亚太芯谷科技研究院近日发布了《2024年AI大算力芯片技术发展与产业趋势》报告,该报告深入分析了AI大算力芯片的发展历程、技术趋势以及产业市场的未来走向。报告指出,2024年全球半导体产业链产值占全球经济总量约1%,但资本市场市值占全球比近10%,AI芯片产业营收占全球半导体市场的20%。报告还预测了全球数据量与GPU市场规模的增长,以及AI大算力芯片产业的技术发展和市场投资趋势。这份报告不仅提供了详尽的行业数据和分析,还探讨了如CoWoS/HBM技术、AI芯片算力提升等关键技术的发展,是一份对行业决策者和投资者都极具参考价值的资料。
AI大算力芯片技术发展与产业趋势
2024年,全球半导体产业正处在一个关键的转折点,AI大算力芯片技术成为推动数字经济发展的核心力量。据亚太芯谷科技研究院发布的报告预测,2024年全球半导体产业链产值占全球经济总量约1%,但其资本市场市值占全球比近10%,显示出半导体产业在经济中的重要性。特别是在AI芯片领域,GPU产业营收占全球半导体市场的20%,其中NT联盟(英伟达与台积电)的营收合计占半导体全产业链营收约21%,净利润约占50%,市值约占半导体总市值50%,占全球资本市场约5%。
AI时代的到来,使得GPU市场规模迅速膨胀。2015年,全球GPU市场规模约80亿美元,而到了2024年,这一数字预计将达到1200亿美元。全球数据量的激增是推动GPU市场增长的主要因素之一。据预测,从2020年每年产生2ZB数据到2030年将达到1003ZB,即将进入YB时代。这一数据量的增长,对GPU的运算能力提出了更高的要求。
英伟达和台积电作为AI芯片产业的两大核心企业,他们的技术路线规划对整个行业有着深远的影响。英伟达CEO黄仁勋宣布,Blackwell芯片已经投产,预计将于2025年推出Blackwell Ultra AI芯片,2026年推出下一代AI平台“Rubin”,2027年推出RubinUltra,更新节奏将变为“一年一次”。英伟达GPU产品运算能力在8年内增长了1000倍,几乎超越了摩尔定律在最佳时期的增长。
台积电的技术路线规划2030显示,他们正致力于提升芯片的集成度和性能。CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)技术是台积电的关键技术之一,它允许将多个不同工艺节点单独制造的芯片封装到一个封装内部,以增强功能性和提高性能。预计到2027年,台积电将准备就绪采用CoWoS技术的芯片堆栈版本,打造一个强大且运算能力媲美数据中心服务器机架,或甚至整台服务器的晶圆级系统。
在存储领域,HBM(High Bandwidth Memory)技术的发展对AI芯片至关重要。HBM通过3D堆叠结构和TSV互连,实现了高I/O数量和高位宽,使得总位宽可高达1024bit。HBM2的带宽可以达到307GB/s,而HBM2E和HBM3的单引脚最大输入/输出(I/O)速度分别达3.2Gbit/s和6.4Gbit/s。HBM技术的发展,预计将推动全球HBM市场规模从2022年的23亿美元增长至2026年的230亿美元。
全球GPU市场规模的增长,也反映了AI大算力芯片产业的发展趋势。预计2023年全球GPU市场规模为700亿美元,到2027年将达到4000亿美元,2023-2027年复合增长率54%。英伟达在独显领域一家独大,市场份额占80%以上,AMD占比约10%,英特尔占比约5%。中国大陆厂商华为也正快速崛起,市场需求量呈现出爆发式增长。
AI大算力芯片产业的发展趋势还包括新架构GPU、FOPLP技术、热导与散热技术、CPO技术、NVLink & UALink技术、PCB与新材料、Bonding技术和测试技术。这些技术的发展,将进一步推动AI大算力芯片性能的提升和成本的降低,为数字经济的发展提供更强的动力。
这篇文章的灵感来自于亚太芯谷科技研究院发布的《2024年AI大算力芯片技术发展与产业趋势》报告。除了这份报告,还有一些同类型的报告也非常有价值,推荐阅读,这些报告我们都收录在同名星球,可以自行获取。
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