摘要:此前有两篇文章,分析了2025年至2030年的半导体市场趋势及晶圆需求预测。但是一些读者评论说,他们发现这本书难以理解,特别是对插图的解释。还有一项要求是“不仅要预测五年后的 2030 年,还要预测十年后的 2035 年”。因此这次,考虑到上次的教训,我想尝试
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随着美国特朗普政府的上台以及中国DeepSeek的出现,半导体市场的未来变得越来越难以预测。
此前有两篇文章,分析了2025年至2030年的半导体市场趋势及晶圆需求预测。但是一些读者评论说,他们发现这本书难以理解,特别是对插图的解释。还有一项要求是“不仅要预测五年后的 2030 年,还要预测十年后的 2035 年”。因此这次,考虑到上次的教训,我想尝试对未来 10 年做出预测。
图 1 2025 年至 2030 年各类半导体需求预测
图 2 2025 年至 2030 年晶圆需求量(百万片晶圆/月)及年增长率(千片晶圆/月)。图中“CMD”代表“资本市场日”
预测未来十年有两个不确定性。分别是2025年1月20日就职的第二届特朗普政府,以及同日发布的中国生成式人工智能“DeepSeek”。上述两大因素对全球半导体市场及晶圆需求将产生何种影响,仍有待观察。
因此,本文首先在不考虑这些影响的情况下,对2035年全球半导体市场和晶圆需求进行预测。然后,我们将考虑“第二届特朗普政府”和“DeepSeek”将对市场产生的影响。
图1显示了2025年至2030年各种电子设备对半导体的需求预测以及全球半导体的需求预测。此外,还列出了每种产品的年增长率。
假设这一年增长率将在2025年以后的10年内持续下去,我们对2025年至2035年的全球半导体市场及其细分市场(各种电子设备用的半导体)进行预测(图3)。这张图表显示,“服务器、数据中心和存储”对半导体的需求到2035年将扩大到826亿美元。这一市场规模将在2025年超过整个全球半导体市场。
图 3 2025 年至 2035 年各类半导体需求预测
图 4显示了图 3 中按半导体类型细分的预测趋势。该图表显示,“服务器、数据中心和存储”(蓝色图表)对半导体的需求相较于其他电子设备的半导体而言经历了压倒性的增长。
图 4 2025 年至 2035 年各类半导体需求预测
此外,图5还显示了未来10年内每种类型的半导体需求在总半导体需求中的百分比如何变化。该图显示,“服务器、数据中心和存储”领域的半导体需求将扩大到2025年半导体总需求的22.9%、2030年和2035年分别为34.3%和47.4%。也就是说,到2035年,“服务器、数据中心和存储”领域的半导体将占全球半导体需求的大约一半。
图 5 2025 年至 2035 年各种半导体需求份额预测
这一预测的准确性还有待未来验证,但可以肯定地说,生成式人工智能对全球半导体市场的影响将是不可估量的。
从这里,我想预测四种类型的半导体晶圆的需求:成熟逻辑、尖端逻辑、DRAM 和 NAND 闪存。该预测将基于以下三个标准,如上图 2 所示。
(1):基于 2022 年的预测(尖端逻辑定义为 28nm 及以上。ChatGPT 之前)
(2):基于 2024 年的预测(尖端逻辑定义为 28nm 及以上。ChatGPT 之后)
(3):基于 2024 年的预测(尖端逻辑定义为 7nm 及以上。ChatGPT 之后)
(1)基于 2022 年的晶圆需求预测(ChatGPT 之前)
2025年至2035年各种半导体晶圆的需求情况以堆积图显示(图6)。然而,从该图表上很难看出哪些类型的晶圆需求特别强劲。
图 6 2025 年至 2035 年各类半导体晶圆需求预测
因此,我们制作了各种半导体晶圆需求的折线图(图7)。结果显示,28nm以下成熟逻辑和28nm及以上的尖端逻辑均出现了尤为强劲的增长,而DRAM的增长率最低。
图 7 2025 年至 2035 年各类半导体晶圆需求预测
这里我稍微离题一下,但看一下图6和图7,我们可以看到成熟逻辑晶圆的需求规模和增长潜力极大。由于美国的制裁使得开发和量产尖端逻辑变得困难,中国半导体制造商正越来越多地转向成熟逻辑。这一策略从晶圆需求角度看显得极为合理且有效。
现在,让我们回顾一下这个故事。以上所说的都是在ChatGPT出现之前做出的预测,即“ChatGPT之前”。那么ChatGPT推出之后,也就是“After ChatGPT”,各类半导体晶圆的需求将如何变化?
(2)基于 2024 年的晶圆需求预测(根据 ChatGPT)
与上一节一样,我们首先用堆叠图绘制了 2025 年至 2035 年各种半导体晶圆的需求情况(图 8)。研究显示,在基于 2022 年的预测中,DRAM 晶圆的需求增长率较低(1),但实际上正在增加。
图 8 2025 年至 2035 年各类半导体晶圆需求预测
接下来,我用折线图绘制了各种半导体晶圆的需求情况(图9)。结果确认,DRAM晶圆需求的增长率明显高于(1)中基于2022年的预测。同时还透露,虽然成熟和尖端逻辑也在增长,但NAND的增长率却非常低。
图 9 2025 年至 2035 年各类半导体晶圆需求预测
因此,我们比较了基于2022年的预测(1)和基于2024年的预测(2)中各种半导体的晶圆需求量(图10)。结果显示,DRAM 和 NAND 的变化最为显著。
图 10 2025 年至 2035 年各种半导体的晶圆需求
首先,虽然预测 (1) 预计 DRAM 产量每年将增加 60,000 片/月,但预测 (2)却将这一数字大幅上调至每年 160,000 片/月。另一方面,虽然预测(1)预计 NAND 晶圆年产量将增加 100,000 片/月,但预测(2)将其下调至 40,000 片/月。
另外,虽然变化不如 DRAM 和 NAND 那么大,但将预测(1)与预测(2)进行比较可以发现,成熟逻辑将从每月 380,000 片晶圆减少到每月 340,000 片晶圆,而尖端逻辑将从每月 220,000 片晶圆增加到每月 240,000 片晶圆。
为什么 DRAM 需求增加而 NAND 需求减少
在这里,我们考虑一下为什么与预测 (1) 相比,在预测 (2) 中 DRAM 需求在增加而 NAND 需求在下降。
首先,DRAM晶圆需求增加的主要因素被认为是AI服务器和AI数据中心的快速普及,这对于生成式AI的开发和运行至关重要。
AI服务器使用AI半导体,包括NVIDIA GPU,它们配备了堆叠有大量DRAM的HBM(高带宽内存)。此外,AI服务器还需要大量的高速DRAM(常规DRAM,例如DDR5)。这两个因素被认为正在推动对 DRAM 晶圆的需求。
另一方面,可以推测NAND晶圆需求下滑的原因也在于AI服务器。人工智能服务器正在推动对高速、高密度 SSD 的需求,而这又需要高密度 3D NAND。预计到 2025 年,3D NAND 的层数将超过 400 层,到 2030 年将达到 1,000 层。
然而,制造这种高度堆叠的 3D NAND 需要非常长的晶圆工艺。因此,即使产能保持不变,在制造更高密度的3D NAND时,投入的晶圆数量也将不可避免地减少。这被认为导致 NAND 晶圆需求下降。
(3)预测成熟逻辑与尖端逻辑的分界线为10~7纳米(ChatGPT之后)
在预测(1)和预测(2)中,我们分析了各种半导体的晶圆需求,将成熟逻辑与尖端逻辑的界限设定为28纳米。同时,ASML似乎认为2030年后,这个边界将从28纳米转移到10纳米至7纳米之间。其基础是,尖端极紫外(EUV)曝光工具的全面应用将在7nm阶段左右开始。
因此,以下将成熟逻辑(ASML定义为“主流逻辑”)定义为10nm及之前,尖端逻辑定义为7nm及之后,并预测2025年至2035年各类半导体的晶圆需求量。
首先,和过去一样,我们用堆叠图展示了2025年至2035年各种半导体的晶圆需求情况(图11)。该图表显示,7nm及以下先进逻辑晶圆的需求在2025年之前一直较低,但现在正在迅速扩大。
图 11 2025 年至 2035 年各类半导体晶圆需求预测
接下来,以折线图表示各种半导体的晶圆需求情况(图12)。结果证实,虽然主流逻辑、先进逻辑和 DRAM 晶圆的需求在增加,但 NAND 晶圆的需求并没有大幅增加。
图 12 2025 年至 2035 年各类半导体晶圆需求预测
此外,为了更清楚地阐明各种半导体的晶圆需求趋势,图 13显示了2025 年、2030 年和 2035 年 10 nm 以下主流逻辑、7 nm 及以上的尖端逻辑、DRAM 和 NAND 的晶圆需求。
图 13 7nm 及以上为前沿时各类半导体的晶圆需求 Logc(2025、2030、2035)
首先,预计主流逻辑将获得最大增长,未来10年内月产量将增加380万片晶圆。接下来先进逻辑产能预计将从每月70万片大幅扩大至270万片,每月增加200万片。此外,DRAM月产量预计将从170万片增至330万片,每月增加160万片。另一方面,NAND的增长率最低,10年间每月仅增加40万片晶圆。
到目前为止,我们根据 2024 年 11 月 14 日举行的“ASML 投资者日”的幻灯片研究了 2025 年至 2035 年各个半导体市场和晶圆需求的趋势。
不过这些预测并没有考虑到开头提到的“第二届特朗普政府”和“DeepSeek”带来的影响。那么,这两个因素将如何影响各个半导体市场和晶圆需求?
在“第二届特朗普政府”和“DeepSeek”之前,各国各地区就已经在积极努力提升自身的半导体制造能力。因此,2025年全球晶圆产能原本预测为每月1120万片,但实际增长5%,至每月1176万片。此外,预计2030年的容量将达到1510万,而预计2030年将增加5%~8%,达到1585万-1630万(图14)。
图 14 全球晶圆需求和增长
那么,“第二届特朗普政府”与“DeepSeek”对于提高这些国家和地区的半导体制造能力会产生什么影响呢?
首先,DeepSeek 表明,通过使用一种名为“蒸馏”的技术,可以在比 OpenAI 的 ChatGPT 更短的时间内、以更低的成本开发出大型语言模型(LLM)(有欺诈的嫌疑,但在本文中我们不会详细讨论)。
要进行“提炼”,需要一位准确度高且成本高昂的LLM老师,比如OpenAI的“GPT-4”。因此,DeepSeek 的出现不会导致 NVIDIA GPU 等昂贵的 AI 半导体需求下降。相反,随着第二和第三个 DeepSeek 的出现,用于开发学生法学硕士学位的 AI 半导体的需求可能会增加。因此预计2030年全球半导体需求增速将大于5%~8%。
那么特朗普第二届政府将会产生什么影响呢?
目前尚不清楚特朗普第二届政府是否会除了汽车之外还对半导体征收关税。不过,像台积电这样的占到其半导体出货量70%以上的企业,正陆续在美国兴建半导体工厂,以便随时应对加征关税。根据目前确认的信息,亚利桑那州预计将建设6个前端工厂和2个先进的后端工厂,总投资额将达到1650亿美元。
与此同时,在中国,由于美国的制裁,先进半导体的生产变得越来越困难,并且正在转向28纳米及以上的成熟节点。从目前晶圆需求分析来看,成熟节点逻辑领域规模较大,且增长率较高。因此,中国半导体行业有潜力大幅增加全球对成熟逻辑晶圆的需求。
此外,包括日本在内的欧洲和亚洲国家也在寻求在本国和地区扩大半导体制造产能,预计未来这一趋势将更加活跃。
简而言之,美国、中国、欧洲和亚洲国家日益倾向于本地生产和消费半导体。但这不一定是一个健康的趋势。因为制造设备和材料不可能完全在每个国家和地区内采购,设计、前端和后端流程也不可能完全在每个国家和地区内完成。
然而,世界各地正在进行的半导体本地生产和消费的趋势不太可能停止。那么2025年至2035年间全球晶圆需求将增加多少呢?
图 15 全球晶圆需求预测(2025-2030)
此情景是图13中增长最慢的情况。尽管如此,如果我们假设2025年的晶圆需求量为每月1,120万片,并且此后每年每月增加78万片,那么到2035年将达到该数量的1.7倍,即每月1,900万片。
场景 B
这就是图 13 所示的增长率最高的情景。假设2025年晶圆需求量为每月1,120万片,此后每月产量每年增加86.5万片,则2035年月产量将增加约1.8倍至1,985万片。
本案例假设2025年晶圆需求量为1120万片/月,每年增加100万片/月。这样一来,2035年的月产量将达到2120万张,约增长1.9倍。
场景D
本案例假设2025年晶圆需求量为1120万片/月,每年增加150万片/月。这样一来,2035年月产量将增加约2.3倍,达到2,620万张。
事实上,场景 D,即 2035 年的晶圆需求将是 2025 年的 2.3 倍,很难说是现实。但实际的晶圆需求量将有可能超过ASML所假设的增长率最高的情景B,而接近我所假设的情景C。也就是说,2035年全球晶圆需求量将比2025年大致翻一番,且极有可能超过每月2000万片晶圆。
在本文中,我们根据 ASML 投资者日发布的幻灯片中的数据,预测了到 2035 年各种半导体市场和晶圆需求。我们已经尽力分析了,但是这个预测有多准确呢?
首先需要关注的是特朗普第二届政府是否会对半导体征收关税。仅此一点就能对预测产生很大的影响。半导体市场比以前更加难以预测。
本文写于4月2日特朗普总统发表讲话宣布对全球所有国家和地区征收对等关税之前。特朗普政府的对等关税措施有摧毁全球经济、彻底终止自由贸易的风险,全球陷入恐慌之中。毫无疑问,特朗普的关税将对半导体行业产生重大影响,但在校对时,缺乏可用的信息,因此尚不清楚这将产生什么具体影响。
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来源:半导体产业纵横一点号