市場分析師們或許對具體趨勢和預(yù)測存在分歧,但他們通常對半導體市場持樂觀態(tài)度。大多數(shù)評估顯示,預(yù)計到 2030 年將達到 1 萬億美元至 1.1 萬億美元,這主要得益于人工智能和數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展。
這種觀點雖然積極,但可能嚴重低估了半導體行業(yè)的真實價值。這是因為傳統(tǒng)的估值主要基于銷量,可能部分或完全忽略了擁有內(nèi)部設(shè)計能力的原始設(shè)備制造商 ( OEM ) 、自有芯片設(shè)計師以及無晶圓廠運營商(針對某些先進封裝技術(shù))所生產(chǎn)的芯片的價值。這種疏忽可能會產(chǎn)生重大影響,因為這些類別目前正展現(xiàn)出最高的增長率。此外,由于缺乏關(guān)于中國半導體公司銷售信息的完整性,目前的分析往往低估了它們的價值。
鑒于人工智能預(yù)計將推動半導體行業(yè)的平均復合年增長率遠超 2014 年至 2024 年間 9% 的水平,準確的價值評估比以往任何時候都更加重要。為了更準確地評估半導體行業(yè)的價值,麥肯錫分析了所有類型的公司,包括中國的公司。我們沒有依賴銷售量(因為當公司不直接在市場上銷售芯片時,銷售量無法準確反映其價值),而是針對每類半導體公司進行了定制分析。例如,對于擁有自主芯片設(shè)計的 OEM 廠商(如智能手機制造商),我們根據(jù)其銷售成本(COGS)結(jié)合產(chǎn)品的典型毛利率來估算其市場貢獻。
基于此,麥肯錫得出以下主要結(jié)論:預(yù)計到 2030 年,半導體銷售額將達到 1.6 萬億美元(區(qū)間為 1.5 萬億美元至 1.8 萬億美元)——這些數(shù)字遠超其他預(yù)測。但并非所有半導體公司都能平等受益,因為大部分增長將與尖端芯片和高帶寬內(nèi)存(HBM)相關(guān)。鑒于半導體行業(yè)贏家通吃的格局,少數(shù)極具創(chuàng)新精神的公司很可能在這些領(lǐng)域占據(jù)最大份額。而在其他市場領(lǐng)域——例如先進成熟工藝節(jié)點或 DDR ——則不然。DRAM 和 NAND 閃存領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)正積極降低成本,他們或通過擴大規(guī)模,或?qū)嵤﹤鹘y(tǒng)的成本優(yōu)化計劃。同時,他們也致力于拓展在高增長領(lǐng)域的市場份額,并力求實現(xiàn)產(chǎn)品差異化。
需要特別說明的是:由于存在諸多不確定因素(所有預(yù)測都存在這種情況),我們給出了一系列估算值。例如,在我們的低風險情景中,人工智能需求弱于預(yù)期,進而導致芯片需求下降。1.6 萬億美元的估算值反映的是我們的中等風險情景,也就是基準情景。
重新評估市場規(guī)模
歷史上,分析師通常通過衡量半導體器件從無晶圓廠運營商、代工廠和集成器件制造商(IDM,即既設(shè)計又制造芯片的公司)向電子公司的銷售額來確定市場規(guī)模。當無法獲得直接銷售數(shù)據(jù)時——例如,對于非上市公司而言——分析師則會進行估算。
多年來,這種傳統(tǒng)方法一直是衡量半導體市場價值的相當準確的晴雨表,因為它能夠正確評估主導市場的 IDM 廠商、無晶圓廠廠商和全集成廠商的芯片價值。但如今,大部分增長來自自研芯片廠商、擁有內(nèi)部設(shè)計的 OEM 廠商和無晶圓廠廠商,而主要基于銷售額的分析并不能充分反映這些芯片的價值。中國企業(yè)也在快速發(fā)展,因此評估它們對市場價值的貢獻變得尤為重要,而傳統(tǒng)的評估方法無法完全體現(xiàn)這一點。
超越銷售分析
我們的評估方法彌補了傳統(tǒng)方法的一些不足。具體來說,我們的評估考慮了以下因素。
1、自研芯片設(shè)計公司,自研芯片設(shè)計公司通常是為云服務(wù)運營數(shù)據(jù)中心的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心運營商,它們?yōu)樽陨韮?nèi)部使用而研發(fā)芯片。由于這些半導體不在公開市場上銷售,而是用于內(nèi)部以具有競爭力的成本提供更高性能的云服務(wù),因此基于銷售的分析中不包括自研芯片的需求。我們的方法通過考察與芯片設(shè)計和制造相關(guān)的內(nèi)部研發(fā)支出、銷售成本和一般管理費用來估算自研芯片的價值。
2、對于擁有自主設(shè)計的 OEM 廠商而言,大多數(shù)分析師僅通過考察銷售成本(主要通過支付給代工廠的芯片制造費用)來評估自主設(shè)計的片上系統(tǒng)(SoC)的價值。這類分析忽略了預(yù)估的內(nèi)部毛利率——即假設(shè)供應(yīng)商向最終產(chǎn)品制造部門銷售芯片所獲得的利潤——盡管在量化 IDM 廠商和無晶圓廠廠商的貢獻時,這些毛利率已被納入考量。我們的方法通過同時考慮擁有自主設(shè)計的 OEM 廠商的銷售成本和預(yù)估的內(nèi)部毛利率,確保了更高的分析一致性(見圖表 1)。

3、無晶圓廠公司,無晶圓廠公司設(shè)計芯片,并將制造外包給代工廠。雖然過去基于銷售額的評估方法可以準確評估無晶圓廠公司創(chuàng)造的價值,但現(xiàn)在這種方法已不足以準確反映其價值,原因有二:
企業(yè)越來越多地使用現(xiàn)代封裝技術(shù),將處理器和內(nèi)存等單獨制造的組件集成到異構(gòu)芯片中;
越來越多的公司提供軟件(通常是免費的),以提高易用性,并讓客戶充分發(fā)揮芯片的潛力;
通常,分析師的估算僅將整個芯片封裝(例如 CoWoS)價值的一部分(例如邏輯和封裝組件的成本和毛利潤)分配給無晶圓廠公司。他們不會將 HBM 的毛利潤分配給無晶圓廠公司,而是將其分配給存儲器公司。
在我們的分析中,我們將包括 HBM 在內(nèi)的整個 CoWoS 封裝的價值歸于無晶圓廠公司。我們對軟件也采用了不同的方法:傳統(tǒng)的分析師估算會從毛利潤中扣除一部分以計入圖形處理器(GPU)捆綁的軟件,而我們的方法則保留全部毛利潤(見圖表 2)。

4、區(qū)域代表性不足,預(yù)計 2024 年至 2028 年計劃的產(chǎn)能擴張(以晶圓產(chǎn)能衡量)中,約有一半將發(fā)生在中國。新工廠將專注于先進和成熟節(jié)點的制造,如果來自中國的數(shù)據(jù)不完整,分析可能會低估這一領(lǐng)域的規(guī)模。為了更準確地估算中國企業(yè)的價值,我們的分析結(jié)合了已公布的收入數(shù)據(jù)、基于產(chǎn)能的預(yù)估收入數(shù)據(jù)以及來自內(nèi)部專有模型的數(shù)據(jù)。我們的估算較為保守,并考慮到中國目前的產(chǎn)能利用率較低,以及部分已宣布的未來產(chǎn)能可能無法實現(xiàn)。
市場強勁,未來增長潛力巨大
基于此,我們認為 2024 年半導體市場規(guī)模約為 7750 億美元。這一數(shù)字比其他市場評估值(6300 億美元至 6800 億美元)高出約 14% 至 23%。我們的估算值來源如下(見圖表 3):
中國以外的所有半導體廠商(約 6040 億美元,其中 5070 億美元來自前 20 大半導體公司)總部位于中國的公司(930 億美元)擁有自主芯片設(shè)計的 OEM 廠商(520 億美元)芯片設(shè)計公司(250 億美元)

仔細分析 2024 年的估值可以發(fā)現(xiàn),最大的垂直行業(yè)分別是計算和數(shù)據(jù)存儲(3500 億美元)、無線通信(2000 億美元)以及汽車(750 億美元)。從各垂直行業(yè)來看,尖端工藝節(jié)點的價值高達 2200 億美元,相當于所有類型內(nèi)存(NAND、DDR DRAM 和 HBM)價值的總和。
2030 年半導體市場規(guī)模將,達到 1.6 萬億美元
鑒于未來存在諸多不確定性,我們構(gòu)建了三種不同的情景來預(yù)測未來的半導體需求。主要變量是人工智能應(yīng)用的預(yù)期發(fā)展軌跡。在我們的情景中,預(yù)計到 2030 年半導體市場規(guī)模將在 1.1 萬億美元至 1.8 萬億美元之間。中間情景(即基準情景)為 1.6 萬億美元,比我們 2024 年的預(yù)測值增加了 8250 億美元,并且遠高于通常在 1 萬億美元至 1.1 萬億美元之間的傳統(tǒng)預(yù)測值(見圖表 4)。

我們通過考察其他未納入原始分析的自變量(例如行業(yè)產(chǎn)能、預(yù)計收入和資本支出)的預(yù)期變化,檢驗了我們估算的有效性。這些分析的結(jié)果支持了我們關(guān)于到 2030 年價值將達到 1.1 萬億美元至 1.8 萬億美元的估算。
領(lǐng)先垂直行業(yè)的未來增長軌跡
到 2030 年,領(lǐng)先的細分市場仍將是目前主導市場的三大細分市場,但它們的增長軌跡和需求驅(qū)動因素將有所不同:
1、計算和數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域預(yù)計將從 2024 年的 3500 億美元增長到 2030 年的 8100 億美元。這 4600 億美元的增長占半導體總預(yù)期增長額 8250 億美元的一半以上。服務(wù)器領(lǐng)域的需求,尤其是人工智能服務(wù)器的需求,將是增長的主要驅(qū)動力。除了出貨量增加外,晶圓的平均售價(ASP)也將因節(jié)點尺寸縮小和 HBM 含量增加而上漲。隨著人工智能服務(wù)器通過更多連接構(gòu)建大規(guī)模、共享內(nèi)存、低延遲集群,有線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域也將從中受益。
2、無線領(lǐng)域預(yù)計到 2030 年將增長約 1500 億美元,總價值將達到 3500 億美元。這一增長背后有多種因素。首先,許多消費者正在轉(zhuǎn)向價格更高的智能手機,而這些智能手機需要更復雜的芯片——這一轉(zhuǎn)變將有助于彌補智能手機年出貨量增長停滯的局面。其次,其他無線設(shè)備中的半導體含量也在增加,部分原因是新的連接標準需要更多的硅片。制造商也在向尖端無線組件(包括 SoC、調(diào)制解調(diào)器、Wi-Fi 芯片和 NAND 閃存控制器)的更小制程節(jié)點過渡。雖然這種轉(zhuǎn)變會增加組件成本,但它也提高了連接性能、增強了計算能力并有助于控制能耗。
3、汽車行業(yè)。預(yù)計 2024 年至 2030 年間,芯片價值將持續(xù)增長。向電動汽車的轉(zhuǎn)型是推動該領(lǐng)域市場增長的主要動力,尤其對于先進成熟的工藝節(jié)點而言更是如此。此外, 高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的日益完善也推動了汽車市場的增長,例如,自動駕駛技術(shù)的進步依賴于能夠加速數(shù)據(jù)處理的芯片。
半導體各細分市場增長不平衡——以及一個巨大的機遇
我們預(yù)計 2024 年至 2030 年半導體市場的復合年增長率為 13%,但各細分市場的增長將有顯著差異:
對于非存儲器件,前沿制程節(jié)點的預(yù)計復合年增長率 ( CAGR ) 為 22%。3 納米 ( nm ) 制程節(jié)點的需求預(yù)計將增長 25%,而 5 納米和 7 納米制程節(jié)點的需求將會下降。2 納米制程節(jié)點于 2025 年剛剛問世,預(yù)計到 2030 年,其需求將飆升 136%。如果 1.4 納米制程節(jié)點如預(yù)期在 2027 年問世,其預(yù)計復合年增長率將達到約 314%。
對于非存儲器件中先進和成熟的節(jié)點,需求預(yù)計只會增長 2% 到 4%,具體取決于節(jié)點尺寸。
HBM 的復合年增長率將達到 20%,遠高于 DDR DRAM(12%)和 NAND(9%)。
由于復合年增長率存在如此大的差異,從 2024 年到 2030 年,尖端節(jié)點在整體市場增長中所占的份額將遠高于其他主要細分市場(圖表 5)。
尖端芯片(主要用于人工智能)將占總增長的 62%。這一增長勢頭源于新設(shè)備對計算能力的需求,以及下一代產(chǎn)品(例如先進的 Wi-Fi 芯片)向更小節(jié)點尺寸的轉(zhuǎn)變。尖端芯片領(lǐng)域很可能繼續(xù)呈現(xiàn)贏家通吃的格局,少數(shù)幾家公司將攫取大部分利潤。
存儲器市場已從此前的低迷中復蘇,將貢獻 31% 的增長,其中近一半與 HBM(高密度內(nèi)存)相關(guān),HBM 的售價高于其他類型的存儲器。與尖端芯片市場一樣,少數(shù)幾家公司可能會攫取大部分利潤。
先進成熟節(jié)點的增長速度遠低于這兩個細分市場。目前,先進成熟節(jié)點的價值超過了前沿節(jié)點,但這種情況很可能在 2026 年開始逆轉(zhuǎn)。許多公司都提供先進成熟節(jié)點,這凸顯了制定強有力的增長戰(zhàn)略以脫穎而出的重要性。

在這三個細分市場中,晶圓銷售量和平均售價的趨勢可能會朝著不同的方向發(fā)展(參見側(cè)邊欄 " 晶圓增長趨勢 ")。
對半導體公司的影響
我們對半導體行業(yè)價值的評估,以及對增長不平衡前景的分析表明,各公司可能低估了未來面臨的挑戰(zhàn)和機遇。為了最大限度地提高市場份額和經(jīng)濟效益,他們必須了解市場的細微差別,包括哪些領(lǐng)域的增長速度可能最快。
一、尖端芯片和 HBM
我們的市場分析清晰地表明,HBM 芯片和尖端芯片,尤其是最小制程節(jié)點的芯片,將迎來最大的增長。預(yù)計到 2030 年,它們的復合年增長率將超過 20%,這主要得益于人工智能的驅(qū)動。尚未涉足此類芯片領(lǐng)域的公司可以考慮評估自身是否具備相關(guān)資源和能力。否則,它們可能會錯失最可靠的增長途徑。
對于開發(fā) HBM 或尖端芯片的公司而言,成功取決于持續(xù)創(chuàng)新,從而為計算驅(qū)動型領(lǐng)域提供速度更快、能效更高的解決方案。例如,各公司正在致力于改進數(shù)據(jù)中心 GPU、ADAS 芯片和內(nèi)存控制器等領(lǐng)域。通過針對這些應(yīng)用場景采用更小的制程節(jié)點,公司可以在不增加芯片尺寸或能耗的情況下提升性能。然而,這些改進需要更多的掩模層和更高的制造精度,從而增加成本??蛻艨赡軙A向于選擇性能提升最大的解決方案,尤其是在價格全面上漲的情況下,這將加劇贏家通吃的競爭格局。
與其他預(yù)測一樣,一些事態(tài)發(fā)展可能會影響我們的估算。例如,許多廠商正在研究 HBM 的替代芯片,以降低成本,尤其是在推理方面,并緩解當前內(nèi)存供應(yīng)短缺的影響。如果廠商確實轉(zhuǎn)向替代芯片,對 HBM 的需求可能會大幅下降。
二、先進和成熟的節(jié)點
對于先進成熟的節(jié)點而言,性能提升速度較為緩慢,因為相關(guān)技術(shù)已持續(xù)優(yōu)化多年,進一步提升的空間有限。預(yù)計該領(lǐng)域 2024 年至 2030 年的復合年增長率約為 3%,遠低于前沿節(jié)點。然而,我們?nèi)匀活A(yù)期該領(lǐng)域存在一些高增長點,例如光連接芯片和功率半導體,這些增長將受到數(shù)據(jù)中心和電氣化進程的推動。
在某些情況下,先進成熟節(jié)點的產(chǎn)能擴張速度可能超過市場增長速度,從而對價格構(gòu)成壓力。這種趨勢可能對該領(lǐng)域的制造商構(gòu)成挑戰(zhàn),導致競爭加劇。因此,增長將主要來自更高的銷量,而非更高的平均售價。為了保持競爭力,生產(chǎn)先進成熟節(jié)點的公司必須提高產(chǎn)量(可能通過并購實現(xiàn)),以實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟并尋求進一步的成本削減機會。在產(chǎn)品方面,公司應(yīng)實現(xiàn)產(chǎn)品差異化,并加大在高增長領(lǐng)域的投入。
制定未來戰(zhàn)略
過去幾十年,半導體行業(yè)的增長主要由各細分領(lǐng)域的少數(shù)幾家領(lǐng)先企業(yè)推動。麥肯錫最近的一項分析研究了這些企業(yè)的戰(zhàn)略,旨在找出它們脫穎而出的關(guān)鍵所在。
一項重要發(fā)現(xiàn):業(yè)績領(lǐng)先的企業(yè)通過實施五項重大舉措的組合來優(yōu)化其經(jīng)濟利潤。其中三項與投資組合相關(guān):程序化并購、動態(tài)資源重新配置以及超越競爭對手的投資。另外兩項與業(yè)績相關(guān)的舉措則側(cè)重于提高生產(chǎn)力并確保與競爭對手形成鮮明差異化,從而獲得更高的利潤率。
如今,半導體公司同樣可以從整合產(chǎn)品組合和業(yè)績提升的綜合策略中獲益,但具體策略應(yīng)因公司而異。那些身處高增長和快速發(fā)展領(lǐng)域的公司,例如尖端芯片、DRAM、光通信和功率半導體,應(yīng)密切關(guān)注市場趨勢并迅速調(diào)整產(chǎn)品組合,正如英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人兼前首席執(zhí)行官安迪 · 格魯夫在其 1996 年出版的商業(yè)戰(zhàn)略經(jīng)典著作《唯有偏執(zhí)狂才能生存》中所述。該書強調(diào)了在戰(zhàn)略轉(zhuǎn)折點快速行動的重要性——這些轉(zhuǎn)折點指的是新技術(shù)出現(xiàn)或市場發(fā)生巨大變化迫使公司做出調(diào)整的時刻。這些轉(zhuǎn)折點在早期階段可能難以察覺,因此需要持續(xù)保持警惕。
低增長領(lǐng)域的公司應(yīng)加大力度提升業(yè)績,打造差異化產(chǎn)品并實現(xiàn)成本優(yōu)勢。在投資組合調(diào)整方面,程序化并購和動態(tài)資源管理可能最為有效,因為公司需要努力增加在高增長領(lǐng)域的投資。
我們的研究結(jié)果表明,半導體市場規(guī)模更大,也比傳統(tǒng)估計更具活力。但機遇并非均等分布:尖端芯片和 HBM 將占據(jù)大部分新增價值,而其他細分市場則主要在成本和規(guī)模上展開競爭。隨著各公司不斷完善戰(zhàn)略,那些能夠快速創(chuàng)新或顯著提升效率的公司將更有可能贏得市場。未來十年,那些洞悉價值轉(zhuǎn)移方向并果斷采取行動以抓住機遇的企業(yè)將獲得豐厚回報。