半导体行业观察

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全球半导体,再现并购潮
半导体行业观察· 2025-06-21 11:05
全球半导体行业并购趋势 - 近期全球半导体行业并购加速,高通、AMD、英飞凌、恩智浦等巨头频繁出手,技术整合与市场扩张同步进行[1] - 行业并购呈现四大关键词:AI、MCU+、汽车与EDA,预示产业格局可能迎来变革[1] AI领域并购 AMD的AI布局 - AMD在10天内连续收购3家AI公司(Untether AI、Brium、Enosemi),覆盖硬件架构、软件编译到芯片互联的完整技术链条,旨在挑战英伟达的AI硬件统治地位[3][4][6][8] - 收购Untether AI(近内存计算架构)补足数据中心和边缘AI推理能力,其speedAI240推理加速卡功耗仅75W,性能达2 PFLOPS[4][5] - 收购Brium(AI编译器公司)预计提升AMD MI300系列GPU执行效率30%,并增强开源工具生态[6][7] - 收购Enosemi(光子芯片)解决AI互连瓶颈,推动CPO技术商用部署,优化AI系统能效[8][9] 英伟达的并购策略 - 收购GPU租赁商Lepton AI(数亿美元),拓展云服务与企业软件市场,构建"芯片+云平台"端到端方案[11][12][13] - 收购合成数据公司Gretel(估值3.2亿美元),增强生成式AI训练数据能力,并入AI Enterprise套件[14][15] MCU+边缘AI领域 - 意法半导体收购Deeplite(AI模型优化公司),其Neutrino技术可将模型压缩至1/10体积并保持98%精度,与STM32 MCU结合提升边缘设备响应速度40倍[24][25] - 恩智浦以3.07亿美元收购Kinara(边缘AI芯片公司),整合NPU技术完善从TinyML到生成式AI的全栈平台[26] - 行业预测2025年75%数据将在边缘处理,MCU厂商通过并购加速向边缘AI转型[27][28][29] 汽车电子并购 高通布局 - 24亿美元收购Alphawave Semi(高速SerDes技术),补足数据中心互连短板,支撑Arm架构AI服务器芯片[16][17][18] - 收购Autotalks(V2X通信芯片),整合至骁龙数字底盘,提供车联网全栈解决方案[32][33] 其他厂商动作 - 英飞凌25亿美元收购Marvell汽车以太网业务,预计2030年累计订单达40亿美元,增强软件定义汽车通信能力[34][35] - 恩智浦6.25亿美元收购TTTech Auto(安全中间件),加速软件定义汽车转型[36][37] - 安森美1.15亿美元收购Qorvo碳化硅JFET技术,强化AI数据中心与电动汽车功率器件布局[40][41] EDA/IP领域整合 - 西门子三个月内完成5笔收购(如Excellicon时序约束工具),构建"工业软件+AI+EDA"全流程能力[44][45][46] - Cadence收购Arm的Artisan基础IP业务,形成从晶体管级到系统级的完整IP链条,强化2nm工艺竞争力[47][48] - Cadence收购Secure-IC(嵌入式安全IP),拓展汽车、数据中心等领域的IP安全解决方案[49][50] 行业整体趋势 - 半导体并购呈现技术协同、市场扩张与生态构建三大逻辑,AI、汽车、边缘计算成为核心赛道[52] - 企业通过并购快速补足技术短板,但长期仍需平衡资本整合与自主研发投入[52]
AI时代,网络交换机市场强势复苏
半导体行业观察· 2025-06-21 11:05
数据中心网络交换机市场 - 受人工智能推动,数据中心网络交换机市场蓬勃发展,2025年第一季度收入达117亿美元,同比增长32.3% [3] - 数据中心交换机收入增长54.7%,增速高于2024年第四季度的32.1% [4] - 200/400 GbE交换机收入同比增长189.7%,800 GbE交换机首次被跟踪,收入达3.508亿美元,占市场份额5% [5] 供应商表现 - 英伟达交换机收入同比增长760.3%至14.6亿美元,季度环比增长183.7%,全部收入来自数据中心 [5] - Arista数据中心交换机收入同比增长27.1%至16亿美元 [5] - 思科数据中心交换机收入下降3.2%,但整体交换机收入增长4.7% [5] 非数据中心交换机市场 - 校园和分支网络交换机总收入增长9.6%,增幅相对较小 [6] 无线局域网市场 - 2025年第一季度无线局域网收入增长10.6%,市场供需趋于稳定,供应链危机导致的积压订单减少 [7] - 6 GHz Wi-Fi和AI驱动的管理功能推动下一代无线连接创新 [7]
中国科学家推出全球最强光计算芯片
半导体行业观察· 2025-06-21 11:05
光学芯片技术突破 - 中国科学家研发出一款新型光学芯片,运算速度高达每秒2560万亿次,性能堪比最先进GPU [4] - 芯片采用可重构架构和孤子微梳源技术,将光束分成100多个波长,每个波长作为独立数据流并行处理 [4][5] - 新方法将传统光学芯片的通道数量增加百倍,显著提升处理效率和速度 [2][5] 技术优势与应用场景 - 芯片通过并行处理实现性能飞跃,同时节省能源和物理空间,解决了计算领域的关键难题 [5] - 在图像识别、物理模拟和人工智能等任务中表现出更高效率 [5] - 低延迟和高密度特性使其适用于边缘计算场景,如无人机、通信中心和远程传感器系统 [6] 行业影响与未来展望 - 该技术彰显中国在光子计算领域的领导地位,研究成果发表于《eLight》杂志 [6] - 为光驱动智能机器的发展开辟新可能性,可能重塑数据处理方式 [6] - 工程师将技术突破类比为"单车道公路升级为百车并行的超级高速公路" [5]
软银在美建厂,拉拢台积电
半导体行业观察· 2025-06-21 11:05
软银与台积电合作计划 - 软银首席执行官孙正义正推动台积电在美国投资1万亿美元建设大型综合设施,专注于机器人和人工智能制造,拟选址亚利桑那州 [1] - 该项目代号为“水晶之地计划”,旨在推进AI技术并巩固孙正义的行业遗产 [6] - 软银寻求台积电作为合作伙伴投资1650亿美元,台积电已在亚利桑那州设立首家工厂,但尚未明确表态参与 [3][9] 政府支持与融资进展 - 项目需特朗普政府支持,软银已与商务部长等官员讨论税收减免政策以吸引企业入驻园区 [7] - 软银同时与三星等科技公司洽谈潜在投资合作 [8] - 融资采用分项目方案(如星际之门数据中心计划),可能同样适用于“水晶之地”以降低资金压力 [13] 关联投资与战略布局 - 软银近期领投OpenAI的400亿美元融资,双方计划合作建设大型数据中心以支持AI行业需求 [10] - 亚利桑那州项目可能因OpenAI融资进展缓慢而加速推进 [11] - 潜在参与企业包括自动化公司Agile Robots SE等,但整体计划仍处初期阶段 [12][14] 行业背景与政策导向 - 特朗普政府持续呼吁科技及汽车制造业回流美国,为项目提供政策背书 [2][16] - 综合设施设计参考中国深圳模式,目标重塑美国制造业竞争力 [1]
模拟的新突破:150G的DAC
半导体行业观察· 2025-06-20 08:44
技术突破 - IMEC宣布开发出一款7位、150 GSa/s的数模转换器(DAC),采用PAM-4调制,目标速度高达每通道300 Gb/s,为数据中心和超大规模计算架构提升互连速度铺平道路 [1] - 该DAC基于IMEC先进的5纳米FinFET CMOS平台构建,解决了高速链路设计中的功耗、延迟和信号完整性挑战 [1] - 新芯片实现了速度与能效的完美结合,目标是实现每通道200 Gb/s以上的数据速率,并最终达到400 Gb/s [1] 行业影响 - 150 GSa/s是一个里程碑,此前该技术只能在垂直集成实验室或专有工艺中实现,而IMEC的原型机将这一能力带入主流FinFET CMOS工艺 [2] - 该设计满足了行业向多通道、400 GbE及更高速率发展的需求,可以成为未来面向100 GHz带宽链路的300-400 GSa/s转换器的基础 [2] - 这一进步为欧洲模拟设计团队和半导体OEM厂商带来机遇,IMEC的工艺和架构专业知识可支撑下一代SerDes和光收发器ASIC [2] 欧洲半导体发展 - 与美国和亚洲厂商相比,欧洲在尖端DAC和ADC开发方面落后,IMEC的声明是一个战略信号,表明欧洲本土研发能够跟上全球OEM厂商需求 [2] - 这一重心调整将重塑欧洲芯片设计,焦点将从IP授权和传统工艺转向高速混合信号创新 [3] - IMEC计划下一步将采样率翻倍至300 GSa/s,并将带宽提升至100 GHz以上,为未来发展指明方向 [3] 全球竞争格局 - 全球竞争对手正朝着56 Tbit/s交换结构、AI加速器和百亿亿次级处理器的方向发展,这些都需要超高效的高速I/O [2] - 这一突破表明欧洲仍然能够在模拟IP领域保持领先地位,特别是在先进节点上实现实际吞吐量提升 [3]
中介层困局
半导体行业观察· 2025-06-20 08:44
中介层技术现状与挑战 - 电气中介层存在信号传输距离限制,插入损耗导致信号质量随距离下降,先进封装走线长度受限[1] - 硅中介层线路特征尺寸更小(0.5µm线宽/线距),有机中介层成本更低但尺寸更大(2µm线宽/线距)[2] - 金属厚度3µm的有机中介层线路横截面积仅6µm²,电阻特性显著,HBM连接线路长度可达7mm但速度受限(HBM4起始速度6.4Gbps)[2][3] 信号完整性解决方案 - 接地层发挥供电/阻抗控制/返回路径三重功能,采用"华夫格栅"结构(金属含量约50%)替代连续平面[7][8] - 射频电路需采用微带线/带状线技术控制阻抗,10GHz信号在15mm线路上需视为传输线[5] - 封装基板可作为替代方案,通过TSV技术降低厚度(ABF基板金属线更粗),但中介层仍保持尺寸优势[10] 光子技术突破 - 光子中介层(如Lightmatter Passage)实现8个光罩尺寸,波导连接点损耗极小,传输距离远超电气方案[11][12] - 光信号无回流问题,CMOS与硅光子集成中介层可消除SerDes线路瓶颈,芯片区域布局更灵活[11][12] - 光子技术尚未大规模量产,短期难以替代电气标准的中短距离传输[14] 技术优化方向 - 无掩模光刻可实现30nm线宽精度,适用于芯片/桥接器对准校正[4] - 硅中介层金属厚度≥2µm可能改善性能,需通过组件布局优化缩短高速信号路径[13] - 信号完整性分析需覆盖全路径组件(焊球/凸块等),接地平面必须纳入仿真模型[13]
定制HBM,大战打响
半导体行业观察· 2025-06-20 08:44
SK海力士的定制化HBM战略 - SK海力士已将英伟达、微软和博通列为其定制化高带宽存储器(HBM)的主要客户,在定制化和通用型AI存储器市场占据领先地位[1] - 公司近期开始根据客户具体要求设计定制化HBM,并依据最大客户英伟达的交付时间表选择客户[1] - 约10个月前收到美国"七巨头"(苹果、微软、谷歌、亚马逊、Nvidia、Meta、特斯拉)的定制HBM请求[1] HBM技术发展动态 - 当前第五代HBM3E是量产中最先进的AI芯片,预计很快过渡到第六代HBM4[3] - SK海力士已向英伟达交付HBM4样品,预计2024年下半年开始量产[4] - 三星首款定制化HBM(预计为第七代HBM4E)可能在2025年下半年推出[2] - 三星正与博通和AMD就供应HBM4进行深入谈判,预计2026年上半年开始供货[3] 市场竞争格局 - SK海力士占据全球HBM市场50%份额,三星和美光分别占30%和20%[4] - 公司计划投资20万亿韩元(145亿美元)改造M15X工厂提升HBM产能[4] - 定制化HBM市场规模预计从2024年182亿美元增长至2033年1300亿美元[3] 供应链合作 - 台积电将为SK海力士的定制化HBM生产逻辑芯片,从HBM4开始采用该合作模式[3][4] - 此前HBM3E阶段SK海力士自主生产逻辑芯片[4] 资本市场表现 - SK海力士市值达179.45万亿韩元(1300亿美元),相当于三星电子市值(353.99万亿韩元)的50.7%[4] - 2024年公司股价上涨41.8%,远超三星电子12.4%的涨幅[5] - 外资净买入1.63万亿韩元,成为韩国交易所外资净买入第一的股票[5] - 大信证券将目标价从28万韩元上调至30万韩元,预计Q2盈利超预期[5]
关于ASIC,Marvell:最新预测
半导体行业观察· 2025-06-20 08:44
核心观点 - 定制化AI芯片正成为行业新趋势,通用GPU不再是唯一解决方案 [1] - 云巨头加速自研芯片推动行业多元化发展,博通与Marvell成为主要受益者 [2][3] - Marvell通过全栈能力和技术领先优势,在定制AI芯片市场占据重要地位 [3][9][16] - 定制AI芯片市场规模预计2028年达940亿美元,复合年增长率35% [6][8] - AI芯片竞争焦点从算力转向系统集成和平台优化 [20][21][23] 行业趋势 - 云计算四巨头资本支出2023年1500亿美元,2024年超2000亿美元,2025年预计超3000亿美元,主要投向定制芯片 [4] - 新兴超大规模云服务提供商和主权AI项目加速定制化需求 [4][6] - 数据中心资本支出预计2028年超1万亿美元,AI加速计算占比超一半 [10] - 定制计算市场2028年规模400亿美元(CAGR 47%),XPU附件市场150亿美元(CAGR 90%) [8][14] 公司战略 - Marvell采取端到端全服务模式,整合系统架构设计、IP技术、封装和制造支持 [9][16] - 已获得美国四大云巨头18个定制芯片订单(5个XPU核心+13个附件)和新兴客户6个订单,潜在终身收入750亿美元 [8][19] - 技术布局覆盖5nm/3nm/2nm工艺,并前瞻性研发A16/A14节点 [9][20] - 构建业内最广泛模拟混合信号IP组合,包括448Gbps SerDes等关键技术 [9][24] 技术优势 - 先进封装技术:3D IC、中介层和共封装光学实现系统级集成 [21][23] - D2D互联技术:单边带宽超10TBps/mm,延迟<1ns,功耗1pJ/bit [21][26] - 定制SRAM比行业快17倍,待机功耗降66% [30] - 模块化HBM架构使计算裸片利用率提升1.7倍,功耗降75% [31][32] 客户案例 - 微软合作案例显示定制芯片从3个项目发展到18个,覆盖云巨头和新兴AI公司 [34] - 通过D2D互联技术帮助客户实现系统功耗降40%,带宽提升3倍 [27] - 模块化设计使客户能按需组合互联单元,优化特定AI负载 [26][27] 市场预测 - 定制硅市场2028年规模从原预测750亿美元上调至940亿美元 [6][8] - XPU附件市场增速显著,2028年规模将相当于当前整个定制硅市场 [8][14] - 互连市场增长37%,成为第二大定制细分领域 [8][14]
MEMS,卷土重来
半导体行业观察· 2025-06-20 08:44
MEMS行业整体发展 - 2024年全球MEMS行业营收达到154亿美元,同比增长5%,出货量达310亿颗,主要得益于库存效应结束[1] - 预计2025年业绩将更加出色,24-30年复合年增长率为3.7%,到2030年销量达350亿台,收入达192亿美元[3][6] - 2024年是转型之年,下半年库存效应结束增加MEMS需求,尤其消费市场,汽车市场总体稳定但中国市场更具吸引力[6] 消费电子领域 - 智能手机新型传感器集成普遍停滞,可穿戴设备(如TWS耳机)中MEMS器件兴趣日益增长[1] - AR/VR头显预计2030年迎来长远发展,将为LBS、惯性传感器和麦克风带来巨大市场需求[1] - MEMS微型扬声器因SMD集成特性和抗尘防潮特性在可穿戴应用领域有良好发展机遇[1] - 环境传感器、流量传感器和压力传感器等将应用于空气净化器、恒温器和住宅暖通空调系统[1] 汽车领域 - 纯电动汽车(BEV)中使用的MEMS压力传感器数量将下降,但ADAS和安全应用将推动GNSS定位MEMS运动传感器、微测辐射热计等需求增长[2] - 电池组冲击检测或车辆停放状态监测将为MEMS惯性传感器创造机遇[2] - 工业4.0和仓库自动化趋势推动工业终端市场向自动导引车(AGV)和智能工厂车辆转变,增加运动传感器、麦克风等需求[2] 医疗领域 - OTC助听器出现将为MEMS麦克风、微型扬声器和运动传感器创造新市场[3] - 超声波在诊断领域应用将扩展,CMUT和PMUT手持式床旁超声探头将应用于远程医疗[3] 其他应用领域 - 全球数据流量增长和AI投资推动电信设备(如光学MEMS和基于MEMS的振荡器)使用[3] - 国防和航空航天市场需求增长,无人机或导弹精确定位以及天线稳定需求为MEMS技术带来机遇[3] 厂商表现 - 博世、意法半导体和TDK领跑MEMS传感器市场,博通和Qorvo引领射频MEMS市场[6] - 博世2024年营收达20亿美元,同比增长12%,得益于库存效应消除和庞大产品组合[6] 技术趋势 - MEMS技术需在智能化、尺寸、功耗和成本方面优化[10] - 压电MEMS在PMUT、喷墨打印头、微镜和射频MEMS等应用中普及度提升[10] - 12英寸MEMS制造仍是趋势,多家厂商参与,动机在于更容易与IC集成和更佳设备性能[10] - 厂商提供智能传感器而非简单传感器,具有标准化、尺寸优化、功耗降低等优势[11] 生态系统发展 - 2024年晶圆代工业务与2023年相比稳定,收入同比增长3.2%[6] - 中美贸易战加速中国半导体和MEMS生态系统发展,通过资金和激励措施日益壮大[6] - 一些参与者参与300毫米MEMS制造,MEMS微扬声器行业参与者达Munit产量[7]
AI/ML × EDA 案例:从局部最优走向全局拟合 —— IC-CAP 2025助力半导体参数提取自动化
半导体行业观察· 2025-06-20 08:44
半导体参数提取挑战 - 半导体器件模型日益复杂,传统优化算法易陷入局部最优解,导致提取结果不理想 [1] - 现代半导体模型参数高度耦合,传统方法需拆解为多个子步骤,耗时数天至数周 [1] - 典型模型含上百个非线性参数,不同工作条件下表现差异大,调整工作量极大 [6] 传统方法的局限性 - 梯度优化算法(如Newton-Raphson、LM)依赖初始值,易受局部最优解限制 [7][9] - 非凸优化空间中,传统算法因噪声敏感性和梯度不明确导致收敛困难 [9][12] - 工程师需人工分模块处理并反复试验,过程低效且无法验证全局最优性 [11] ML Optimizer技术突破 - 采用不依赖梯度的机器学习方法,对非凸空间更具鲁棒性,能逼近全局最小值 [12] - 可同时优化40+参数和多个目标曲线,试验次数减少至300-6000次 [13][16][17] - 内置cost function增强收敛性,支持log scale优化(如1e-13至1e-3量级数据) [18] 实际应用效能 - 二极管模型:300次试验实现三参数拟合,克服传统梯度优化初始值依赖问题 [16] - GaN HEMT模型:27个参数在6000次试验内完成拟合,耗时仅几分钟 [17] - BSIM4 Re-centering:一步完成多目标拟合,提升制程规格变化的响应速度 [19] - DC/CV同步提取:合并传统分步流程,1000次试验实现id-vg等曲线全局优化 [20] 行业价值 - 建模时间从数天缩短至数小时,显著提升EDA仿真效率 [29] - 支持BSIM4、ASM-HEMT等复杂模型,实现参数提取全自动化 [13][18][29] - 已集成至IC-CAP 2025软件,推动半导体设计流程革新 [23]