2024全球与台湾半导体产业展望.pdf

2023 Institute for Information Industry2024年全球与台湾半导体产业展望潘建光产业顾问兼组长产业情报研究所财团法人信息工业策进会2023.11.01 2023 Institute for Information Industry 1简报大纲全球关键发展议题扫描前瞻全球与台湾半导体发展议题剖析全球与台湾半导体竞合议题全球与台湾半导体产业发展瞭望结论 2023 Institute for Information Industry 2全球关键发展议题扫描2024前景不明，全球多地仍密布乌云2024 2026 2030数据源：网络新闻图片，MIC，2023年11月 2024年可望走出谷底回升，惟美中对抗、中国经济与战争风险仍为关键影响因素3 2023 Institute for Information Industry美中中国战争留白近三年全球经济成长缓，全球经贸恐碎片化00.511.522.533.542024WTO/Jun2022WTO/AprOECD/Sep2023OECD/JunIMF/Oct美国N.A.ChinaEurope Other AsiaRest of World中国Europe Other Asia德国Europe Other AsiaN.A.ChinaRest of WorldEurope Other AsiaN.A.ChinaRest of World4 2023 Institute for Information Industry数据源：WTO(2023/10)，MIC整理，2023年11月+2.6%-0.5%-0.9%-1.1%+3.2%0%+1.9%-0.5%+0.3%+0.9%+0.8%-1.4%+4.3%-1.7%-0.7%-1.8%N.A.ChinaRest of Wo-r0ld.1%日本-2.2%-2.9%全球GDP成长率预测-0.1%全球经贸恐走向区域化数据源：IMF、OECD、WTO，MIC整理，2023年11月 2024年成长稍弱于2023年表现 全球经贸往来恐现区域化发展主流市场趋缓，未来成长仰赖新兴应用主流产品新兴领域6G商用化Wi-Fi6E/7异质组网EV L1/L2L2+L3L4 L5区域化企业化边缘化物联网数据源：MIC，2023年11月 外部环境与全球普及，智能手机、个人计算机等主流产品市场成长性趋缓DataCenter2024202620303nm 2nm1.xnm3D IC 未来成长动能仰赖新兴信息服务、能源环保及技术整合等应用得以刺激5 2023 Institute for Information Industry主流产品触天花板，特定产品区隔推动成长智能型手机笔记本电脑桌面计算机服务器汽车202311.146亿支(-7.0%)1.669亿台(-13.7%)6,684.3万台(-13.0%)1,332.0万台(-2.1%)8,570万辆(+6.3%)202411.480亿支(+3.0%)1.829亿台(+9.6%)6,797.0万台(+1.7%)1,381.7万台(+3.7%)9,070万辆(+5.8%)2027(vs 2022)12.507亿支(+4.4%)2.002亿台(+3.6%)6,606.2万台(-14.0%)1,590.5万台(+16.9%)9,810万辆(+21.7%)数据源：MIC，2023年11月 手机、个人计算机等产品在2024年回温但渗透率已高，市场动能恐仰赖换机需求 AI应用延续云服务热潮，电动车结合自动化吸引驾驶人，特定产品区隔涌商机6 2023 Institute for Information IndustryAI、新能源及智慧联网，推动未来成长关键词AI服务器电动车(BEV/PHEV/FCV)5G FWACPEWi-Fi APWi-Fi STA(不含手机)2023157.5万台(46.5+%)1,382万辆(+34.2%)810万台(+40.0%)1.480亿台(+1.4%)18.457亿台(+2.2%)2024198.9万台(26.3+%)1,868万辆(+35.2%)1,180万台(+46.0%)1.572亿台(+6.2%)20.019亿台(+8.5%)2027(vs 2022)312.4万台(+190.6%)3,308万辆(+221.2%)2,390万台(+312.1%)2.180亿台(+49.3%)26.836亿台(+48.7%)数据源：MIC，2023年11月;FWA,Fixed Wireless Access;CPE,Customer Premises Equipment;STA,Station AI服务器、电动车可望在2027年达到倍数成长，俨成推动半导体市场主力动能 无线终端装置受数字化、智能化推动，从传统产品领域扩大朝垂直市场应用发展7 2023 Institute for Information Industry 2023 Institute for Information Industry 8前瞻全球与台湾半导体发展议题从云端落地，推动AI应用中长期巨量需求LLM/AI训练AI边缘服务器/联网终端LLM/AI推论服务器上亿装置千万台百万台数据源：MIC，2023年11月；LLM,Large Language Model 大厂引领AI服务器布建，中期将推动企业营运AI化，长期推动各行各业AI联网化 AI芯片需求将从数据中心走向企业、边际，引领芯片业者投入多元应用解决方案202420262030AI FarmNow9 2023 Institute for Information IndustryAI应用巨量化推动芯片需求、加激新创竞争数据源：MIC，2023年11月 AI应用落地化推动终端装置多元化，创造巨量新兴规格芯片需求以因应多元情境电子件机构件其他网通IC其他ICGPU/AI Chips$160,000CPU$4,320MEM$3,780AI训练服务器|US$180,000 AI推论服务器|US$12,000电子件机构件其他网通IC其他ICGPU/AI Chips$6,300CPU$3,096MEM$612Gaming PC/Edge AI|US$3,500电子件机构件其他网通IC其他ICGPU/AI Chips$2,000CPU$600MEM$125电子件机构件其他GPU/AI ChipsEdge AI CPE|US$100 1,000CPU网通IC其他ICMEM10 2023 Institute for Information Industry从AI云服务至内建AI芯片，PC使用者仍待说服 Dell HP Lenovo Adobe Autodesk Solidworks AMD Intel Qualcomm Microsoft AWS META GCPAI+OS/CloudAI+CPUAI+ChipsAI+3rd Party提升效率 降低CPU工作负载 提升电池使用效率增强影像 视频会议背景虚拟化 相机背景特效 追踪脸眼部动作语音降躁 去除杂音数据源：MIC，2023年11月 AI云服务和AI芯片功能分头刺激AI PC发展，惟说服企业或消费者采用仍须时间 AI芯片功能短期仍强调提升效率、增加影响和语音降躁等用户一般日常需求11 2023 Institute for Information Industry卫星加5G，整合WAN、MAN达UbiquitousGEOSatellite&Mobile NetworkMEOLEO简讯语音宽带iPhone15 StarlinkGEO,Geostationary Equatorial Orbit;MEO,Medium Earth Orbit;LEO,Low Earth Orbit;NTN,Non-Terrestrial Networks数据源：各公司，MIC整理，2023年11月 卫星通讯补足行动通讯覆盖难题，达成Ubiquitous无所不在、消弭边疆等愿景12 2023 Institute for Information IndustryAI智能场域应用需求，刺激5G+Wi-Fi整合个人装置家庭娱乐智能家庭边缘AI自动驾驶智能应用Wi-Fi+5G-Mobile End DevicePrivate NetworkWi-Fi 6 Wi-Fi 6E 个人信息产品已成5G、Wi-Fi应用基本盘，多元AI智能场域将刺激通讯整合应用 Wi-Fi应用大量普及，预估2025年新增应用装置总量将朝40亿台迈进成智慧化基石13 2023 Institute for Information Industry数据源：各公司，MIC，2023年11月功能与使用需求推动车用半导体使用模式转型MCUEmbeddedProcessorHPCProcessor HUD,Head-Up Display;IVI,In-Vehicle Infotainment;ECU,Electronic Control Unit;ASIL,Automotive Safety Integrity Level数据源：MIC，2023年11月 电子控制组件增加大幅提高电子系统复杂度，推动区域化甚至中控化趋势发展ECUDCUVCU DistributedE/E Arch DomainCentralized VehicleCentralized 区域化和中控化趋势推动处理器效能需求提升，并增添加值型新兴信息应用发展14 2023 Institute for Information Industry电动化及运算需求带动下，提高半导体占比数据源：Expert interviews、Gartner、Morgan Stanley、MIC，MIC整理，2023年11月 电动化刺激半导体芯片导入比重，电力总成芯片需求成主要刺激成长动能燃油车半导体成本(2018)US$580Base$315Powertrain$70ADAS/AS$195电动车半导体成本(2025)US$1,030Base$450Powertrain$380ADAS/AS$200自驾车半导体成本(2030)US$3,000Base$550 运算效能和自动驾驶驱动HPC处理器需求，大幅提升半导体芯片所占比重15 2023 Institute for Information IndustryPowertrain$450ADAS/AS$2,000US$0US$100US$2002021年2030年(f)2022年 2023年(e)第三类半导体功率组件市场2024年(f)2025年(f)2026年(f)第三类半导体通讯组件市场第三类半导体组件市场成长可期亿美元CAGR：31.3%1726202数据源：富士总研，MIC整理，2023年11月 因净零碳排、产品电气化及B5G/6G需求，第三类半导体后势看好卫星通讯16 2023 Institute for Information Industry行动通讯基地台雷达系统5G专网 2023 Institute for Information Industry 17剖析全球与台湾半导体竞合议题2022 2023 2025 2028 2031领导大厂引领制程竞争态势，量产良率为关键数据源：各公司，MIC整理，2023年11月N5/N4 EUVFin FETN3 EUV Fin FETN2 EUV GAAIntel7Fin FETIntel4EUVIntel 3EUV20AGAA18AHigh-NAGAA3nm EUVGAA(MBCFET)2nm EUVGAA(MBCFET)闸极接触面积大漏电流控制佳运作温度降低数据源：Lam Research，MIC整理，2023年11月 高效运算芯片需求带动先进制程技术发展，三大半导体厂商巨额投资以抢占新机 技术节点推进至3nm量产，2nm将在2024年底到2025年登场，后续制程仍待研发FINFETGAAFET汲极Drain源极SourcePlanar FET闸极Gate18 2023 Institute for Information Industry研发机构及设备商推动先进制程技术发展FinFETLateral GAA20223nm2nm数据源：imec，2023年11月数据源：ASML，2023年11月 ASML规划持续精进EUV设备，将可制作组件线宽至1.1nm以下，满足先进制程开发需求 imec推动2nm以下先进制程结构与制程研发方向，后续由晶圆业者持续投入相关量产技术201120nm3nm20222023 2025CFET20281.5nm20283D VLSI20311.0nm eq.3031EUV0.55NA8nmEXE:50001.1nm 185wphEXE:5200220wph0.33NA13nmNXE:3600D1.1nm 160wphNEXT220 wphUS$150MUS$300M19 2023 Institute for Information IndustryHBM导入，加速跨业整合和先进封装需求高效运算GPU之HBM配置核心运算芯片HBMInterposerSubstrate数据源：AMD、MIC，2023年11月；HBM,High Bandwidth Memory;TSV,Through-Silicon Via HBM系多层堆栈DRAM芯片，透过硅穿孔与内联机以达到高带宽数据传输效能 HBM仰赖内存大厂、芯片设计、晶圆制造和先进封装业者高度合作得以整合DRAM芯片设计制造封装DRAMStacks20 2023 Institute for Information IndustryLogic DieHBM3HBM3EHMB4TSV供应链重组与半导体自主推动跨国相互竞合台湾美国日韩中国东南亚印度欧盟中港澳201220172022亿美元2925121,068出口占比50.4%55.5%58.0%美中对抗、疫后供应链及中国加一等因素，共同推动跨国合作又相互竞争21 2023 Institute for Information Industry日本201220172022亿美元3869158出口占比6.6%7.4%8.6%南韩201220172022亿美元6068140出口占比10.4%7.4%7.6%德国201220172022亿美元41015出口占比0.7%1.1%0.8%荷兰201220172022亿美元235出口占比0.3%0.4%0.3%新加坡201220172022亿美元114128205出口占比19.6%13.8%11.1%马来西亚201220172022亿美元195493出口占比3.3%5.8%5.5%菲律宾201220172022亿美元172837出口占比2.9%3.0%2.0%泰国201220172022亿美元101420出口占比1.7%1.5%1.1%美国201220172022亿美元121432出口占比2.1%1.5%1.8%墨西哥201220172022亿美元113出口占比0.1%0.1%0.2%台湾集成电路(8542)出口总值数据源：财政部关务署，MIC，MIC整理，2023年11月半导体成美中对抗主战场，亦是各国政策重心台湾美国中国日韩德州亚利桑那州俄亥俄州Mate 60 Pro管制竞争合作合作竞争竞争和解可能5nm?7nm投资数据源：各公司，MIC，MIC整理，2023年11月 美国拉拢盟国管制中国外，台湾、美国、日本、南韩和中国亦戮力强化半导体22 2023 Institute for Information Industry跨国合作仍为主旋律，东南亚成布局新重心台湾东南亚印度中国欧洲马来西亚晶圆厂/50亿欧元新加坡晶圆厂/4亿欧元马来西亚测试厂 3.5亿欧元菲律宾封测厂10亿美元新加坡印度4.4/6亿美元马来西亚/80亿美元越南/10亿美元新加坡晶圆厂/50亿美元马来西亚封装厂/3亿美元欧商美商管制合作车用电子竞争第三类半导体合合作竞争半导体产业在地化中国+1台湾+1作 苏州电动车供应链 10亿美元北京天科/山东天岳SiC晶圆/晶锭 虽荷兰配合美国出口管制，但跨国合作仍居主导性，尤以东南亚投资最引注目23 2023 Institute for Information Industry 2023 Institute for Information Industry 24全球与台湾半导体产业发展瞭望全球半导体市场发展瞭望2017201820192020202120222023(e)2024(f)2025(f)2026(f)亿美元4,1224,6884,1234,4045,5595,7415,1615,8096,5887,084成长率 21.6%13.7%-12.1%6.8%26.2%3.3%-10.1%12.6%13.4%7.5%数据源：WSTS(2023/08)，MIC整理，2023年11月 2023年外部因素冲击企业、消费市场买气，兼需库存调整，拖累全球半导体市场 2024年主流需求恢复且新兴应用带动，市场规模回复2022年产值并将持续成长-15%25 2023 Institute for Information Industry-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%01,0002,0003,0004,0005,0006,0007,00020172026全球半导体市场规模亿美元8,000台湾半导体产业发展瞭望数据源：MIC，2023年11月 2023年台湾半导体产业库存整理落底，2024年将恢复成长但规模恐不及2022年 晶圆代工依旧是成长动能主力，内存可望随价格回升带动，IC设计仍待突破亿元新台币-1.8%6.4%-1.0%22.0%20172024台湾半导体产业产值26.8%18.6%-20%-10%0%13.7%10%20%30%010,00020,00030,00040,00050,000201720202018IC设计2019晶圆代工2021内存/IDM2022IC封测-14.4%37,718 42,8872023(e)2024(f)成长率26 2023 Institute for Information Industry44,08824,029 29,310 37,16724,26122,799台湾IC设计产业发展瞭望1Q22-4Q23台湾IC设计产业产值&成长率变化 终端业者提前拉货影响下半年旺季表现，产值仍难恢复2021年高峰表现1Q222Q223Q224Q221Q232Q233Q234Q23(e)1Q24(f)产值11,09610,6219,6787,2806,8687,4777,7058,0617,445YoY成长率31.4%5.0%-11.7%-31.6%-38.1%-29.6%-20.4%10.7%8.4%QoQ成长率 4.3%数据源：MIC，2023年11月-4.3%-8.9%3.1%4.6%-7.6%-80%-60%-40%-20%0%20%40%60%02,0004,0006,0008,00010,000产值-24.8%-5.7%8.9%QoQ成长率 YoY成长率 AI热潮延续，IC设计业者投入多元应用，但ROI仍须仰赖中长期市场耕耘27 2023 Institute for Information Industry百万美元12,0001Q222Q223Q224Q221Q232Q233Q234Q23(e)1Q24(f)产值21,02921,72222,71821,54018,13417,21319,19420,90519,245YoY成长率35.5%30.2%22.8%11.0%-13.8%-20.8%-15.5%-2.9%6.1%3.3%4.6%11.5%8.9%-7.9%-40%-30%-20%-10%10%0%20%30%40%50%05,00010,00015,00020,000产值-5.2%-15.8%-5.1%QoQ成长率 YoY成长率 国际内存大厂减产持续，期望短期内存储器价格回稳、供需可望恢复稳定28 2023 Institute for Information Industry台湾IC制造产业发展瞭望1Q22-4Q23台湾IC制造产业产值&成长率变化QoQ成长率 8.3%数据源：MIC，2023年11月 除先进制造，2023年下半年营运仍面对需求不振，产能利用率与价格难以维持百万美元25,0001Q222Q223Q224Q221Q232Q233Q234Q23(e)1Q24(f)产值5,6405,9595,6645,1524,3354,5424,7654,6894,385YoY成长率14.2%10.3%-6.1%-15.1%-23.1%-23.8%-15.9%-9.0%1.1%QoQ成长率-7.1%5.7%-5.0%4.9%-1.6%-6.5%-50%-40%-30%-20%-10%0%10%20%01,0002,0003,0004,0005,0006,0007,000产值-9.0%-15.8%4.8%QoQ成长率 YoY成长率29 2023 Institute for Information Industry台湾IC封测产业发展瞭望数据源：MIC，2023年11月 2023年下半年旺季效益可望帮助成长，惟仍有待观察消费市场动能回温情况 HPC、AI新兴应用趋势持续推升先进封装需求，但短期对专业封测业者帮助有限百万美元 1Q22-4Q23台湾IC封测产业产值&成长率变化 2023 Institute for Information Industry 30结论31短期因应全球变局，中期准备冀望长期突破 多元芯片先进封装强化效能与成本弹性，推动记忆体、处理器以及相关半导体制造相关业者跨域合作 自驾车、AI化产业引领芯片、信息及垂直产业等跨域业者合作，有望推动新兴应用崛起、创造全球商机 为维护全球经济稳定、国家安全以及科技发展，友好盟国将强化半导体及科技交流合作 领导大厂布局先进奈米制程，冀望以效能与良率吸引高阶客户，惟开发及生产成本将成未来生产关键挑战 美中对抗长期化，美日欧产业在新兴领域面临竞争，东南亚及印度冀望崛起，半导体供应链恐将更形复杂留白应变2024 准备 2026 2030突破 全球电动车、AI应用及智能联网热潮不减，刺激新兴 竞芯片业者布局，加激与各国既有IDM大厂之竞争态势 争合作数据源：MIC，2023年11月 2023 Institute for Information Industry