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2024年產業展望:AI應用浮現,半導體成長動能方向明確

AI已成為半導體產業在2024年的共同成長語言。

半導體產業對台灣的重要性不言可喻,其中,台積電在10奈米(不含)以下先進製程具有極高的全球佔有率,因此不論是蘋果的手機應用處理器(Application Processor)、人工智慧(AI)伺服器用的GPU或是雲端資料中心所需的客製化晶片(Custom ASIC),最後大多數都依賴台積電生產。

回顧2023年,整體半導體市場呈現9%的年減幅度,就半導體元件類別分析,主要是受到記憶體產品市場年減幅度達到35%所致,少數持續成長的領域出現在AI相關聯的伺服器用GPU及雲端網路資料處理晶片、電動車相關的功率半導體,例如碳化矽(SiC)元件、矽基IGBT等。

全球前20大半導體業者中,估計僅有5家在2023年營收可達正成長,包括NVIDIA、博通(Broadcom)、英飛凌(Infineon)、意法半導體(ST)、恩智浦(NXP),後面3家業者主要因為車用半導體佔營收比重高,而車用半導體是五大終端應用裡年成長率最高者;NVIDIA主要成長來自於AI伺服器用GPU及其資料中心用資料處理器(DPU);博通在網通基礎設備用晶片及客製化AI晶片擁有高市佔率,需求持穩且議價力高。

展望2024年,全球半導體市場預期可成長雙位數達12%,以下3點值得關注。

首先,終端市場持續消耗庫存,2024年下半半導體業者庫存水準及出貨將陸續回復正常。2023年下游終端業者下單縮水以消耗庫存,導致近3季半導體業者產能利用率偏低,截至2023年第3季末的半導體業者庫存水位仍然高於歷史平均水準。預期半導體廠商的產能利用率(特別是8吋及以下晶圓廠)距離恢復正常,恐怕還需要至少2~3季的時間,這一部分可以就各主要國家製造業採購經理人指數及晶圓廠產能利用率、上下游庫存水準續作觀察。

過去以來,半導體市場一直都有景氣循環的特性,主要原因是半導體廠全新投資到量產往往需要2~4年時間,投資決策時的需求判斷與日後實際需求狀況可能有落差,新興應用崛起、晶片供應鏈失衡、經濟波動、地緣政治等因素都會造成供需態勢的變化,過去20年全球半導體市場成長14年,衰退6年。觀察中長期去是,仍是處於穩定成長的上升軌道上。 

其二,分析半導體終端需求面,2024年四大主要應用晶片市場都將出現正成長。預估四大應用市場分別是智慧型手機、伺服器、汽車以及PC。上述四大類終端產品的年出貨量可望較2023年增加(2024年汽車出貨量年增幅度有限,但電動車比例可望繼續提升,有利車用半導體市場繼續成長),其平均半導體含量也會較2023年高,有助2024年半導體市場成長。

WSTS最新預估2024年全球半導體市場可望年增680億美元,DIGITIMES研究中心預估上述四大應用半導體需求年增可達480億美元,佔2024年淨成長金額約7成。

其三,就熱門半導體而言,無疑地AI、高效能運算有關的半導體最值得關注,NVIDIA的伺服器用GPU仍然炙手可熱,該公司截至2023年10月29日的最新季度毛利率為74%,營業利益104億美元,營業利益率達57.5%,若單看伺服器用GPU及配套軟體服務,估計毛利率可達80~85%。NVIDIA之外,客製化AI運算晶片及協助AI運算相關的網通晶片也是高成長的產品,受益者包括博通、Marvell及負責生產的台積電,更多的雲端及網路服務業者為降低運算成本及耗電,紛紛往客製化晶片方向發展。

另外,AI PC、AI手機的崛起也將帶來新的晶片契機,不過2024年還處於模索、定義需求的階段,預期終端產品大量出貨時間點可能落在2025年。

記憶體市場在2022及2023年連續2年明顯衰退,主要原因是記憶體市場單價波動大,再加上2022~2023年智慧型手機及PC兩大應用出貨衰退所拖累,預估2024~2025年可望恢復成長,2024年因為主要DRAM記憶體業者擴產重心放在高階AI伺服器必須的高頻寬記憶體(HBM),在非HBM的DRAM產能擴增有限,一方面HBM的單位售價遠高於一般DRAM,另一方面,減緩一般DRAM產能擴增也有助於DRAM市場供需持穩,預估2024年記憶體市場可望年增40%以上,其中DRAM市場比起NAND Flash市場成長性高,主因供需態勢較有利及HBM因素。

DIGITIMES Research研究總監。國立清華大學工業工程研究所畢業,研究領域包括半導體市場、顯示器產業以及新興科技趨勢,相信科技是推動人類社會進步的一大動力。