2024半导体产业内幕报告：关键趋势和专家见解

行业内部：半导体工业 关键趋势与专家见解 由一位主题专家和GLG网络会员提供 目录 执行摘要1关于本研究2调查洞察……………………………………………………………………3 结论12 执行摘要 在超大规模数据中心性能要求不断提升、支持各类设备上的AI工作负载的需求不断上升以及边缘处理兴趣加速增长的情况下，这些因素正为半导体行业带来新的机遇和不断增加的挑战。这份针对半导体行业领袖的调查揭示了未来半导体设计和制造的需求趋势，同时也将为半导体的主要消费者——设备和设备制造商带来新的能力。 调查结果显示，半导体行业未来将朝着更加专业化的方向发展，因为专为特定用途设计的芯片越来越多地被部署以优化高度特定的工作负载和行业应用性能。预计软件生态系统将在简化日益碎片化的硬件景观中的开发者体验方面发挥更加重要的作用。 尽管自大流行以来半导体供应链已基本恢复，但全球条件的变化、对可持续性更高的重视以及国内对制造能力的不断增加投资，持续影响着半导体公司可用的战略选择。面对长期的产品周期和高昂的新产品开发成本，该领域的公司将希望仔细评估这些趋势，并开展自己的后续研究，以自信地识别最有希望的市场机会。 关于本研究 2024年5月23日至6月3日，GLG对美国和加拿大101位对半导体公司或设备制造商销售、市场进入计划或战略有影响力的高级领导进行了在线调查，以捕捉他们在关键机会和担忧领域的观点。 该研究揭示了大多数受访者的情况： • 将人工智能视为半导体机会的重要推动力• 预计随着对特定工作负载和用例优化需求的增加，半导体将不断实现专业化和垂直化• 相信国内在半导体产能方面的投资对半导体企业的竞争力和创新能力产生了积极影响 下表显示了受访者的角色以及他们公司按年度收入和行业的分布情况。 调查洞察 90%受访者将人工智能工作负载列为行业增长领域的首要选择。 AI 工作负载将推动需求。 受访者预计人工智能工作负载将成为半导体需求的日益重要的来源，90%的受访者将人工智能工作负载列为行业增长的前三大领域之一。受访者还指出，这些工作负载很可能会在数据中心内运行，也可能在云端运行。 中心和边缘，因此计划追求人工智能机会的企业应考虑投资于满足数据中心高性能和规模需求以及边缘设备所需低功耗的产品线。大多数受访者还表示，行业专用芯片，如工业或汽车行业中控制系统所用的芯片或在生命科学和医疗保健领域设备中使用的芯片，将是半导体市场增长的重要推动力。 从更细致的角度来审视需要支持的人工智能工作负载的性质，72%的受访者将支持人工智能工作负载的数据处理和传输识别为三大行业机遇之一，同样，65%的受访者也突出了用于支持大型语言模型（LLMs）的推理功能。多数受访者（52%）还认为视频处理和媒体编码是一个关键机遇。 预期半导体公司市场增长 在全体受访者中，按总排名从高到低排序 芯片加速AI工作负载的机遇 在全体受访者中，按总排名从高到低排序 GPU 让位给针对人工智能的专用芯片。 当被问及预测不同类型芯片的需求随时间如何演变时，受访者表示，虽然短期内GPU将是加速AI工作负载的主要手段，但在四到七年内，这一角色可能会转移到如NPUs等特定于AI的芯片。65%的受访者表示，这些特定于AI的芯片将在该时间框架内运行大部分AI工作负载，而只有18%的受访者认为GPU将保持其当前的重要性。预计将有多种特定于AI的芯片可供选择，以满足不同运行环境的需求，例如用于移动设备的低功耗AI加速器和用于在云端运行大型语言模型服务的高度性能芯片。 预计未来芯片的使用量 在全体受访者中 从数据中心到设备。 调查受访者还预计随着时间的推移，运营环境消耗的半导体将发生转变。尽管56%的受访者认为数据中心，无论是支持公有云还是本地或支持私有云管理的数据中心，在未来三年内是主要的半导体机会，但在四到七年的预测范围内，这些受访者预计情况将发生变化，其中63%的受访者期望这种状况将转变。 受访者相信，在设备、车辆和工业设备中嵌入的半导体将在未来四到七年内推动大多数半导体市场机会。 受访者预期，嵌入式于移动设备、车辆和工业设备的半导体将推动大部分行业机会。 设备或平台预计将推动未来对芯片的需求。 正如预期AI工作负载将使用越来越专业化和定制的芯片来支持，受访者表示，特定行业的需求将推动半导体制造商为满足自身需求寻找定制化、垂直化的解决方案。受访者建议，半导体制造商最大的商业机会可能来自于解决汽车、电信和医疗/生命科学等领域的独特需求。其中，69%的受访者将汽车行业列为前三大的机会，51%的受访者指出电信行业，48%的受访者指出医疗和生命科学行业。这三个行业都要求芯片能够支持本地处理，对延迟和功耗限制的容忍度有限，这表明，随着时间的推移，原始性能可能不如实时处理分布式设备上事件的能力重要。 行业预期将推动机遇 在全体受访者中，按总排名从高到低排序 软件使硬件更具价值。 硬件平台的日益专业化以支持特定的负载配置文件和行业应用将使得开发者针对每款特定芯片进行软件优化变得更加困难。通过投资开源软件生态系统，半导体制造商可以使开发者更容易地共享优化并构建更通用的框架，从而让应用能够充分利用特定的硬件配置。调查中的90%受访者表示，特定芯片周围的开源软件生态系统的健康状况对该芯片的市场机会至关重要。特别是，受访者认为开源软件使得开发者更容易获得性能优势、提高互操作性、提高能源效率，并在与特定芯片合作时维持安全性。 处 在全部受访者中，按降序排序 虽然专门设计的芯片将使工作负载的优化达到性能、成本和功耗的最佳组合，但硬件选项的激增将增加管理这些工作负载和维护支持它们的环境的复杂性。正如转向云以处理通用计算和存储工作负载一样，公司将会寻求以服务的形式来代表管理越来越多的专业化工作负载；更具体地说，他们将会寻找提供针对特定需求优化硬件的提供商，而不是依赖通用云环境。调查受访者认为，在短期内（三年内），大多数公司将转向在专用的以服务为导向的环境中运行关键工作负载；例如，65%的受访者认为，相当一部分人工智能训练和推理工作将转移至这些环境中。 工作负载将在三年内运行在专用GPU即服务环境中。这些新的专用托管服务环境将逐渐成为半导体制造商越来越重要的客户，推动特定类型的工作负载或应用程序特定芯片的需求和规模。 预计客户将通过转向替代公共云计算方法进行迁移。 在总受访人群中，按“客户永远不会使用”升序排列。 随着对可持续计算的市场需求增加，以及对行业在管理废物和减少电力及水消耗方面施加更多压力，半导体制造商必须采取措施来提升其可持续性；调查中有90%的受访者表示，制造商提高自身可持续性很重要，86%的人建议这种责任还扩展到帮助最终用户变得更加可持续。对可持续性的认识提高也意味着制造商必须让市场了解其在可持续性方面的投资。当被问及确定围绕可持续性问题吸引市场的关键策略时，最大比例的受访者（39%）建议，半导体制造商的最佳策略是树立自己的声誉。 为了可持续实践而不是直接向客户营销可持续性。通过采取管理自身环境影响和审视其供应链的措施，企业可以树立可持续实践的典范，并在市场上建立积极的认知，这可以转化为对其产品更大的需求。 企业提高可持续性的重要性 在全体受访者中 公司向终端客户传达可持续发展价值的首选主要策略 在全部受访者中，按降序排序 国内对供应链能力的投资预计将产生积极影响。 当被问及对半导体行业最紧迫风险进行识别时，59%的受访者（主要基于美国）将依赖非美国本土制造视为一个关键问题，承认了亚洲OSAT（外包半导体组装和测试）提供商的高度集中以及地缘政治紧张局势或地震活动可能干扰台湾晶圆厂运营的潜在风险，同时46% 突出了劳动力市场缺乏相关技能。73%的受访者表示，他们预期美国《芯片法案》将对国内半导体产业健康产生 影响，其中53%的受访者认为该法案将提高与美国境外企业竞争的能力，51%的受访者表示，它将有助于加速创新和新技术的开发，35%的受访者预期这将增加熟练劳动力的可用性。在考虑半导体供应链的状况时，58%的受访者表示，自大流行病开始以来，他们对自己的原材料获取能力更加有信心，但79%的受访者表示，他们仍然担心在未来三年内这些材料的可获得性。 最紧急的半导体行业问题 在全体受访者中 其他（5%） • 打包• 实际用于生产半导体的机器。中国在全球供应链方面投入了巨资• 劳动力成本• 亚洲所有独立半导体封装测试（OSAT）公司• 如关税等政治决定影响供应链和可用性 对半导体产业健康发展的CHIPS法案贡献 在受访者中，根据可用性排序，按降序排列 对未来三年原材料供应的担忧 主要关注 在受访者中，根据可用性排序，按降序排列 结论 GLG对半导体行业领导者的调查突显了若干趋势，这些趋势将在未来几年塑造行业的投资和上市机会： 人工智能将继续成为投资的主要焦点，用于加速人工智能工作负载的专用芯片的重要性将超过更通用的GPU和CPU，尤其是那些在边缘或云数据中心外部的设备上运行的芯片。 • 随着汽车、电信和媒体公司对定制化平台需求的日益增长，垂直化将成为行业越来越重要的主题。 • 随着时间的推移，国内对半导体产能的投资将对全球竞争格局产生变化，并使创新能够支持不断变化的市场需求。 随着半导体公司权衡开发新产品的高成本以及考虑长期产品开发周期相关的风险，观察这些趋势并更深入地研究它们如何适用于公司的具体情况，将有助于确保公司追求最有可能产生积极结果的机遇。 联系GLG。对完整调查结果感兴趣吗？ 本文件中的调查和访谈研究和分析由GLG通过Gerson Lehrman Group的独立顾问和领域专家网络（“网络成员”）聘请的顾问进行。网络成员调查受访者和访谈者因参与研究而获得报酬。所有信息截至2024年5月23日至6月3日，仅供参考，不构成法律、会计、税务、投资或其他专业建议。对本文件不作出任何陈述或保证（明示或暗示）。GLG和任何网络成员不对本文件的使用承担任何责任。