓，2023年每月产能仅增加2%，达到每月380万片晶圆，2024年将增加5%达到每月400万片。3D NAND的装机容量预计在2023年将持平于每月360万片晶圆，2024年将增长2%，达到每月370万片晶圆。

分立元件和模拟芯片领域，车辆电气化仍然是产能扩张的关键驱动因素。其中分立元件芯片产能2023年预计增长10%，达到每月410万片晶圆，2024年将继续增长7%达到每月440万片。模拟芯片产能预计2023年增长11%，为210万片，2024年将增长10%达到240万片。

2. 四家半导体设备厂联手设立平台，瞄准零部件投资

中科共芯系2023年12月12日注册成立，注册资本1.8亿元，背后出资人包括拓荆科技、中科飞测、微导纳米、盛美上海等。

近日，拓荆科技、中科飞测、盛美上海、微导纳米4家半导体设备厂商联合成立合资公司。

据工商资料显示，广州中科共芯半导体技术合伙企业（有限合伙）（下称“中科共芯”）于2023年12月12日注册成立，注册资本1.8亿元。

《科创板日报》记者关注到，除中科共芯，近两年有多家名称类似的一系列公司亦悄然成立，包括广州中科同芯半导体技术合伙企业（有限合伙）、广州中科锐芯半导体技术合伙企业（有限合伙）、广州中科众芯半导体技术合伙企业（有限合伙）等，分别成立于2021年10月、2023年6月、2021年11月。

据前述公司证券部人士称，这几家公司在定位方面类似。以中科同芯为例，其出资额约4亿元，合伙人包括富创精密、安集科技、北京君正、芯源微、北方华创、南大广电、江风电子、概伦电子、同创普润资本等。

2023年11月，中科同芯首次对外投资项目为锐立平芯，据介绍，该公司聚焦FDSOI特色工艺量产平台。

3. 世界上第一个石墨烯半导体！

近日，我国研究团队创造了世界上第一个由石墨烯制成的功能半导体！

相关论文发表在权威期刊Nature杂志上，论文名为“Ultrahigh-mobility semiconducting epitaxial graphene on silicon carbide”（《碳化硅上的超高迁移率半导体外延石墨烯》），论文的共同第一作者赵健、纪佩璇、李雅奇、李睿四人以及其余多位署名作者主要来自中国天津大学研究团队，同时也有美国佐治亚理工学院的研究人员。

据悉，该研究以天津大学团队为主导，并非网传由外国高校主导。“是我带着我们学生做的。” 团队指导教师天津大学讲席教授，天津纳米颗粒与纳米系统国际研究中心执行主任马雷指出。

马雷教授研究团队通过对外延石墨烯生长过程的精确调控，成功地在石墨烯中引入了带隙，创造了一种新型稳定的半导体石墨烯。这项前沿科技通过对生长环境的温度、时间及气体流量进行严格控制，确保了碳原子在碳化硅衬底上能形成高度有序的结构。

重点来了，这种半导体石墨烯的电子迁移率远超硅材料，表现出了十倍于硅的性能，并且拥有硅材料所不具备的独特性质。

众所周知，石墨烯主要分为石墨烯粉体和石墨烯薄膜，其中石墨烯粉体占据了中国石墨烯产品的绝大部分市场，且石墨烯粉体的部分应用已经实现了商用，例如锂电储能行业。而石墨烯薄膜多用于手机屏或柔性屏领域，由于技术尚未成熟，石墨烯薄膜的应用市场仍处于技术研发阶段，市场份额相对较少。

4. 2024全球半导体八大预测半导体市场增长20%

近日，全球领先的IT市场研究和咨询公司IDC发布了全球2024年半导体展望报告。IDC认为，随着全球对人工智能和高性能计算（HPC）的需求爆炸式增长，加上智能手机、个人电脑、基础设施的需求趋于稳定，以及汽车行业的弹性增长，半导体产业有望迎来新的增长浪潮。

IDC亚太区半导体研究高级研究经理Galen Zeng表示：“内存芯片制造商对供应和产量的严格控制，导致芯片价格已经从今年11月初开始上涨。对人工智能的需求将推动整体半导体销售市场在2024年复苏。半导体供应链，包括设计、制造、封装和测试，将告别2023年的低迷。”

IDC预计，明年半导体行业将会出现以下八大趋势：

一、半导体市场将在2024年复苏，半导体销售同比增长20%

IDC指出，由于今年芯片市场需求疲软，供应链库存消耗过程仍在继续，虽然今年下半年出现了零星的短单和急单，但仍难以扭转今年上半年同比下降20%的局面。因此，预计2023年全球半导体销售市场仍将下降12%。

二、ADAS（高级驾驶辅助系统）和车载信息娱乐半导体市场将发展

目前，ADAS占据了汽车半导体市场的最大份额，到2027年复合年增长率（CAGR）预计将达到19.8%，占当年汽车半导体市场的30%。在汽车智能和互联的推动下，信息娱乐占据了汽车半导体市场的第二大份额，到2027年的复合年增长率为14.6%，占当年市场的20%。

三、半导体人工智能应用从数据中心扩展到个人设备

IDC预计，随着半导体技术的进步，从2024年开始，将有更多的人工智能功能集成到个人设备中，这意味着AI智能手机、AI个人电脑、AI可穿戴设备将逐步推向市场。

四、IC设计芯片库存消耗逐渐结束，预计到2024年亚太市场将增长14%

随着全球个人设备市场的逐步复苏，IDC预计，IC芯片将会出现新的增长机会，预计到2024年，整体市场将以每年14%的速度增长。

五、先进制成代工的需求激增

IDC指出，受到库存调整和需求疲软环境的影响，芯片代工行业产能利用率在2023年大幅下降，特别是对于28nm以上的成熟工艺技术

六、中国产能增长将使得成熟制程芯片价格竞争加剧

七、未来五年2.5/3D封装市场的复合年增长率预计为22%

IDC预计，从2023年到2028年，2.5/3D封装市场预计将以22%的复合年增长率增长，使其成为半导体封装测试市场中备受关注的领域。

八、CoWoS供应链产能翻番，提振AI芯片供应

人工智能浪潮导致服务器需求激增，这都得益于台积电的先进封装技术“CoWoS”。目前，CoWos的供需缺口仍达20%。除了英伟达，国际IC设计公司也在增加订单。

IDC预计，预计到2024年下半年，随着更多厂商将积极进入CoWoS供应链，CoWoS产能将同比增长130%。

5. 2024年半导体人的好日子要来了？

Vol.1

市场将增长20%

近期，国际数据公司（IDC）最新研究显示，2023年全球半导体收入同比下滑12.0%，达到5265亿美元，但是高于该机构9月预计的5190亿美元。预计2024年将同比增长20.2%，达到6330亿美元，高于之前6260亿美元的预测。

 智能手机

Canalys预测2023年全年智能手机的出货量将达到11.3亿部，预计到2024年将增长4%，达到11.7亿部。预计到2027年，智能手机市场的出货量将达到12.5亿部，复合年增长率(2023年至2027年)为2.6%。

 个人电脑

根据TrendForce 集邦咨询最新预估，2023 年全球笔记本电脑出货将达 1.67 亿台，同比下降 10.2%。但是，随着库存压力缓解，预期 2024 年全球市场恢复至健康的供需循环，预计2024 年笔记本市场整体出货规模将达 1.72 亿台，年增 3.2%。主要的成长动能源自终端商务市场的换机需求，Chromebook、电竞笔电的扩张。

TrendForce 还在报告中提到了 AI PC 的发展状况。该机构认为，由于目前 AI PC 相关软、硬件的升级成本高昂，发展初期将聚焦于高阶商务用户与内容创作者。AI PC 的出现，不一定能刺激额外的 PC 采购需求，多数将伴随 2024 年的商务换机过程，自然地移转升级至 AI PC 装置。

 服务器及数据中心

根据Trendforce估算，2023年AI服务器（包含搭载GPU、FPGA、ASIC等）出货量逾120万台，年增将达37.7%，占整体服务器出货量达9%，2024年将再成长逾38%，AI服务器占比将逾12%。

 新能源汽车

中国汽车工业协会提供的数据显示，传统燃油车所需汽车芯片数量为600-700颗，电动车所需的汽车芯片数量将提升至1600颗/辆，而更高级的智能汽车对芯片的需求量将有望提升至3000颗/辆

相关数据显示，2022年，全球汽车芯片市场规模约3100亿元。而在新能源趋势最强的中国市场，中国整车销售规模达4.58万亿元，中国汽车芯片市场规模达1219亿元。据中汽协预计，2024年我国汽车总销量将达到3100万辆，同比增长3%。其中，乘用车销量在2680万辆左右，同比增长3.1%。新能源汽车销量将达到1150万辆左右，同比增长20%。

Vol.2

产业技术趋势有哪些？

创新是引领发展的第一动力。

如年初ChatGPT的横空出世，引爆了全球对于生成式人工智能（AIGC）的追捧，同时给AI芯片、GPU、存储等细分产品市场带来了莫大的机会。

 AI芯片

AI贯穿了整个2023年，其仍将成为2024年一个重要的关键词。

有机构预测，用于执行人工智能(AI)工作负载的芯片市场正以每年20% 以上的速度增长。2023年AI芯片市场规模将达到534亿美元，比2022年增长20.9%，2024年将增长25.6%，达到671亿美元。到2027年，AI芯片营收预计将是2023年市场规模的两倍以上，达到1194亿美元。

Gartner分析师指出，未来大规模部署定制AI芯片将取代当前占主导地位的芯片架构(离散GPU)，以适应各种基于AI的工作负载，特别是那些基于生成式AI技术的工作负载。

 2.5/3D 先进封装市场

国际数据公司IDC预测，预计 2.5/3D 封装市场 2023 年至2028 年年复合成长率（CAGR）将达 22%，是半导体封装测试市场中未来需高度关注的领域。

 HBM

一颗H100芯片，H100裸片占据核心位置，两边各有三个HBM堆栈，六个HBM加起面积与H100裸片相当。这六颗平平无奇的内存芯片，就是H100供应短缺的“罪魁祸首”之一。

国金证券预计2023年全球DRAM市场规模有望达596亿。Omdia研究显示，从2023年到2027年，HBM市场收入的年增长率预计将飙升52%，其在DRAM市场收入中的份额预计将从2023年的10%增加到2027年的近20%。而且，HBM3的价格大约是标准DRAM芯片的5-6倍。

 卫星通讯

6. 三星美国芯片工厂暂搁浅，美国芯片计划再陷困境

1月3日消息，三星在美国建厂暂未获得政策补贴，其建厂计划并不顺利。

2022年，美国颁布芯片法案为美国的半导体生产和研究提供527亿美元的补助金。正是“觊觎”这笔丰厚的奖励，三星开始在美国德克萨斯州泰勒市建造一座芯片工厂，预计耗资170亿美元。

不过，美国的芯片补贴政策有很多限制条件，除了不能在包括中国、俄罗斯在内的战略竞争国家扩大生产规模之外，还禁止股票回购、对美公开财务信息和财务预期、分享特定比例的获利等。这一系列的限制条件大大降低了政策本身的吸引力。

不久前，韩国芯片制造商三星电子已将美国新工厂的生产推迟到2025年

有传言称，美国政府在芯片法案中倾向于英特尔，因为英特尔不仅是美国本土品牌，而且还向美国国防机构供应芯片。据Silicon Angle报道，三星目前正在"游说政界人士，要求更加公平地分配资金，不要偏袒英特尔"。不过，这毫无疑问很难做到“一碗水端平”，特别是在希望寄托在“美国优化”的美国政治环境之下。

7. 各大分析机构发表2024年半导体市场增长预期

世界半导体贸易统计协会(WSTS)最新数据显示，虽然2023年全球半导体市场预计下滑，但在AI芯片需求强劲推动下，仍然上调2024年全球半导体市场增长预测，预期同比增长率将达13.1%，总规模将攀升至创纪录的5883.6亿美元。

市场调查机构Gartner则预测，2024年全球半导体行业收入预估将达到6240亿美元，同比增长16.8%。

Gartner预估全球内存市场在2023年下降38.8%之后，2024年将会反弹66.3%。因为供应过剩导致需求疲软以及价格下降，在未来3个月到半年的时间，NAND行业价格将触底，供应商的整体状况将会有所改善。

另一家分析机构IDC对2024年半导体市场的展望比Gartner更为乐观。在其最新的预测中，IDC将2023年的预期从5188亿美元上调至5265亿美元，同时2024年的预期也从6259亿美元上调至6328亿美元。IDC称，从需求角度来看，美国市场将保持弹性，而中国市场将在2024年下半年开始复苏。

DIGITIMES Research也预测，2024年，全球半导体市场预期可成长双位数达12%。

在2023年全球半导体市场周期性触底之后，2024年将整体出现复苏的趋势。2024年，在以智能手机、服务器、汽车、PC（个人电脑）为代表的四大主要应用芯片市场都将出现正增长。

WSTS认为，2024年的增长预计将主要由存储器行业推动，该行业有望在2024年飙升至1300亿美元左右，销售额较2023年激增44.8%；逻辑芯片市场则预计增长9.6%，图像传感器市场预计增长1.7%。其他细分市场，包括分立器件、传感器、模拟器件、逻辑器件和微型器件，预计也将实现个位数增长率。

Gartner预测，NAND行业2024年将出现强劲复苏，收入将同比增长49.6%至530亿美元。另一方面，由于供应商减产，导致DRAM市场价格反弹，预计2024年DRAM营收将增长88%，达到874亿美元。

8. 台积电2030年量产1nm可封装1万亿个晶体管

眼下，台积电正在推进3nm级别的N3系列工艺，下一步就是在2025-2027年间铺开2nm级别的N2系列，包括N2、N2P等，将在单颗芯片内集成超过1000亿个晶体管，单个封装内则能做到超过5000亿个。

为此，台积电将使用EUV极紫外光刻、新通道材料、金属氧化物ESL、自对齐线弹性空间、低损伤低硬化低K铜材料填充等等一系列新材料、新技术，并结合CoWoS、InFO、SoIC等一系列封装技术。

再往后就是1.4nm级别的A14、1nm级别的A10——命名和Intel A20、A18如出一辙，但看起来更“先进”。

1nm A10工艺节点计划2030年左右量产，将在单颗芯片内集成超过2000亿个晶体管，单个封装内则超过1万亿个，相比N2工艺翻一倍。

有趣的是，Intel也计划在2030年做到单个封装1万亿个晶体管，可谓针锋相对。

目前最复杂的单芯片是NVIDIA GH100，晶体管达800亿个。

多芯片封装方面处于领先地位的是各种GPU计算芯片，Intel Ponte Vecchio GPU Max超过1000亿个晶体管，AMD Instinct MI300A、MI300X分别有1460亿个、1530亿个晶体管。

9. ASML声明2050及2100光刻机出口许可证已被部分撤销

ASML日前发表声明，称荷兰政府最近部分撤销了此前颁发的NXT:2050i and NXT:2100i光刻机在2023年发货的许可证，这将对个别在中国客户产生影响。

ASML预计，此次出口许可证的撤销及美国最新的出口管制限制不会对公司2023年的财务情况产生重大影响。

ASML表示，在近期与ASML的沟通中，美国政府对其出口管制的适用范围和影响进行了进一步澄清。美国2023年10月17日发布最新出口管制规则，限制向个别先进芯片制造晶圆厂发运特定型号的中高端DUV浸润式光刻机。

10. 台积电摊牌了5座2nm芯片工厂，外媒：台积电果然有后手

台积电在美国投资400亿美元建厂，要在亚利桑那州分别修建4nm和3nm芯片工厂，一旦成功，台积电有望在美国实现100亿美元的年营收。但台积电低估了美国建厂的难度，也轻视了美国对其芯片产业链的觊觎。

美国对英特尔倾力扶持，对台积电等外企却各种剥削。终于，台积电摊牌了，5座2nm芯片工厂，外媒：台积电果然有后手。

台积电正计划在新竹科学园区和高雄，而高雄的楠梓园区内修建2nm芯片工厂，修建的工厂数量达到2座，其中第一座2nm芯片工厂已经开始破土动工，最快2025年即可导入设备。

台积电目前已经实现3nm芯片量产，为并苹果代工出A17Pro芯片，2024年台积电推出的3nm芯片版本也会有高通，英伟达以及联发科等客户下单。3nm芯片订单是不愁了，2nm订单恐怕也是如此。

可见台积电并没有把全部的希望寄托在美国市场身上，美国工厂并不是最先进的，等全部工厂建成，至少也要等2027年及以后，到时候台积电的2nm早就步入稳定量产阶段。美国想获得台积电先进的芯片产业链没那么容易。

莫大康：浙江大学校友，求是缘半导体联盟顾问。亲历50年中国半导体产业发展历程的著名学者、行业评论家。

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