2021年半导体市场延续增势

发布于：2021/1/29 10:01:52 | 19061 次阅读

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2020年，在5G商用以及新冠肺炎疫情所催生“宅经济”的影响下，市场对芯片产品的需求意外地维持增长，年底时甚至出现了一轮缺货行情。因此，很多人都乐观看待2021年的半导体市场前景。
供应链尚不稳定，缺货行情或持续
进入2021年，半导体领域的缺货行情仍在延续。近日，福特、菲亚特克莱斯勒、丰田等汽车公司都表达了因芯片短缺将削减汽车产量的计划。福特表示，其位于美国肯塔基州路易斯维尔的装配厂将停产。菲亚特克莱斯勒表示，位于加拿大安大略省布兰普顿的工厂将停产。丰田表示，将削减美国德克萨斯州圣安东尼奥工厂部分坦途皮卡的产量。
除车用芯片以外，电源管理芯片、显示驱动芯片、MOSFET等面向平板电脑、计算机、AIoT等领域的半导体产品同样存在缺货的情况。IDC指出，“缺货”有可能成为2021年行业的关键词，供应链不稳定的态势将在2021年约50%的时间内持续。为了保障供应的稳定，主流手机厂商纷纷将旗下的5G手机产品横跨三家或以上芯片平台，以降低风险。
和舰芯片销售副总经理林伟圣在预测晶圆代工领域产能紧张情况时表示，从不同工艺节点来看，不同工艺平台会有不同的需求，8英寸生产线需求以电源管理IC、MCU为多，目前MCU的短缺尤其严重。12英寸需求则是因为智能家居、电视、手机、平板的换机潮造成的。
但是一个值得注意的情况是，看多的预测基本集中于上半年，对于下半年市况的判断却并不一致。有分析人士指出，当前半导体市场的缺货，一方面，与新冠肺炎疫情爆发下的宅经济加速了全球的数字化转型有关，另一方面，美国政府对华为的打压，导致其他手机厂商都在争抢华为空出来的市场份额，也是本次供应紧张的原因之一。华为的波动给市场造成了一些过分乐观的情绪，多家手机厂商都在争抢一下子空出来的市场，并大量向上游供应商下订单。有传言说，一些上游的厂商接到的订单是往年的4倍。
集邦咨询在中指出，不论近期手机品牌厂对2021年抱有高度期许，或是通过扩大生产目标以撷取更多半导体供应资源等，都可能导致部分零组件出现重复下订的情况。一旦实际销售不如预期或瓶颈料未解，导致长短料库存差距拉大等，都可能导致品牌厂在2021年第二季度至第三季度之间展开零组件库存调整，届时半导体物料的拉货动能将随之转弱。“这个更多是一个产业链的泡沫，最终要被挤掉。”摩尔精英董事长兼CEO张竞扬警告说。
5G加持，智能手机市场将全面复苏
多年来，智能手机一向是拉动半导体产业发展的主流应用。然而，2020全球智能手机市场受到疫情冲击，全年生产总量仅12.5亿部，同比减少11%，为历年来最大衰退幅度。不过各大机构预测，2021年，在5G的推动下，智能手机或将出现全面复苏。
集邦咨询的数据显示，2020年5G智能手机生产总量约达2.4亿部，渗透率19%。2021年，随着各国陆续恢复5G建设，移动处理器大厂也相继推出中低阶5G芯片，预估全球5G智能手机生产总量约5亿部，渗透率将快速提升至37%。
5G的应用也在不断扩展，各种垂直行业的应用不断被开发出来。赛迪顾问在中指出，5G通信技术是全球半导体重要驱动因素。随着5G各类应用的充分挖掘，应用场景不断落地，5G应用终端在未来3至5年都将持续放量。
成都锐成芯微科技股份有限公司总经理沈莉表示，伴随5G而来的智能化、物联化浪潮，增长量将是过去的10倍，将有越来越多的设备被连网，其中蕴含大量市场机会。
高性能运算爆发，大数据中心需求有望大涨
2020年受宅经济的影响，云计算、大数据中心成为半导体产业主要的应用市场之一。根据Gartner数据统计及预测，2020年，全球云计算市场规模超过2200亿美元。由此将对半导体产品形成巨大的采购需求。这种需求将延续下去，预计至2023年市场规模将会达到约3600亿美元。
更加值得注意的是，人工智能与云计算大数据中心的融合正在深化。人工智能高性能计算机群(AI-Force HPC)市场的发展成为新的亮点。英伟达创始人兼首席执行官黄仁勋表示，数据中心是推动未来计算变革的重要力量，而云计算和AI的强大趋势正在推动数据中心设计的结构性转变，过去的纯CPU服务器正在被高效的加速计算基础架构所取代。
Tractica预测，人工智能高性能计算机群将是服务器市场继传统HPC后新的增长动力，2020年约有187亿美元的市场规模，至2025年将达到205亿美元，同时预计 2021—2025年服务器在存储及高性能运算芯片的需求占比中将超越智能手机提升至第一位，相关品类的芯片有望受到需求拉动迎来持续高景气。
新能源汽车逆势上扬，车用半导体需求将大增
中国汽车工业协会数据显示，2020年汽车销售2531.1万辆，虽然同比下降了1.9%，但销售情况却好于预期，销量继续蝉联全球第一。预计2021年将实现恢复性正增长，汽车销量有望超过2600万辆，同比增长4%左右。2020年，新能源汽车市场逆势上扬，成为首个销量同比实现正增长的汽车细分市场。2021年，新能源汽车销量增速很可能超过30%，达到180万辆。
汽车行业正在经历着历史性的变革，智能化、电动化、网联化已经成为汽车产业不可逆转的趋势。这些需求驱动着2021年车用半导体市场的发展。拓墣产业研究院预估，2020年全球车用芯片产值可达186.7亿美元;2021年将达到210亿美元，年增长率12.5%。
恩智浦大中华区主席李廷伟指出，新能源汽车在中国发展迅猛，政府相关政策的鼓励加上新冠肺炎疫情的影响，让人们更有意愿考虑私家车辆，而新能源汽车将成为环保出行的首选，并且这一趋势已经从传统的乘用车渗透到商用车领域。电气化、安全性和自动驾驶趋势的发展将持续推动车内电子设备的增加。即便汽车市场没有任何增量，每辆车内的半导体含量也会有4到5倍的增量。
专家观点
Mentor, a Siemens business全球副总裁兼中国区总经理凌琳：
面对5G、AI时代，提供更全面的设计工具平台
5G、AI、以及IoT的发展对大量数据和高性能计算有了越来越高的要求，同时也对集成电路的制造工艺与良率等提出了新的挑战。Mentor, a Siemens business全球副总裁兼中国区总经理凌琳指出，EDA行业迎来新的机遇和挑战，从公司层面来说，EDA需要一个永远创新的一个公司。
目前，有越来越多的系统公司如Google、中兴通讯进入半导体领域，逐步成为全新芯片系统的设计者和制造者。这对EDA行业来说也是一个重要的发展机遇。西门子数字化工业软件的使命就是建立一个闭环设计平台，帮助各种各样的企业，做电子的、做芯片的、做机械的客户完成一个闭环的设计。所谓数字化双胞胎最终的概念是把一个设计的模型到物理世界的模型完全影射，把这些数据都管起来。
西门子以45亿美元收购Mentor Graphics，并入西门子数字化工业软件部门，合并之后称为Mentor, a Siemens Business。此后，西门子又收购了SOLIDO、COMSA、UltraSoC等EDA公司，将产品线并入Mentor，使得Mentor的产品线更加全面。目前，Mentor已经能够提供从设计到制造的最全面的设计工具组合，包括电子设计、电子互联、机械仿真和测试解决方案、机械产品工程、制造工程、制造执行系统、生命周期协作、云应用服务等。在过去的一年当中，虽然疫情在延续，但是Mentor在西门子的支持下，不断地扩充工具集，为全球客户，特别是有着更快发展速度的中国客户，提供更广泛的技术支撑。
美光科技企业副总裁兼消费类产品和元件部门总经理Dinesh Bahal
2021年迎接新的游戏体验
未来几年游戏体验将彻底改变。首先，基于游戏机和基于PC的游戏世界将会消失。现在是纯游戏机的最后一代。即使在如今，能够实现跨平台互联的Xbox Game Pass和Netflix订阅也超过了PC和游戏机。游戏机将被“随处打游戏”模式所取代。人们还是需要一个核心设备运行游戏，但是人们完全可以在不同设备和屏幕间实现无缝的游戏体验。交叉兼容性将无处不在。
尽管不少人曾预计VR会在2020年普及，但我们仍认为VR将在2021年年底爆发。为什么这样说?因为VR还需要配备高端台式机(约2000美元)，这限制了VR用户的发展。但是在未来几年中，得益于5G网络广泛普及，以及下一代VR头盔中嵌入式计算和内存的推动，我们预计VR将获得广泛应用。这将使VR体验摆脱PC束缚，为用户提供高清、全沉浸式体验。
再往长远看：PlayStation或Xbox将变成带有可升级部件(例如内存和存储)的小型客户端设备。人们只需插入无线游戏手柄就可以玩游戏了。注意，世界上大多数地方都没有高速的互联网，所以电视是提供游戏服务的天然平台。与小型客户端设备的交叉兼容是自然的发展方向。
翻倍，翻倍，再翻倍：明年，随着云计算和多人游戏的日益流行，PCIe将从小众走向主流，其采用率将翻番。固态硬盘的平均容量将会翻倍，而随着游戏玩家希望固态硬盘能够带来更好的性能和速度，传统机械硬盘将被边缘化，甚至被弃用。我们还将看到更多用户将采用速度更快的3200MHz和3600MHz RAM。
台积电(中国)副总经理陈平：
普及计算的时代正在来临
新冠肺炎疫情对全球供应链造成了影响，中美经贸摩擦同样造成了不确定因素，但是2020年全球集成电路市场依然取得较快增长，甚至出现了晶圆产能供不应求的现象。对此，台积电(中国)副总经理陈平指出，今年半导体市场供不应求有很多原因，多数人的关注点可能是在供应链、中美贸易摩擦等方面，但摒除这些外部因素来看，今年市场本身的需求就很旺盛。从集成电路产业发展的历程来看，以应用划分，大致经历了大型机时代、PC机时代，2010年以后进入移动计算时代。2016年以后移动计算的拉动作用虽有所弱化，但是近年来随着5G、AI以及IoT的发展，市场对芯片的需求又在迅速提高，一个普及计算(Ubiquitous Computing)的时代正在来临。
进入普及计算时代之后，主要的应用市场将从移动计算时代的智能手机为主逐渐演变为移动计算、高效计算、智能车载、物联网这四个平台共同发展。这四个计算平台交互加成，将让半导体产业重回指数级高速增长的状态。因此，我对未来集成电路市场的发展是非常有信心的。
从技术发展趋势来看，现代社会将有越来越多的数据产生，IoT设备采集数据，5G传输数据，云和AI处理数据。这些数据都需要更强的处理能力，也就需要更多的晶体管。5G、 AI非常依赖先进工艺，因为它们对性能、功耗和集成度的要求非常高，IoT则更多需要与传统工艺相结合。无论是5G、 AI，还是IoT都将带动半导体行业整体进一步发展。而要解决新的运算需求有两个路径：第一个路径是继续延伸摩尔定律，通过微缩晶体管来增加晶体管单位面积内的集成数量;第二个路径就是依靠集成电路(3DIC)系统整合解决方案提升系统效能与功能性。
和舰芯片销售副总经理林伟圣：
专注特色工艺，致力差异化发展
在摩尔定律迈向5纳米之际，人们的目光多被几家半导体公司间的先进工艺之争所吸引。然而，逻辑芯片的制造工艺极其复杂多样，5纳米、7纳米等标准工艺只是一部分，晶圆代工厂可以发展的制造工艺平台还有很多，如混合信号、高电压、射频、微机电系统(MEMS)等。2017年联电采取重大市场策略调整,淡出先进工艺的追逐,强化对成熟及差异化工艺市场的开发。和舰芯片作为联电在中国大陆的子公司，近年来在主流逻辑和特殊工艺技术方面取得良好发展。和舰芯片销售副总经理林伟圣表示,随着5G射频、物联网的发展，对制造工艺的差异化有了越来越高的高求。代工业的一个发展方向就是创新工艺平台，给客户提供不同的选择方案，做出差异化的产品，帮助客户脱离红海的竞争。以射频为例，随着5G的发展，对射频器件的性能提出更高要求，这就当前是差异化的方向之一。
针对当前市场上晶圆产能紧缺的情况，林伟圣预测，以目前客户的下单状况，供应紧张的状况有可能会延续到明年上半年。从不同工艺节点来看，不同工艺平台会有不同的需求，8英寸生产线需求以电源管理IC、MCU为多，目前尤其是MCU的短缺非常严重。12英寸需求则是因为智能家居、电视、手机、平板的换机潮所造成。纵观整个目前的需求来看，直到明年上半年都将处于一个比较紧张的状态。

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