2024 年，全球半導體行業展現出強勁的增長勢頭，預計全年銷售額達 6270 億美元，并將在 2025 年進一步增長至 6970 億美元，創下歷史新高。
在這一趨勢下，生成式人工智能（AI）芯片成為市場的關鍵增長動力，占據了 2024 年芯片銷售額的 20% 以上，并有望在 2025 年突破 1500 億美元。
PC 和智能手機市場的復蘇、先進封裝技術的快速增長以及全球半導體供應鏈的持續變革，也為行業帶來了新的機遇和挑戰。
Part 1
2025 年半導體行業發展態勢
● 2024 年半導體行業表現強勁，銷售額達 6270 億美元，實現 19% 的兩位數增長。
● 2025 年預計銷售額將達到 6970 億美元，創下歷史新高。
若能保持當前增長速度，到 2030 年芯片銷售額有望達到 1 萬億美元，2040 年甚至可能達到 2 萬億美元。
全球十大芯片公司的總市值在 2024 年 12 月中旬達到 6.5 萬億美元，較 2023 年同期增長 93%，比 2022 年同期高出 235% 。
但過去兩年芯片股表現分化，參與生成式人工智能芯片市場的公司表現出色，而汽車、計算機等領域的芯片公司表現欠佳。
生成式人工智能推動了對新一代人工智能芯片的強勁需求，包括 CPU、GPU、數據中心通信芯片等。
● 2024 年人工智能芯片市場價值可能超過 1250 億美元，占當年芯片總銷售額的 20% 以上，遠超德勤《2024 年 TMT 預測》報告中保守預測的 500 億美元。預計 2025 年新一代人工智能芯片的價值將超過 1500 億美元。
◎ 數據中心 AI 加速器芯片：全球云計算巨頭不斷投資 AI 訓練和推理芯片，推動 GPU 需求激增，H100、MI300 及定制 AI 加速芯片成為市場焦點。
◎ 企業邊緣 AI 計算：越來越多企業開始部署本地 AI 數據中心，以提升數據隱私和安全性，同時優化成本支出。
◎ 消費級 AI 終端設備：預計 2025 年搭載 AI 處理單元的 PC 將占總出貨量的一半，智能手機 AI 計算能力也將顯著提升，推動 AI 芯片的小型化和集成化。
● 個人電腦銷量在 2023 年和 2024 年持平于 2.62 億臺后，預計 2025 年將增長 4% 以上，達到約 2.73 億臺。搭載人工智能的 PC 銷量預計到 2025 年將占到所有 PC 的一半，到 2028 年幾乎所有 PC 都可能至少配備一些板載人工智能處理。
● 智能手機銷量預計在 2025 年及以后以低個位數增長，2024 年達到 12.4 億臺（同比增長 6.2%）。預計 2025 年新一代 AI 智能手機將占手機銷量的 30%。
● 通信和計算機芯片銷售額（包括數據中心芯片）在 2023 年占半導體總銷售額的 57%，是重要的終端市場。
Part 2
半導體行業的
結構性挑戰與變革
● 2023 年芯片銷量近 1 萬億，平均售價 0.61 美元，新一代人工智能芯片雖占 2024 年收入的 20%，但在晶圓總產量中占比不到 0.2%。
● 2024 年全球芯片收入增長 19%，但硅晶圓出貨量預計下降 2.4%，
● 2025 年預計增長近 10%，先進封裝增長速度更快，如臺積電的 CoWoS 先進封裝產能不斷擴張。
芯片行業研發支出占比不斷提高，2015 年研發支出占息稅前利潤的平均水平為 45%，2024 年預計達到 52%，研發支出復合年增長率為 12%，高于息稅前利潤 10% 的增長率。
行業到 2030 年預計需增加 100 萬名技術工人，即每年增加 10 萬名以上，人才挑戰在 2025 年進一步加劇，全球各國都難以培養足夠技術人才滿足勞動力需求。
勞動力老齡化問題在美國和歐洲更為突出，復雜的地緣政治格局和供應鏈脆弱性也給全球人才供應帶來壓力。美國和歐洲制造、組裝和測試的回流，以及 “友岸化” 策略，都要求在更多地區尋找合適技能人才，人才挑戰甚至導致新工廠開業延遲。
2024 年半導體供應鏈運轉良好，但考慮到人工智能芯片的重要性以及尖端芯片所需處理器、內存和封裝的相對更高集中度，行業在 2025 年及以后可能更容易受到供應鏈中斷的影響，各種芯片法案推動行業在地理上的分散，但至少在未來一兩年內，行業仍然脆弱。
人工智能將成為半導體工程師的強大助手，2025 年更加重視 “左移” 設計方法，將測試、驗證和確認提前，優化策略從簡單的 PPA 指標發展到系統級指標。
先進人工智能功能結合可能幫助設計更節能芯片，領域專用芯片和專業芯片預計繼續主導，新一代 AI 工具助力公司設計更專業產品。
3D IC 和異構架構帶來排列、組裝、驗證和測試等挑戰，從單個產品設計轉向系統設計，需在早期融入軟件和數字孿生，強調早期和頻繁測試的重要性。
2025 年同步硬件、系統和軟件開發有助于重新定義系統工程，提高效率、質量和上市時間。
隨著設計和軟件在下一代先進芯片產品開發中作用關鍵，2025 年加強網絡防御至關重要。芯片設計人員應在設計過程早期集成安全性和安全測試，實施冗余和錯誤糾正檢測機制，以及基于硬件的安全功能。
小結
2025 年全球半導體行業在生成式人工智能和數據中心建設的驅動下，迎來了前所未有的發展機遇，市場規模持續擴張，人工智能芯片成為增長的核心動力。
從市場前景來看，若能有效應對挑戰，半導體行業有望在未來持續增長，實現 2030 年甚至 2040 年的宏偉目標。人工智能芯片市場潛力巨大，將繼續引領行業創新和發展。但需求的波動也可能對行業產生影響，特別是當人工智能相關支出出現下降趨勢時，可能會對全球半導體和電子供應鏈造成不利沖擊。
