全球調研機構TrendForce於2024年10月16日舉行「AI時代 半導體全局展開 – 2025科技產業大預測」研討會,於此同時,TrendForce鄭重宣布將推出「AI商業分析輔助系統」,助力企業作為內部進行決策的科學工具。HBM、NAND Flash、晶圓代工、AI PMIC和面板級封裝等主題演講重點節錄如下:
HBM市場面臨的需求挑戰與未來展望
HBM市場仍處於高成長階段,隨著AI Server持續佈建,在GPU算力與記憶體容量都將升級下,HBM成為其中不可或缺的一環,帶動HBM規格容量上升,如NVIDIA Blackwell平台將採用192GB HBM3e記憶體、AMD的MI325更是提升到288GB以上。由於HBM生產難度高、良率仍有顯著改善空間,推高整體生產成本,平均售價約是DRAM產品的三至五倍,待HBM3e量產,加上產能擴張,營收貢獻將逐季上揚。
NAND Flash市場深度解析:AI浪潮下的機遇與挑戰
NAND Flash 供應商經歷 2023 年的鉅額虧損後,資本支出轉趨保守。同時,DRAM 和 HBM 等記憶體產品需求受惠AI浪潮的帶動,將排擠 2025年NAND Flash 的設備投資,使得過去嚴重供過於求的市況將有所緩解。隨著AI 技術快速發展,NAND Flash 市場正經歷前所未有的變革。AI 應用對高速、大容量儲存的需求日益增加,推動 enterprise SSD (eSSD) 市場的蓬勃發展。
從晶圓代工動態預測2025 AI產業發展
因AI應用帶動高效能運算晶片的需求熱度已近兩年,高算力應用成為先進製程及整體晶圓代工產業最大驅力。自2025年起,除了AI晶片供應商及CSPs自研晶片,記憶體供應商為因應高算力需求,為使HBM和邏輯晶片有更好的適配性,爭相尋求先進製程晶圓代工夥伴合作。晶圓廠上中下游配套IP、設計服務及後段的封測生態系皆是AI軍備競賽的必要資源,不再只專注在前段製程的先進技術。
從整體晶圓代工產業分析,除先進製程的商機外,AI對電源管理的需要能否為需求沉寂已久的成熟製程注入活水,以及2025年晶圓代工產業在Cloud AI與Edge AI的發展下將如何變革,都成為關注焦點。各應用別在2024年將陸續結束長達兩年的庫存修正週期,TrendForce預估,2025年全球晶圓代工業產值將迎來20%的成長,台積電表現仍將一支獨秀,其餘晶圓代工廠也可望有近12%的年成長。
高算力推升需求,AI PMIC為成熟製程發展注入新動能
由於全球總體經濟前景仍有隱憂,加上中國內需市場不如預期,2024年晶圓代工產業由AI Server相關晶片獨挑大樑,先進製程高水位產能利用率有望延續至2025年。然而,28nm(含)以上成熟製程復甦情況相對緩慢,預估2025年平均產能利用率僅略增5%至10%,達到80%左右水位;八吋平均產能利用率約落在75%左右,亟需尋求新成長動能填補產能空缺。
值得注意的是,由於AI晶片迭代持續推升算力,使得相應的熱設計功耗(TDP)持續增加,如NVIDIA A100最高TDP約為400W,進入H100增至700W,下一代Blackwell系列則將突破1,000W大關。越來越高的TDP需要更多Power IC協助管理功率傳輸、降低轉換的能源損耗,進而提高整體效能。TrendForce預估,AI GPU所需Smart Power Stage(SPS) 數量隨著產品迭代更新急遽增長,將帶動相關需求在2023至2025年期間暴增2至3倍,成為支撐成熟製程產能的一項新動能。
儘管現階段AI GPU Power相關供應商仍以歐美日IDM、設計公司為主,台系廠商仍希望打入供應鏈爭取市占。此外,基於地緣政治考量,AI GPU Power供應商的轉單亦有望成為明年支撐部分台系晶圓代工成熟產能利用率之動能。
面板級封裝與AI晶片結合的可能
FOPLP的產品應用主要可分為PMIC及RF IC、消費性CPU及GPU、AI GPU等三類。其中, PMIC及RF IC採用chip-first技術,原本主要由OSAT業者深耕,後續隨著製程授權商興起,推動IDM及面板業者加入,擴大量產規模; 消費性CPU及GPU採用chip-last技術,由已累積生產經驗及產能的OSAT業者開發,預估產品量產時間最早落在2026年;AI GPU則採用chip-last技術,由晶圓代工業者主導,在晶粒尺寸擴大及封裝顆數增加的趨勢下,尋求將原本的CoWoS封裝由wafer level擴大至panel level,產品量產時間最早為2027年。而FOPLP的發展尚面臨挑戰,包括技術瓶頸、面板尺寸多元等將分散設備研發量能,及業者傾向待回收FOWLP產能的投資後再投入FOPLP的產能投資。
全球調研機構TrendForce於2024年10月16日舉行「AI時代 半導體全局展開 – 2025科技產業大預測」研討會,於此同時,TrendForce鄭重宣布將推出「AI商業分析輔助系統」,助力企業作為內部進行決策的科學工具。AI 伺服器、液冷散熱、AI PC和機器人主題演講重點節錄如下:
2025年全球AI 伺服器市場及產業鏈關鍵發展動向預測
觀察全球AI市場發展動態,受惠2024年CSPs及品牌客群對建置AI基礎設施需求強勁,全球AI伺服器(含搭載GPU、FPGA、ASIC等)出貨年成長可達42%;2025年受雲端業者及主權雲等需求帶動,出貨量可望再成長約28%,推動AI伺服器占整體伺服器比例提高至近15%。中長期來看,預期在各種雲端AI訓練及推論應用服務推進下,2027年AI伺服器占比有機會逼近19%。
觀察主要AI晶片供應商,NVIDIA表現一枝獨秀,估計其2024年在GPU市場的市占率將接近90%,預期2025年上半Blackwell新平台將逐步放量,成為NVIDIA高階GPU出貨主流,透過搭載純GPU(如B200)或整合自家Grace CPU的GB200等多元方案,以滿足不同客群的需求。其他業者如AMD、Intel及CSPs在積極發展新一代AI晶片趨勢下,將推升2025年出貨成長動能,進一步帶動CoWoS、HBM出貨量翻倍成長。對於訴求更高效能的AI伺服器或機櫃型方案,也將明顯拉升液冷散熱方案滲透率。
AI帶動,液冷散熱技術航向新藍海
近年來Google、AWS和Microsoft等大型美系雲端業者皆積極於全球建置新資料中心並加快布建AI server。由於晶片算力升級,熱設計功耗 (TDP) 將顯著提升,如NVIDIA 新推出的GB200 NVL72機櫃方案之TDP將高達約140kW,須採用液冷方案才能有效解決散熱問題,預計初期將以水對氣(Liquid-to-Air, L2A)方式為主流。預估2025年隨著GB200機櫃方案正式放量出貨,將帶動整體AI晶片的液冷散熱滲透率,從2024年的11%提升至2025年的24%。另外,就雲端業者自研高階AI ASIC來說,觀察Google為最積極採用液冷方案的美系業者,而其餘雲端業者仍以氣冷為主要散熱方案。
除此之外,在全球政府及監管機構對於ESG意識逐漸提升下,將加速帶動散熱方案由氣冷轉液冷形式發展,預期液冷方案滲透率逐年攀升,促使電源供應廠商、散熱業者及系統整合廠等競相投入AI液冷市場,形成新的產業競合態勢。
AI PC的現狀與未來:如何奠基殺手級應用
隨著AI技術發展,預期AI功能將逐漸成為筆記型電腦的一項標準配備。TrendForce預測,2025年AI筆電的市場滲透率將達到21.7%,而到2029年,接近80%的筆電將搭載AI技術。
未來透過語音識別和自然語言處理,使用者的操作體驗將變得更直覺。此外,AI技術還可通過數據分析提供更準確的商業洞察,幫助企業作出更明智的決策。儘管目前AI技術的應用多為已知形式,並且高度依賴雲端服務,但隨著技術的成熟、市場對AI的接受程度提高,以及用戶對相關產品需求的增長,未來的市場前景仍值得關注。期待突破性的AI應用問世,將有機會為成熟而穩定的筆電產業帶來新契機,也提供消費者更有價值的選擇。
AI應用遍地開花,機器人商機爆發
隨著深度學習(Deep Learning)技術崛起,AI進入全新發展階段,加上大數據分析、機器視覺、語音辨識等應用推陳出新,廣泛導入推薦系統、精準行銷、安防、監控、檢測、自動駕駛、語音交互與客戶服務。
TrendForce預估2025年AI驅動之機器人技術將取得重大進展,包括用於物流之自主移動機器人(Autonomous Mobile Robot, AMR)、可擴展解決方案機器人即服務(RaaS)與改進之人機互動應用。機器人即服務(Robot-as-a-Service,RaaS)將成為新商業模式,企業可租賃而非購買機器人,從而降低前期成本和風險。RaaS實現先進機器人技術自主化,使中小型企業能從智動化中受益,該趨勢將推動創新並增加機器人技術在各產業使用。
此外,工業機器人將逐漸轉向以服務機器人為主。開發商致力於研發新的AI控制接口,提供新的解決方案,機器人編寫程式等新功能,結合視覺、AI演算法和機器人零組件,使自動化流程更加智慧。在人型機器人之多模態交流互動、檢索資訊、摘要文本、擬定排程與藝術創作等能力增進下,可解決人力成本不斷攀升的難題,2025年人型機器人發揮空間將日漸寬闊。