半导体行业将在2028年前后突破万亿美元，钱从哪里来？

尽管当前面临一些宏观经济因素的挑战，但半导体市场的增长仍然呈现积极态势。尤其是AI技术的发展，对这两年萎靡的半导体市场起到了加速作用，AI芯片的需求还在不断增加，这进一步推动了半导体市场的复苏。

根据IBS数据显示，AI加速器在数据中心的收入在2030年将达到1328亿美元，相比2020年的57亿美元有显著增长。GPU大厂英伟达（NVIDIA）是这一增长的主要受益者，其次是HBM的主力供货商SK海力士。

（数据自IBS，下同）

“预计未来，中国在数据中心加速器领域的增长将高于美国。”在日前举办的第九届上海FD-SOI论坛上，IBS首席执行官Handel Jones主题为《Impact of AI, and Why is FD-SOI Important？》的主题演讲中表示，中国的人口超过14亿，而美国有超过3.33亿人口，因此中国产生的数据量将高于美国。此外，边缘应用的加速器正在开发中，重点是低功耗和高吞吐量。

IBS首席执行官Handel Jones

AI对半导体市场的影响

智能手机作为数据聚合和处理的中心，中国公司将在2024年供应约69%的全球智能手机制造，并可能在未来超过70%。谈到前两天华为推出的“纯血鸿蒙”，Handel Jones认为HarmonyOS NEXT预计将在2025年在中国智能手机操作系统市场中占有25%的份额。

随着大多数AI应用的软件内容将增加，硬件将不仅仅是一件产品，而是成为一种对AI应用的支持能力。生成式AI将提高软件开发的生产力至少50%，对此大公司需要建立生态系统以扩展可用软件的广度。

此外，对于新一代AI边缘设备来说，传感器是获取数据的重要途径。Handel Jones认为，图像传感器是数字健康、自动驾驶、机器人和娱乐的关键器件，中国在这方面的能力正在加强，而FD-SOI是实现图像传感器最佳ISP（图像信号处理）的技术。“FD-SOI技术提供了出色的性能、低功耗和更小的尺寸，使得图像传感器能够更好地满足现代应用的需求。”

到2030年，半导体市场将接近1.3万亿美元。“市场增长的主要因素是生成式AI的影响。” Handel Jones表示，尽管在2030年之前半导体市场可能会经历衰退，但目前尚不清楚具体时间。“中国半导体市场将有强劲增长，因为中国设备供应商对智能手机和汽车应用的半导体消费正在迅速增加。”

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什么情况下，FD-SOI优于CMOS和FinFET？

Handel Jones指出，随着技术的发展，无线连接已经成为许多AI设备的基本功能。虽然低功耗版本的Bulk CMOS和FinFET正在开发中，然而FD-SOI技术凭借其更低的功耗和出色的连接性，成为了更优的选择。

据介绍，FD-SOI在每个晶体管的成本上与其他技术相比，具有明显竞争力。

例如在28nm节点上，FD-SOI的晶体管密度比CMOS高10%，因此FD-SOI的晶体管成本与CMOS相当；在22nm节点上，FD-SOI的的晶体管密度比CMOS高12%，功耗比CMOS低15%到20%，并且具有更好的RF连接性；在18nm FD-SOI和16nm FinFET的比较中，FD-SOI的功耗比FinFET低14%到18%，并且具有更好的RF连接性，所以18nm FD-SOI相对16/14/12nm FinFET来说是更优解。

12nm FD-SOI 和 7nm FinFET进行比较，功耗降低了12% 至 16%，RF 连接性也更好。 “因此，对于大多数应用来说，12nm FD-SOI比7nm FinFET具有更低的功耗和更高的性能。” Handel Jones说道。

IBS还关注设计成本，对于一家美国芯片设计公司而言，设计1nm芯片的成本约为10亿美元。通过AI加持的EDA工具和Chiplet的应用，可以将设计成本降低50%。随着设计成本的降低，更多的新设计、新功能将得以落地。

“到 2030 年，芯片组将拥有超过 6000 亿个（而非 1 万亿个）晶体管。” Handel Jones表示，借助 FD-SOI，芯片组可能具有高复杂性和高吞吐量，可用于数据中心的生成式 AI ，移动设备的前景也类似。

结论

“尽管在2030年之前，半导体市场不太可能保持每年稳定持续增长”，Handel Jones表示，但生成式AI将影响70%以上的半导体市场，并让市场在2028年实现万亿美元的突破，并在2030年实现更强劲的增长。

这其中，中国半导体市场将有强劲增长。驱动因素包括智能化的电源管理、Level 3级别自动驾驶的到来、语音识别应用的增长以及更先进的AR/VR眼镜/耳机应用等。

Handel Jones认为，FD-SOI在≥12nm和≤28nm的节点区间上优于CMOS和FinFET，具有更高的性能和更低的功耗。在芯粒（chiplet）等特殊封装技术的加持下，12nm FD-SOI可以支持高性能的数据中心和低功耗的移动应用。

“不过，FD-SOI得到发展的关键因素是IP、设计公司和应用形成生态，并通过起量来获得台积电等大型晶圆代工厂的支持。” Handel Jones总结道，“这将需要大量的晶圆，采用不同的技术，包括非常成熟的技术。”

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关于IBS

IBS是一家有着超过35年历史的公司，专注于影响半导体生态系统的全球电子行业关键活动，包括生成式人工智能。IBS预测了到2030年半导体和其他产品的趋势，并提供对关键领域的深入分析，如主要产品的需求和供应分析、资本支出趋势、长期技术路线图分析，以及美中冲突对半导体行业的影响。IBS与全球许多半导体和电子行业的领导者合作，并出版了关于中国在电子和半导体行业中关键因素的四本书籍。