全球半導體行業經歷幾年的低谷之後，到2024年終于將迎來新一輪的上升周期。截至目前，已經有多個細分領域釋放出“復蘇”迹象，這些細分市場的具體表現如何？本期，國際電子商情(ESM-China)分析師團隊，圍繞生成式AI、加速計算、智能駕駛NOA、汽車芯片、寬禁帶半導體、存儲芯片、顯示面板、腦機技術、衛星通信、芯片分銷等熱點議題或領域，做了趨勢分析與市場展望。
        趨勢一：生成式AI高速發展，進一步走向邊緣
        2023年無疑是以ChatGPT、Stable Diffusion爲代表的生成式AI火爆的一年，OpenAI的企業八卦甚至都能在這一年成爲絕對的熱點。穀歌這個搜索巨擘甚至都因爲GPT大模型的大規模應用，感受到了前所未見的“白色恐怖”。
        包括Meta、百度、微軟、阿裏等在內的諸多行業巨頭，都在爭先恐後地推屬￿自己的大模型；英偉達更是爲這一代GPU架構特別加入了用于大模型計算加速的Transformer引擎，各路大算力AI芯片企業在2023年都調轉了市場宣傳方向，主動强調芯片在生成式AI模型大規模訓練或推理方面的能力。
        讓生成式AI寫代碼、做設計、創造生産力，都在2023年上演了一幕又一幕的奇迹。甚至借助與生成式AI對話，在不寫一行代碼的情况下，就由生成式AI完成芯片設計數字前端的大量工作。在2023年的英偉達GTC秋季開發者大會上，黃仁勛演示了“給生成式AI一份工廠的2D圖紙PDF文檔”，生成式AI在很短的時間內就交付整個工廠物理級精准的(physically accurate)數字孿生。
        我們認爲，未來的生成式AI市場價值走向，絕不會是ChatGPT面向大衆收取服務費用的模式。例如芯片設計、數字孿生構建這樣的前期展示，生成式AI走進不同行業、走向垂直細分市場，才是其創造價值的方向。2023年就已經有部分企業開始推出企業級的生成式AI解决方案和服務，2024年會是這一模式發展的關鍵。
        除了AI技術研究以外，垂直市場的生成式AI應用，也意味著生成式AI絕不只是跑在雲上，而是持續走向邊緣——尤其對模型有更多fine-tuning(微調)和基于市場的定制需求時。設計、建築、科研、醫療、製造等領域都將因生成式AI得到深刻變革。
        不只是企業邊緣或數據中心邊緣，生成式AI推理還會在更多的端側設備：比如說PC、手機甚至嵌入式應用上，都將發揮越來越重要的作用。如Intel即將大面積推廣的AI PC概念，聯發科也爲手機AP SoC特別加入了生成式AI加速引擎。總之，不同位置的市場參與者都正躍躍欲試，準備在生成式AI新時代分一杯羹。
        趨勢二：加速計算持續滲透到各行各業
        尤以數據中心加速計算需求的逐步增加爲外在表現，CPU這類通用處理器在系統架構中的地位已經不像過去那麽絕對。2023年能够佐證這一命題的最佳論據，是這一年的Q2-Q3自然季度，英偉達的季度營收首次超過了Intel(英偉達FY2024 Q2 vs. Intel FY2023 Q2)——雖然這番對比可能和AI的高速發展有關，而且從企業層面來看，這一季乃是近些年來Intel的低谷，也是英偉達的高峰。
        此前，ARK Investment預測，2020-2030年的10年間，包括GPU、ASIC、FPGA等在內的加速器，在數據中心服務器內的價值會以21%的CAGR(年複合增長率)增長。到2030年，加速器市場價值會達到410億美元，CPU則爲270億。換句話說，加速器顯著壓縮了CPU的市場空間。這也是當前Intel、Arm爲代表的傳統CPU巨頭，正努力推動XPU异構策略的原因。
        如果要說垂直細分市場，仍以半導體行業爲例：目前，半導體製造Foundry廠的數據中心的算力供給仍以CPU爲主。但實際上，半導體製造的某些工作，比如OPC成像(image formation)需要大量矩陣乘運算——這些工作很適合GPU或其他加速器去推進。
        2023年的英偉達開發者大會上，英偉達面向光刻這一步驟特別發布了cuLitho加速庫，真正讓GPU參與到計算中來，其性能與能效比傳統通用計算處理器提升了數十倍。據說只需500台包含GPU加速的服務器，就能够完成過去4萬台CPU服務器才能完成的工作，數據中心空間占用是以前的1/8，功耗則是以前的1/9。
        過去幾年，這類故事在諸多領域內上演。隨著摩爾定律的放緩，製造工藝獲得的性能和能效紅利逐漸不及半導體技術最早發展的那些年亮眼，但社會數字化轉型、節能减碳大趨勢仍然要求性能與能效進一步提升。滿足市場需求的，一定是通用計算之外的加速計算，這也是我們做出此番預測的理論依據。
        實際上，AI技術在各行各業的落地，本質上就是加速計算發展的一種形式和表現。超級計算機市場很快就要被加速器占領，模擬仿真、數字孿生、量子計算這些HPC應用都已經開始大範圍應用加速計算；而廣義上，超算屬￿數據中心的一部分——社會與生活的數字化轉型會將加速計算持續應用到各行各業。
        趨勢三：自動輔助導航駕駛群雄逐鹿
        自動輔助導航駕駛(NOA，Navigate on Autopilot)，也常被業界稱爲“領航輔助駕駛”或“高階智能駕駛”，其本質是把導航和輔助駕駛相結合，是一種基于車輛傳感器和高精度地圖數據的自動駕駛輔助系統，旨在幫助駕駛員在高速公路及城市道路中上更加安全、高效地行駛。
        按應用場景分，NOA主要可分爲高速NOA和城市NOA。當前，高速NOA已實現規模落地，城市NOA正進入快速推進階段。在2023年1-9月，中國乘用車高速NOA滲透率爲6.7%，同比增加2.5個百分點；城市NOA滲透率爲4.8%，同比增加2.0個百分點。2023年全年，高速NOA滲透率接近10%，城市NOA超過6%。
        中國NOA的發展始于2019年特斯拉向中國用戶推送了NOA功能，隨後理想、蔚來、小鵬等新勢力也紛紛入局，推出高速領航輔助功能。目前，高速NOA逐漸成爲各家車企品牌追逐的“標配”功能，感知、規控算法以及産品功能定義成爲各家品牌車型NOA功能體驗優劣的關鍵。
        而從2023年開始，“重感知、輕地圖”的呼聲越來越高，中國本土廠商主要基于BEV+Transformer技術，對系統感知能力進行優化和升級，以减少對高精地圖的依賴，從而降低成本、推動城市NOA的快速落地，這也使得城市NOA功能落地與否成爲判定車企品牌智駕發展水平的重要標準，因此頭部車企以及供應商紛紛開始加碼布局。
        但全場景多元化，特別是中國複雜的交通路况給城市NOA的發展帶來了挑戰，參與企業不但需要具備應對複雜場景的算法邏輯方案，同時還要考慮大模型、多模態數據、自動化標注、智算中心等新技術。總體而言，NOA仍然處于消費市場導入前期，短期內還無法到達商業化成熟，本土車企仍需要在功能發展的同時，對用戶進行充分正確的引導與教育。
        趨勢四：關鍵應用牽引，寬禁帶半導體應用多點開花
        當半導體行業正逐步進入後摩爾時代，寬禁帶半導體走上歷史舞臺，被視爲“換道超車”的重要領域。預計在2024年，以碳化矽(SiC)、氮化鎵(GaN)爲代表的寬禁帶半導體材料將繼續在通信、新能源汽車、高鐵、衛星通信、航空航天等場景中應用，幷在全球應用市場實現快速上量。
        碳化矽(SiC)器件最大應用市場在新能源汽車，有望開啓百億級市場。碳化矽襯底的使用極限性能優于矽襯底，可以滿足高溫、高壓、高頻、大功率等條件下的應用需求，當前碳化矽襯底已應用于射頻器件(如5G、國防等)及功率器件(如新能源等)。而2024年將是SiC的擴産大年。Wolfspeed、博世、羅姆、英飛淩、東芝等IDM廠商已宣布加速擴産，相信2024年SiC産量將提高至少3倍以上。
        氮化鎵(GaN)電力電子産品在快充領域已經規模應用，接下來需要進一步提高工作電壓及可靠性、需要持續往高功率密度、高頻與高集成方向發展，幷進一步拓展應用領域。具體來說，消費電子、汽車應用、數據中心以及工業和電動汽車的使用不斷增加，將推動GaN産業增長超過60億美元。
        氧化鎵(Ga₂O₃)商業化脚步漸近，特別是在電動汽車、電網系統、航空航天等領域。相比于前兩者，Ga₂O₃單晶的製備可透過類似于矽單晶的熔融生長法來完成，因此擁有較大的降本潜力。同時，近年來，基于氧化鎵材料的肖特基二極管與晶體管在結構設計、制程等方面取得了突破性的進展，有理由相信，2024年將迎來首批肖特基二極管産品投放市場。
        趨勢五：存儲芯片有望擺脫低迷行情
        因生成式AI普及帶動相關半導體産品需求急增，2024年全球半導體市場有望迎來復蘇。尤其是存儲芯片，預計2024年銷售額將達到1,297.68億美元，增幅高達44.8%，成爲推升半導體市場營收成長的主要動能。
        智能手機、PC和服務器是存儲芯片的三大主流應用領域，隨著生成式AI技術和ChatGPT大語言模型的發展，存儲應用正逐步多元化，在人工智能更貼近生活的同時也催生出更多的AI存儲應用，給存儲應用企業帶來更多的發展動力。
        關注存儲行業，自2023年Q4起，DRAM與NAND Flash均價就開始出現全面上漲的趨勢。針對2023年Q4 存儲的市場表現，ESM-China認爲，DRAM的合約價漲幅控制在個位數，Nand Flash的合約價最高可到雙位數。預計存儲器的整體漲勢會延續到2024年上半年。
        在HBM方面，考慮到與傳統服務器相比，AI服務器使用的內存至少多出1-8倍，以實現更快的計算處理，幷采用HBM3和DDR5 DRAM等高性能內存産品，這不僅會推動需求，而且對盈利能力産生了積極影響。對此，全球HBM大廠紛紛計劃于2024年將HBM芯片産量提高一倍，幷减少其他類別存儲芯片的投資，尤其是庫存水平較高、盈利能力差的NAND。
        除了漲價、AI應用之外，終端需求的復蘇也很有可能加速推動存儲的發展。尤其是隨著網通設備、安防監控、大數據、物聯網、PC、工業、醫療和汽車等領域的快速發展，爲存儲産業創造了廣闊的機會，市場需求前景良好。
        趨勢六：中國車規芯片“轉向高端”成新課題
        汽車芯片對可靠性、穩定性要求極其嚴苛，其芯片認證一般要耗費3-5年時間，對芯片廠商來說無疑是巨大的成本投入。在早些年，本土芯片企業量産車規級芯片，還算是相當新鮮的“新聞事件”。近年來，隨著通過車規認證的企業越來越多，本土車規級芯片“扎堆”上車的趨勢日益突顯。
        2018年前後，在中國有很多企業宣布進軍車規芯片賽道——既包括初創汽車芯片企業，也包括轉向車規芯片賽道的半導體企業。如今，這些企業紛紛曬出“成績單”。直至2023年12月，中國企業已在ISO 26262 ASIL-D認證(針對全部汽車産業鏈企業，按嚴格程度依次劃分爲A、B、C、D等級)方面獲得多項突破，包括“首個通過ASIL-D認證的操作系統內核”“首個ASIL-D認證的MCU在底盤域上車”“首個ASIL-D認證的IP發布”等。
        雖然車規芯片比普通芯片投入成本大，但是汽車芯片賽道龐大的市場機遇在不斷吸引新進者。ESM-China綜合數據顯示：預計到2028年，全球新能源汽車銷量將突破3,000萬輛，中國新能源汽車銷量將突破1,000萬輛。届時，每輛汽車的半導體芯片價值約爲900-1,000美元，隨著未來汽車的半導體含量將更高，新能源汽車的滲透率也會再提升。僅在中國市場，汽車芯片就有龐大的機會。
        具體來看，汽車芯片可按功能分爲控制類(MCU和AI芯片)、功率類、傳感器和其他(如存儲器)類；按應用可分爲汽車動力總成系統、高級駕駛輔助系統(ADAS)、信息娛樂系統、車身電子穩定系統等。
        應用在不同系統裏的汽車芯片，也有不同的質量要求和標準規定。比如，尾燈等零件需符合ASIL-A，燈和刹車燈要求符合ASIL-B，巡航控制一般要求滿足ASIL-C，與安全保障相關的安全氣囊、防抱死刹車、動力轉向系統要求滿足ASIL-D。
        以中國車規MCU芯片廠商爲例，這些廠商一般會從車身控制切入，再進一步往域控、發動機控制和動力總成MCU産品方向發展。所以，目前已經量産的本土車規級MCU，主要集中在中低端應用方面，涉及中高端應用的量産産品還不多。因此，未來如何轉向高端應用將是中國車規MCU企業思考的課題。目前，兆易創新、中穎電子、靈動股份、小華半導體等，在車規級MCU方面有布局。
        值得注意的是，隨著中國車規芯片的量産需求加大，許多提供車規認證服務的企業，以及助力車規級芯片測試的企業，也正加大自己在中國汽車市場的布局。同時，提供加快車規芯片上市時間、縮短驗證周期的服務也在增加。
        趨勢七：顯示行業復蘇，多點需求開花
        在經歷價格持續波動以及“動態控産”影響後，顯示行業有望2024年復蘇。
        在智能手機市場，預計2024年出貨量或同比出現小幅增長，尤其新興市場的復蘇更明顯。在應用面板方面，預計2024年中國品牌可折叠手機顯示面板需求(不含副屏)有望超過1,400萬塊，其中中國廠商將爲本土客戶供貨超過92.8%。
        隨著2023年第4季度個人電腦市場開始復蘇，2024年IT面板需求有望實現增長。繼在手機市場不斷滲透後，IT市場正成爲OLED面板的重點戰場。如2024年蘋果有望將更輕薄的混合OLED面板引入到下一代iPad Pro。爲了進一步向IT面板市場滲透，各大面板廠商頻頻布局，三星宣布已啓動G8.7新廠投資計劃，京東方規劃B16、JDI重點發展eLEAP技術等。
        受大型體育賽事的召開等因素影響，2024年TV面板需求有望加速恢復。據預測，2024年全球電視整機出貨量或微增超過一點一個百分點。2024年OLED電視及Mini LED背光電視出貨均有望走出穀底。不過，亦有觀點認爲，2024年白牌增長受阻，或阻礙全球電視整機出貨量增長。此外，若外部環境再度惡化，不排除2024電視整機出貨量仍存在衰退可能。
        在車載面板方面，隨著全球出貨量不斷增長，該市場規模方面有望在2024年超過百億美元。隨著需求持續升溫，OLED面板在車載市場的應用占比也在持續提高。有分析認爲，到2027年，車載OLED 將增加到400萬台左右。若按照銷售額占比計算，2027年OLED將達17%。不過，OLED技術在車載領域仍存在一定挑戰。天馬微指出，OLED 技術在車載顯示領域的應用還面臨著車規級穩定性、壽命等考驗，尚需一定時間的沉澱。
        趨勢八：2024年腦機技術或將進入應用階段
        近日，馬斯克旗下的腦機接口(BCI)公司Neuralink希望利用大腦植入物讓癱瘓人士恢復運動能力，目前正在準備首次人體試驗。最新研究顯示，腦機技術正在幫助腦損傷患者改善認知狀况，其應用似乎即將進入落地階段。
        腦機接口技術其實已經發展了數十年的時間。
        如上所說，處于最前沿的Neuralink的腦機接口技術已經獲得了重大突破：找到了高效實現腦機接口的方法。此外，加州大學舊金山分校(UCSF)的腦機接口技術研究團隊首次證明了可以從大腦活動中提取人類說出某個詞匯的深層含義。中國的“腦計劃”也在全面開展推進中。
        2024年，腦機接口技術將進入新的發展階段。
        1.非侵入式腦機接口技術可能會通過更高分辨率的腦波成像技術和更强大的信號處理算法來提升性能。
        2.隨著無綫和可穿戴設備的發展，腦機接口設備可能會變得更加便携，用戶體驗更加友好。
        3.隨著人工智能和機器學習技術的發展，更先進的算法將用于處理和解析腦電信號，從而提高腦機接口的性能；更多的腦機接口設備也將集成AI。
        4.腦機接口技術可能會在治療和康復領域得到更廣泛的應用，例如幫助中風或癱瘓患者恢復運動能力。
        5.相關的倫理和法規將被討論和出臺。
        中國對腦機接口技術的重視程度不亞于發達國家，近兩年已經將此技術上升爲國家戰略。中國的“腦計劃”，即“腦科學與類腦研究”，作爲“科技創新2030重大項目”即將全面啓動。隨著該計劃的推進，腦認知原理解析、認知障礙相關重大腦疾病發病機理與干預技術研究、類腦計算與腦機智能技術及應用、兒童青少年腦智發育研究、技術平臺建設等都將取得不小的進展。其中，腦機接口作爲底層核心技術，關乎中國“腦計劃”幾乎所有關鍵內容。
        在高端科技領域，腦機接口是中國最有可能迎頭趕上甚至“直綫超車”的領域之一。目前來看，由于只涉及成熟半導體工藝，在腦機接口核心器件的設計方面，中國幷不落後，也不存在“卡脖子”的問題。不過，人工智能方面及算力可能是中國腦機技術發展需要突破的地方。
        趨勢九：手機衛星通信受追捧，産業成長性可期
        繼2022年推出Mate50支持衛星單向短報文，2023年上半年推出P60支持衛星雙向長信息後，2023年8月華爲又推出全球首款直連衛星的通訊的Mate 60 Pro，再度讓手機衛星通訊受到關注。無獨有偶，蘋果也開始相關布局和投入。據有關報告斷言，傳統手持電話用戶將持續縮减，而衛星直連通訊市場的用戶數量將在2032年增加到1.3億左右。
        2022年12月，3GPP已針對衛星與5G新空口(NR)技術一體化開展研究，幷將該一體化技術命名爲“非地面網絡(NTN)”。3GPP對衛星通信的重視程度提升，對整個衛星通信行業影響深遠，各家衛星通信運營商紛紛尋求衛星通信與地面蜂窩網絡融合的市場機遇。據預測，到2030年，全球非地面網絡移動連接數預計將達到1.75億，全球衛星服務的年度市場規模將超過1,200億美元。
        另據華爲資料顯示，衛星通信等非地面通信技術有利于包容性世界的構建以及低成本使能新應用。非地面與地面通信系統的一體化，將直接實現全球的3D式覆蓋，不僅能在全球範圍內提供寬帶物聯網(爲偏遠地區提供與蜂窩網絡數據速率相近的寬帶連接服務，例如，用戶數據下載速率達到5 Mbit/s，上傳速率達到500 kbit/s)和廣域物聯網服務，還將支持精確增强定位導航(自動駕駛導航、精准農業導航、機械施工導航、高精度用戶定位)、實時地球觀測(可延伸到更多場景中，如實時交通調度、民用實時遙感地圖、結合高分辨率遙感定位技術的高精導航、快速灾害應對)等新功能。
        除了衛星通訊市場外，物聯網市場也將迎來新增長機會。由于創新者提供的衛星物聯網解决方案的可訪問性增加，未來十年物聯網設備預計將增加兩倍。衛星蜂窩物聯網將作爲物聯網領域新的增長點，預計到2032年，其可尋址市場將達到106億台。此外，2031年全球衛星物聯網將主要依靠低軌小衛星展開服務，衛星物聯網終端2021-2031年複合增長率或達到26%；市場規模方面，合計衛星物聯網市場未來十年複合增長率達到11%，突破30億美元。
        趨勢十：分銷商聚焦“內外兼顧”策略
        上游供應端和下游需求端都會影響芯片分銷行業的市場表現。我們在前文列舉了許多細分市場將復蘇，相信基于以上各個領域的利好因素，也會推動芯片分銷行業迎來新的增長期。
        在經歷了2022年的“企業營收增速放緩”，2023年的“需求端持續遇冷”之後，預計到2024年，隨著全球半導體整體回暖，分銷市場也會展現積極的一面。截至目前，業內已經有多家分析機構表示，看好2024年全球半導體市場的表現。綜合多家機構的數據，我們可以推出——2024年全球半導體收入在6,000億美元左右，其YoY+%將達到雙位數。在此背景下，分銷市場也將有更好的表現。
        當然，這一切需建立在沒有“黑天鵝”事件的基礎上。
        值得注意的是，芯片分銷市場“向好”的迹象，在2023年下半年就已顯現。雖然從整體上看，許多分銷商2023年的營收都不理想，但是通過觀察上市分銷商2023年的季報，尤其是大中華區的上市分銷商，從第三季度開始出現了同比上升的趨勢，這在一定程度上收窄了其2023年的跌幅。
        ESM-China認爲，2023年分銷行業整體表現不佳已成事實，預計2024年在供需兩端同時發力的情况下，分銷行業會迎來新的上升周期。至于該周期能持續多久，主要看需求端的復蘇有多强勁。同時，地緣政治也影響著半導體市場的格局。隨著各國/地區不斷加强本土半導體産業鏈建設，分銷行業也會迎來一些新的變化。在各種因素的綜合影響下，我們看到全球分銷商在堅持兩條策略。
        大型跨國分銷商在深耕本土市場，在持續提供國際品牌的同時，也加强了與本土芯片原廠之間的合作；中國分銷商則在加快“出海”布局，在海外市場加大對中國芯片的輸出，在中國市場進一步完善對國際品牌的供應。預計2024年，我們能看到會更多的分銷商，將施行這種“內外兼顧”的策略。