半导体行业观察
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CPO,重要里程碑
半导体行业观察· 2025-10-14 09:01
公众号记得加星标⭐️,第一时间看推送不会错过。 近日,博通宣布其Tomahawk 6 - Davisson(或TH6-Davisson)产品现已上市。这意义重大, 因为这是一款共封装光纤 (CPO) 以太网交换机,可提供惊人的 102.4 Tb/s。而且,随着它的出 现,它将共同封装的光器件带入了下一代网络。 CPO 通过将光转换引擎与交换机 ASIC 并排嵌入,避免了传统可插拔光模块的缺点,信号无需通过 长距离电气线路传输,而是几乎立即耦合到光纤中。因此,电气损耗降低至 4 分贝,每端口功耗降至 9W。这种布局省去了众多可能出现故障的组件,并大大简化了光互连的实施。 在博通看来,共封装光学器件 (CPO) 是一种先进的异构集成技术,将光学器件和硅片集成在单个封 装基板上,旨在应对下一代带宽、功耗和成本挑战。CPO 融合了光纤、数字信号处理 (DSP)、ASIC 以及先进的封装和测试技术,为支持横向扩展和纵向扩展网络的数据中心互连提供颠覆性的系统价 值。 博通进一步指出,如今,可插拔光模块内部需要高功率 DSP,以补偿信号从 ASIC 传输过程中产生 的路径互连损耗。随着 SerDes 技术扩展到 212 G ...
AI芯片功耗走向5000W,液冷势在必行
半导体行业观察· 2025-10-14 09:01
文章核心观点 - 人工智能芯片功耗的爆炸式增长正推动数据中心冷却技术从传统风冷向液冷转型 [2][3] - 液冷技术因具备远超空气的导热和比热能力,成为应对高功率密度AI芯片散热需求的必然选择 [3] - 行业内存在多种液冷技术路径,包括单相/两相直接芯片冷却和单相/两相浸入式冷却,未来主流标准尚未确定 [4][19] AI芯片功耗增长趋势 - 英伟达GPU功耗持续快速提升:2017年V100为300瓦,2020年A100为400瓦,2022年H100为700瓦,2024年Blackwell GPU达1200瓦 [2] - 行业预计未来一两年内单芯片功耗将超过2000瓦,并为5千瓦及以上的芯片做准备 [2] - AI应用使机架功率密度从平均8千瓦增长到100千瓦,增长一个数量级 [3] 液冷技术优势 - 水的比热约为空气的四倍,密度约为空气的800倍,同等体积吸热能力是空气的3200倍 [3] - 水的导热系数是空气的23.5倍,传热速度远快于空气 [3] - 液体冷却已成为高密度AI数据中心事实上的解决方案 [3] 单相直接芯片冷却 - 技术最成熟,冷板内循环乙二醇水混合物直接放置于最热芯片上方 [5][7] - 采用混合冷却方案,液冷解决约80%散热,传统风冷解决约20% [7] - 冷却液通过热交换器由设施用水冷却,设施用水再由冷却器或干式冷却器处理 [7] 两相直接芯片冷却 - 利用介电流体相变潜热进行冷却,液体在芯片顶部沸腾成蒸汽带走热量 [8][10] - 使用沸点低至18°C的介电流体,可通过压力调节沸点,避免电子设备短路风险 [10] - 流速约为单相冷却的五分之一,设施水温度可接受比单相高6到8度,能耗更低 [11] - 单相水冷对2000瓦芯片需每分钟注入一加仑水,导致高压力和泵送成本 [11] 单相浸入式冷却 - 将整个服务器浸入介电流体(通常是油)中,移除内置风扇 [12][14] - 所有部件由同一种液体冷却,热交换器利用设施用水循环冷却,能耗节省高达51% [14] - 需要对服务器进行兼容性改造,如更换热界面材料 [14] - 对先进高功率芯片需添加冷却板增强散热,但会增加独立冷却回路系统 [15] 两相浸入式冷却 - 服务器浸入沸腾介电流体中,液体直接在芯片上方沸腾,蒸汽在冷凝器凝结 [15][17][18] - 冷却能力是单相液体的10到100倍,因利用潜热 [17] - 设施水温度仅需比沸点低约6度(约43°C),可消除对冷却器的需求 [18] - 10年总拥有成本案例显示优势:单相直接芯片冷却4.36亿美元,单相浸入式4.91亿美元,两相浸入式4.33亿美元 [18] - 面临维护挑战,如专业液体昂贵、易蒸发,但已有设计通过蒸汽层管理和缓冲罐减少损失 [19] 行业展望 - 除非AI发展停滞,否则冷却技术需持续演进以解决热量问题 [19] - 数据中心快速变化带来大量创造力和创新,未来主导技术尚未确定 [19]
汇编才是最懂芯片的
半导体行业观察· 2025-10-14 09:01
公众号记得加星标⭐️,第一时间看推送不会错过。 来源 :内容 编译自 Wired 。 1999年,《过山车大亨》(Rollercoaster Tycoon)或许算不上最火爆的电脑游戏。但如果你深入探 究像素之下——摇摇晃晃的游乐设施,饥肠辘辘、口渴难耐、呕吐不止的人群(以及在他们身后拖地 的清洁工)——深入代码层面,你会看到这款游戏对工艺的执着近乎疯狂。游戏的唯一开发者克里斯 ·索耶(Chris Sawyer)用汇编语言编写了整款游戏。 某些编程语言,例如 Python、Go 或 C++,之所以被称为"高级"语言,是因为它们的工作方式有点 像人类语言,用命令和习语编写,这些命令和习语在诗歌朗诵会上或许会用得上。一般来说,像编译 器这样的软件会将这些语言转换成机器真正能读懂的东西:由 1 和 0(或者可能是十六进制)组成的 数据块,用来告诉实际的晶体管如何工作。汇编语言是"低级"语言中最低级的一种,它与机器的母语 几乎一一对应。它直接在机器上编码。用汇编语言开发一款复杂的电脑游戏就像用脱落的猫毛编织挂 毯。 为什么有人会这么做?效率是原因之一。在 20 世纪 90 年代,高级编程的工具并不齐全。编译器非 常慢。 ...
超600家半导体企业齐聚深圳,同期论坛议程公布
半导体行业观察· 2025-10-14 09:01
展会概况 - 第二届湾区半导体产业生态博览会(湾芯展2025)将于2025年10月15-17日在深圳会展中心(福田)举办 [1] - 展会规模庞大,展览面积超过60000平方米,汇聚600家以上半导体优质企业,预计吸引60000名以上专业观众 [1] - 活动内容丰富,包括30多场同期活动,数百位行业专家和学者将参与盛会 [1] 主要论坛与活动 - 开幕式暨半导体产业发展峰会定于10月15日下午14:30-17:15在5楼梅花厅举行 [5] - 第九届国际先进光刻技术研讨会为收费论坛,于10月14-15日全天在五洲宾馆举办 [6] - 芯片大会暨Chip2024中国芯片科学十大进展颁奖典礼于10月15-16日全天举行,15日上午在5楼梅花厅,15日下午及16日全天在6楼桂花厅 [7] - 国际半导体设备技术与工艺论坛于10月15日全天09:30-17:00在1号馆论坛1举办 [8] - 边缘AI赋能硬件未来创新论坛于10月15日全天09:30-17:00在2号馆论坛7举行 [9] - 半导体核心零部件论坛于10月15日上午09:30-12:00在2号馆论坛6举办 [11] - Chiplet设计与异构集成技术论坛为收费论坛,于10月15日上午09:30-12:30在2号馆论坛5举行 [12] - 国际半导体材料与晶圆工艺论坛为收费论坛,于10月15日上午09:30-12:00在9号馆论坛3举办 [13] - 化合物半导体产业发展高峰论坛于10月15日上午09:30-12:30在9号馆论坛4举办 [14] - 化合物功率半导体技术及应用论坛为收费论坛,于10月15日下午14:00-17:00在9号馆论坛3举办 [15] - RISC-V生态发展论坛于10月15日下午13:30-17:00在2号馆论坛6举办 [18] - EDA/IP与IC设计论坛于10月15日下午13:30-17:00在2号馆论坛5举办 [19] - 集成电路材料产业发展峰会于10月16日全天09:00-17:00在1号馆论坛1举办 [20] - AI芯片与智算产业发展高峰论坛于10月16日上午09:30-12:00在2号馆论坛7举办 [23] - 第二届湾区半导体投融资战略发展论坛于10月16日全天09:00-17:00在9号馆论坛4举办 [28] - 产业分析师专题讲座一(开放式)聚焦国产半导体的投资机会,于10月17日上午09:30-12:00在9号馆论坛4举办 [32] 参展企业 - 参展企业阵容强大,包括ASML、应用材料、Lam Research、KLA、华为、中微公司、华天科技等国内外半导体产业链头部企业 [36][38][39] - 覆盖设备、材料、设计、制造、封测等半导体全产业链环节 [36][38][39]
半导体业务强势复苏,三星利润大涨
半导体行业观察· 2025-10-14 09:01
公司第三季度业绩表现 - 第三季度初步销售额同比增长8.72%,达到86万亿韩元,营业利润同比增长31.81%,达到12.1万亿韩元,超出市场预期的10.1万亿韩元 [1] - 季度营业利润时隔五个季度回升至10万亿韩元左右,创下2022年第二季度(14.1万亿韩元)以来三年来的最高值 [1] - 与第二季度相比,营业利润增长了158.55%,第二季度曾因出口限制计提1万亿韩元库存评估损失准备 [1] - 证券业界预计半导体业务DS部门的营业利润约为5万亿韩元,是第二季度半导体营业利润4000亿韩元的10倍以上 [1] 半导体业务复苏驱动力 - 业绩复苏的最大驱动力是全球半导体市场需求的爆发式增长,尤其是人工智能热潮带动了对AI加速器和HBM的需求 [3] - 通用存储器半导体需求激增,高带宽存储器HBM的出货量逐渐增加 [1] - 由于存储器公司将DRAM生产线改造为HBM,导致DRAM产量下降,同时AI扩展到推理领域带动了企业级SSD的销量增长 [3] - 2017年至2018年期间大规模生产的通用服务器进入更新周期,增加了对服务器级通用DRAM的需求 [3] 存储器半导体市场与价格 - 由于供应短缺,内存半导体价格飙升,9月份通用PC DRAM产品(DDR4 8Gb)的平均固定交易价格为6.3美元,环比上涨10.53%,为自2019年1月以来首次超过6美元 [4] - 三星电子在内存半导体公司中拥有最大产能,预计到2026年将占据整个行业DRAM产量的32%和NAND闪存产量的30%,成为内存超级周期的最大受益者 [4] - 许多观察人士预测这一超级周期将持续到2027年,摩根士丹利将2027年定为周期的顶峰 [4] HBM业务进展 - 三星电子已基本通过英伟达的HBM3E质量测试,并进入供货量谈判阶段,意味着在接下来的HBM4供应竞争中可与SK海力士平起平坐 [5] - 公司决定通过参与OpenAI的Stargate项目来扩大高性能DRAM供应,并将为AMD的AI加速器MI350供应所有HBM3E 12层产品 [6] - 科技业界估计,参与AMD和OpenAI交易的HBM供应商规模将达到15万亿韩元,公司低迷的HBM出货量有望通过获得AMD等多家客户而复苏 [6] 半导体代工业务改善 - 此前持续亏损的代工业务出现复苏迹象,近期陆续接到了专注于8-4纳米工艺的客户订单 [7] - 公司自主研发的智能手机应用处理器Exynos 2600采用2纳米技术,可能搭载于新款Galaxy S26系列,提升了代工厂的开工率 [7] - 7月公司与特斯拉签署了一份价值约22-23万亿韩元的代工供应合同,市场猜测高通可能再次委托三星代工厂供应芯片 [7] - 包括代工部门在内的非内存部门的营业亏损已从第二季度的2.9万亿韩元大幅缩减至第三季度的约7000亿韩元 [7] 其他业务部门表现 - 智能手机业务发展顺利,7月发布的Galaxy Z Fold7延续良好势头,营业利润维持在3万亿韩元左右 [1][8] - 三星显示器的利润达到约1万亿韩元,已开始向苹果供应iPhone 17的OLED面板 [8] - 家电和电视业务因美国关税和物流成本负担而陷入困境 [8] 未来业绩展望 - 韩国投资证券公司将2026年的营业利润预期从此前预测的54万亿韩元上调了36%,至73万亿韩元 [8] - 预计到2026年,公司将在三大DRAM公司中创下最高增长率 [6]
先进封装推动,后端芯片设备增长迅猛
半导体行业观察· 2025-10-14 09:01
市场总体展望 - 半导体后端设备市场正经历深刻技术变革,从成本敏感工艺转向由先进封装技术驱动 [1] - 预计市场规模将从2025年的69亿美元增长至2030年的98亿美元,年复合增长率高达7.1% [1] - 先进封装成为高性能计算、人工智能和汽车应用的关键,后端环节转变为半导体性能和系统级集成的核心推动力 [1] 细分市场增长前景 - 热压键合市场预计到2030年收入将达约11亿美元,复合年增长率高达13.4%,其在高端内存集成中的核心作用推动增长 [6] - 混合键合是当前最具颠覆性的后端技术,预计到2030年市场规模达约4.77亿美元,复合年增长率高达24.6% [7] - 芯片贴片机市场预计到2030年收入达9.12亿美元,受汽车、消费电子和工业电子产品应用推动 [7] - 倒装芯片键合机市场规模预计到2030年增长至6.62亿美元以上,创新技术正实现更高I/O密度和更佳电气性能 [8] - 引线键合市场预计到2030年收入小幅增长至约9.94亿美元,K&S将保持强劲的市场领先地位 [8] - 晶圆减薄市场规模预计到2030年增长至8.9亿美元以上,主要得益于超薄研磨等技术创新 [11] - 切割市场规模预计到2030年达约20亿美元,激光和等离子切割因精度高和碎屑少而日益受青睐 [11] - 计量与检测市场收入预计到2030年增长至约8.5亿美元,人工智能驱动分析技术进步是主要推动力 [11][12] 技术创新趋势 - 切割技术方面,刀片、激光和等离子切割可实现精细切口宽度和低应力切割,对易碎器件至关重要 [14] - 晶圆减薄技术中,等离子辅助技术和超薄研磨技术可提高电气和热性能,满足更小、更高效芯片需求 [14] - 芯片键合机正朝着高速贴装和精密对准方向发展 [14] - 倒装芯片键合创新包括无助焊剂互连和超细间距技术 [15] - 计量与检测领域,自动光学检测、人工智能驱动的缺陷检测和预测分析正在提升质量保证 [21] - 热压键合对于高带宽内存和细间距集成正变得不可或缺 [20] - 混合键合代表了终极互连方法,可为下一代设备提供卓越的密度和性能 [20] 行业参与者动态 - 领先的OSAT厂商如ASE、Amkor、JCET和SPIL正在建设产能以满足先进封装需求 [19] - 代工厂和IDM厂商包括台积电、英特尔、SK海力士、美光和三星正在大力投资高带宽内存、小芯片和混合键合技术 [19] - 设备供应商如K&S、BESI、ASMPT、DISCO和Hanmi持续推动技术变革,扩展产品组合,并推动精度、产量和工艺灵活性创新 [19] - BESI近期获得的热压键合Next订单凸显了市场对先进封装设备的信心 [6] - BESI与应用材料的战略合作伙伴关系使其处于混合键合设备创新的前沿 [7] - DISCO凭借先进的双主轴刀片系统和飞秒激光创新技术在切割领域处于领先地位 [11]
我国科学家研究的芯片,突破世纪难题
半导体行业观察· 2025-10-14 09:01
研究突破核心观点 - 北京大学团队在《自然·电子学》发表研究成果,实现了高精度可扩展模拟矩阵方程求解的全硬件电路设计方案 [1] - 该研究首次将模拟计算精度提升至数字计算同等水平,同时算力和能效提升百倍以上,解决了困扰模拟计算发展的低精度"世纪难题" [1] - 突破标志着高精度模拟计算实现从0到1的突破,为模拟计算芯片在信息时代的应用开启大门 [1] 技术原理与创新 - 第一项关键创新是采用阻变存储器(RRAM)技术,其电阻值可精确调控且断电后保持数据,兼具存储和计算功能,RRAM阵列能实现超高效的低能耗乘加运算,速度比数字芯片快几个数量级 [4] - 第二项创新是基于2019年奠基性发现,设计出能"一步求解矩阵方程"的模拟电路,将传统迭代算法压缩为瞬间完成的物理过程 [4] - 第三项创新是"位切片"技术,将24位精度数字拆解成多个3位片段分别存入不同RRAM阵列运算后叠加结果,实现了纯模拟版本的高精度计算 [5] 性能表现与优势 - 实测求解矩阵方程仅需几次迭代即达到24位精度(相当于手机GPU浮点计算精度) [7] - 针对128天线规模的6G通信信号检测,运算步骤从数百步成功降低至3步完成 [7] - 模拟计算电路求解100x100矩阵的时间与10x10矩阵相当,突破了数字芯片计算复杂度立方级增长的限制 [7] - RRAM阵列存储数据同时直接计算,消除了CPU与内存间数据搬运瓶颈,该过程在数字芯片中消耗了95%的能量 [7] 行业应用前景 - 在AI领域,该技术有望彻底改写游戏规则,突破大模型训练的"算力瓶颈",未来或能让手机直接训练GPT-4级别模型,催生"自进化"智能终端 [7] - 在6G通信中,解决了"信号检测"关键痛点,处理256-QAM高阶调制信号时准确率与数字处理器完全相同,但能耗仅为百分之一 [8] - 潜在新应用场景包括气象预报中秒级完成流体力学方程求解、自动驾驶实时处理4D雷达点云以及量子计算的误差校正等超高速并行计算任务 [8]
博通100亿美金的神秘客户,另有其人?
半导体行业观察· 2025-10-14 09:01
博通与OpenAI的合作关系 - 博通半导体解决方案集团总裁澄清,OpenAI并非公司在9月财报电话会议上宣布的价值100亿美元的神秘客户 [1] - 博通与OpenAI已合作18个月,计划共同开发和部署10千兆瓦的定制AI加速器,项目预计2029年完成 [2] - 根据协议,博通将从2024年下半年开始部署由双方共同开发的定制芯片机架 [3] OpenAI的AI芯片战略与计算需求 - OpenAI计划设计自己的图形处理单元,旨在将开发AI模型的经验整合到硬件中 [3] - 该公司与博通、英伟达等公司达成的计算能力采购协议总规模达到26千兆瓦,足以满足纽约市夏季电力需求的两倍以上 [3] - OpenAI首席执行官设定了到2033年建成250千兆瓦新计算能力的目标,按当前标准耗资将超过10万亿美元 [5] 博通的业务表现与市场地位 - 博通专注于为科技公司设计定制AI芯片,其股价在过去六个月上涨超过80%,市值增至1.5万亿美元以上 [5] - 分析师指出谷歌、Meta和字节跳动是博通的三大客户,第四大客户下达了价值100亿美元的定制AI芯片订单 [2] - 受AI业务推动,博通股价在合作消息公布后早盘上涨近10% [3] OpenAI的公司概况与市场影响 - OpenAI是全球最有价值的初创公司,估值达5000亿美元,旗下产品包括ChatGPT和Sora,每周活跃用户超过8亿 [4] - 公司预计2024年将创造130亿美元收入,但需要以指数级速度增加销售额以支付数千亿美元的计算支出 [3] - OpenAI近期与AMD、英伟达和CoreWeave等公司签署了数十亿美元的AI基础设施协议 [1] AI行业发展趋势与预期 - 贝恩公司估计,到2030年,AI基础设施支出浪潮将需要每年2万亿美元的AI收入,超过多家科技巨头2024年收入总和 [6] - AI产品的需求快速增长,推动OpenAI等公司计划在全球建立新的大型数据中心以满足计算需求 [5] - OpenAI的基础设施协议推动了全球科技股的上涨,并提升了市场对AI计算需求无穷无尽的预期 [5]
日本元器件工厂,紧急调整布局
半导体行业观察· 2025-10-13 09:36
文章核心观点 - 在中美贸易紧张局势加剧的背景下,日本电子元件制造商正加速全球供应链重组,以减少对中国生产的依赖并规避潜在的高额关税风险 [2][3] - 多家公司通过将产能转移至印度、越南、墨西哥、欧洲及日本本土等地,旨在建立服务于中国以外市场的独立供应链 [2][3] - 日本电子元件制造商的全球出货量在2024财年创下历史新高,显示出行业在应对地缘政治风险的同时仍保持增长势头 [4] 日本电子元件制造商供应链重组案例 - **田村电机**:计划到2028年3月将其在中国的11个基地(包括销售点)数量削减30%,并在地缘政治风险较低的欧洲和墨西哥推动生产 [2] - **田村电机**:将于11月在东京附近的埼玉县开始量产电流传感器,此类传感器此前仅在中国生产;并于12月将其在中国的一家合资企业出售给当地企业 [2] - **TDK**:将于今年年底在印度北部哈里亚纳邦的新工厂开始批量生产智能手机电池,这是该类零部件首次在中国以外生产,其主要生产基地仍留在中国 [2] - **村田制作所**:计划于2026财年在印度建立首个生产基地,负责多层陶瓷电容器(MLCC)的编带工序,未来将考虑实现MLCC的本地化生产,以建立多条供应链应对中美紧张局势 [3] - **名幸电子**:于今年7月在越南建成一家耗资500亿日元(约合3.27亿美元)的工厂,预计为印度等地的组装厂生产iPhone电路板;其中国生产比例从2018财年的70%降至2024财年的略低于50% [3] 行业背景与数据 - 美国总统特朗普表示将对中国产品加征100%的关税,以应对北京方面宣布的稀土元素出口限制 [2][3] - 美国今年4月宣布将对中国产品加征高达145%的关税,目前税率已降至30%,特朗普还暗示将对此前免征关税的智能手机征收高额关税 [3] - 自特朗普政府上台以来,苹果公司一直在增加在印度的产量,以减少在中国制造的iPhone的比例 [3] - 日本电子信息技术产业协会报告显示,2024财年日本电子元件制造商的全球出货量达到创纪录的4.53万亿日元,较上年增长3%,占全球约30%的市场份额 [4] - 对日本和中国以外的亚洲地区的出口额增长9%,达到9586亿日元,但对中国的出口额仍为最大,达到1.58万亿日元 [4]
台积电资本支出,创历史新高
半导体行业观察· 2025-10-13 09:36
台积电2纳米制程与先进封装进展 - 台积电2纳米制程良率已达近七成,最快2024年底进入投片量产阶段,2025年中放大出货 [2] - 2024年底2纳米月产能预计达4万片,2025年底整体月产能有望上看近10万片 [2] - 苹果、超微、高通、联发科等大客户已将2025年2纳米产能预订一空,产能利用率将持续满载 [2][3] - 先进封装需求同步冲高,2025年整体先进封装月产能上看15万片以上,CoWoS和SoIC制程需求扩大 [3] 台积电资本支出与营收展望 - 台积电2026年营收预计突破3兆元新台币 [2] - 2025年资本支出有望高于2024年的380亿美元至420亿美元,再创历史新高 [3] 全球300mm晶圆厂设备支出预测 - 2025年全球300mm晶圆厂设备支出将首次超过1000亿美元,增长7%至1070亿美元 [5] - 2026年至2028年,全球300mm晶圆厂设备支出预计将达到3740亿美元 [5] - 2026年投资预计增长9%至1160亿美元,2027年增长4%至1200亿美元,2028年将增长15%至1380亿美元 [5] 各领域设备投资分布 - Logic和Micro领域在2026至2028年间设备投资总额将领先,达1750亿美元,代工厂是主要推动力 [5] - Memory领域同期支出预计为1360亿美元,其中DRAM设备投资超790亿美元,3D NAND投资达560亿美元 [6] - Analog相关领域预计投资超过410亿美元,功率相关领域(含化合物半导体)预计投资270亿美元 [7] 各地区设备投资展望 - 中国大陆在2026年至2028年间300mm设备投资总额预计领先全球,达940亿美元 [7] - 韩国预计以860亿美元投资额位居第二,中国台湾以750亿美元排名第三 [7] - 美洲预计投资600亿美元升至第四,日本、欧洲与中东、东南亚分别投资320亿、140亿和120亿美元 [7]