半导体的未来发展
半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。现在大部分电子产品中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。
一、2019年全球半导体材料市场销售额达521.2亿美元
SEMI报告指出,2019年全球半导体材料市场销售额为521.2亿美元,小幅下降-1.1%。分区域来看,中国台湾、韩国、中国大陆、日本、北美、欧洲半导体销售额分别为113.4亿美元、88.3亿美元、86.9亿美元、77.0亿美元、56.2亿美元、38.9亿美元,分别占全球半导体材料市场份额的22%、17%、17%、15%、11%、17%。中国大陆是2019年各地区中唯一增长的半导体材料市场,销售规模位居第三。
二、2019年封装材料销售额下滑增速超过晶圆制造材料
分产品来看,2019年全球晶圆制造材料销售额328亿美元,略微下降0.4%;其中工艺化学品、溅射靶材和CMP同比下降超过2%。2019年封装材料销售额192亿美元,同比下滑2.3%。
三、2019年一半以上半导体上市公司净利增长
国内上市公司中,也有不少半导体行业上市公司,不过从规模来看比较小,但是在新一轮产能扩展期,将带来新的发展机会。截至2020年1月21日,共有22家半导体企业公布2019年业绩预告,有15家企业净利润出现增长的情况,其中上海新阳、闻泰科技、北京君正、安泰科技、天龙光电、硅宝科技6家企业净利润同比增长超过100%(数据对比以下线为止,下同),占比27.27%;净利同比下降的企业有7家,分别为强力新材、航锦科技、三安光电、士兰微、鼎龙股份、台基股份、大唐电信,占比为31.82%。
四、核心芯片国产自主化迫在眉睫
未来,中国半导体的发展趋势主要表现在:第一,政策引导推动集成电路成为战略性产业。第二,新兴技术将成为集成电路产业的未来核心产品。第三,核心技术及人才资源成为集成电路产业的可持续发展力。特别需要注意,中国国内的半导体自给率水平非常低,特别是核心芯片极度缺乏,国产占有率都几乎为零,国产产品的自主化迫在眉睫。
—— 以上数据来源于前瞻产业研究院《半导体硅片、外延片行业市场前景预测与投资战略规划分析报告》
1. 新材料与技术:随着摩尔定律逐渐接近极限,未来半导体行业可能会发展出新型材料(例如石墨烯、碳纳米管等)和新技术(例如光计算、量子计算等),以维持技术进步和提升性能。
2. 3D集成与堆叠技术:为了进一步提高芯片性能和功能密度,未来半导体制程可能会向三维方向发展。通过将多个芯片层堆叠在一起,可以实现更高的集成度和更短的信号传输路径,从而提升性能。
3. 人工智能与边缘计算:随着人工智能技术的飞速发展,未来半导体行业将更加注重AI芯片和边缘计算设备的研发。这些设备可以帮助降低数据中心的计算负担,提高计算效率,降低能耗。
4. 特种半导体:针对特定领域的应用需求,特种半导体将得到更多关注。例如,针对汽车电子、医疗设备、工业控制等领域,需要研发更高性能、低功耗的半导体产品。
5. 可持续与绿色半导体:随着环保意识的提高,未来半导体行业可能会更注重绿色制程和可持续发展。例如,通过降低能耗、减少有害物质排放、提高材料回收利用率等手段,实现对环境的友好。
6. 全球产业链布局:随着半导体产业越来越全球化,未来半导体产业链可能会更加分散和多元化。各国和地区将争相发展半导体产业,以降低对外部供应链的依赖风险。
1. 更小、更快、更节能的芯片:半导体制造将继续朝着更小的尺寸(纳米级别)、更快的速度和更低功耗的方向发展。这将有助于提高计算能力、减少能源消耗,同时降低成本。
2. 三维集成和堆叠技术:为了继续提高性能,半导体产业将利用三维集成和堆叠技术。这使得在同一芯片上整合更多的功能,减小芯片尺寸,提高效率。
3. 更广泛的应用:半导体将在各个行业中发挥更重要的作用,如自动驾驶汽车、医疗保健、工业自动化和智能家居。半导体设备的需求将不断增加。
4. 射频、微波和毫米波器件的增长:随着5G通信、雷达和高频无线通信的发展,射频、微波和毫米波器件的需求将大幅增长。
5. 新材料和半导体器件:材料创新将在半导体制造中发挥关键作用。例如,氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)等新型材料用于高功率和高频率应用。此外,自旋电子学、量子点技术等也将影响半导体领域。
6. 可穿戴技术和物联网:随着可穿戴设备、物联网(IoT)和智能城市的兴起,半导体器件需要支持更多连接、传感和数据处理需求。
7. 生物医疗和生物芯片:半导体技术在生物医疗和生物芯片领域有广泛的应用,将有助于推动医疗保健的创新。
8. 生产自动化:为了提高生产效率,降低成本,半导体制造商将采用更多自动化、机器人和人工智能技术。
9. 可再生能源:半导体器件在太阳能电池和电动汽车中的应用将继续增长,以支持可再生能源的发展。
10. 生态可持续性:半导体产业将越来越注重可持续性,努力减少电子废物和环境影响,同时改善能源效率。
半导体领域的未来发展将在技术、应用和市场方面持续创新。这一领域将继续对我们的生活和工业产生深远的影响。