金年会·(中国)官方网站

開云 (中國體育) -官方網站

新聞中心

News Center

機構發布2024年12大科技產業趨勢:HBM增長、6G技術規劃、MicroLED

更新時間:2024-02-08 點擊次數:

  集微網消息,研究機構TrendForce集邦咨詢10月17日針對2024年全球科技產業發展,整理重點趨勢,匯總了12條ICT產業發展預測,涵蓋服務器、通信、AI、半導體、面板等領域。

機構發布2024年12大科技產業趨勢:HBM增長、6G技術規劃、MicroLED(圖1)

  伴隨聊天機器人、生成式AI等各領域應用發力,CSP(云服務商)從業者如微軟、谷歌、AWS等都在加大AI投資力度,推升AI服務器需求上漲。機構估算,2023年AI服務器(包含搭載GPU、FPGA、ASIC等)出貨量逾120萬臺,年增將達37.7%,占整體服務器出貨量達9%;2024年將再增長逾38%,AI服務器占比將逾12%。谷歌等大型CSP從業者亦將擴大采用自研ASIC芯片,出貨量有望翻倍增長。整體而言,2023~2024年由CSP大廠帶動,2024年后將延伸至更多應用領域業者投入專業AI模型及軟件服務開發,帶動搭載中低端GPU(如L40S等系列)等邊緣AI Server成長,預期2023~2026年邊緣AI服務器出貨平均年成長率將逾兩成。

  AI服務器搭建熱潮,帶動了AI加速芯片的需求,其中高帶寬內存(HBM)為關鍵DRAM產品,今年HBM3的需求比重亦隨著NVIDIA H100/H800以及AMD MI300系列的量產而提升。展望2024年,三大存儲器廠商將進一步推出新一代HBM3e,一舉將速度提升至8Gbps(單引腳),為2024~2025年新款AI加速芯片提供更高的性能表現。AI加速芯片市場除了英偉達、AMD這樣的龍頭外,廠商自研AI芯片也將搭載HBM。伴隨訓練模型與應用的復雜性增加,預期將帶動HBM需求大幅成長。HBM相比其他DRAM產品的平均單位售價高出數倍,預期2024年將對存儲器原廠的營收有明顯助力,預估2024年HBM營收年增長率將達172%。

  半導體前段制程微縮逼近物理極限,先進制程領導廠商臺積電、三星及英特爾除了尋求晶體管架構的轉變,封裝技術的演進也已成為提升芯片性能、節省硬件使用空間、降低功耗及延遲的必要發展。近年來隨著AI芯片帶動,2.5D封裝技術需求也隨之大增。2.5D封裝主要通過前段制程提供硅中介層,將數個不同功能及制程的芯片以并排的方式整合,再與PCB基板結合完成封裝。事實上,包括臺積電的CoWoS、英特爾的EMIB、三星的I-Cube等2.5D封裝皆已發展數年,技術發展已趨于成熟并廣泛應用于高性能芯片。2024年各廠將致力提高2.5D封裝產能以滿足日漸升溫的AI等高算力需求,同時,3D封裝技術的發展也已萌芽,3D封裝去除了硅中介層,將不同功能的芯片以TSV(硅穿孔)的方式直接連接,降低封裝高度、縮短芯片之間的傳輸路徑、提高芯片運算速度。除了封裝技術的突破,芯片之間連接的方式、甚至用于連接的材料,都將是科技發展的關注重點。

  由于全球衛星運營商Starlink與Oneweb衛星布署數量穩定增加,加上3GPP Release17與Release 18提供5G新空中界面(New Radio)在非地面網絡發展方向,讓衛星運營商、芯片大廠、電信運營商與手機制造商共同合作完成初步非地面網絡(NTN)場景驗證。展望2024年,芯片大廠加速推出衛星通訊芯片趨勢下,帶動手機大廠以系統單晶片(SoC)模式將衛星通訊功能整合至高端手機內,讓非地面網絡朝向小規模商用測試發展,成為2024年加速非地面網絡應用普及驅動因素。從移動衛星通訊長期發展趨勢來看,衛星間激光互聯(Inter Satellite Link,ISL)通訊技術能在低軌衛星間傳輸數據資料,并同時傳送至大規模跨區域用戶終端設備,實現6G低延遲的全域通訊覆蓋愿景。

  6G標準化規劃將于2024~2025年啟動,首個標準技術將于2027~2028年推出,針對6G關鍵技術突破,除納入超寬帶(Ultra-Wideband)接收器(Receiver)和發射器(transmitter)技術外,地面和非地面網絡整合、人工智能與及機器學習將引入更多創新。6G將增加新技術應用,包括使用可重構智能表面技術(RIS)、太赫茲頻段、光無線通訊(Optical Wireless Communication,OWC)、非地面網絡實現高空通訊應用(NTN),以及沉浸式虛擬現實(XR)等更細致的感官體驗。隨著6G技術標準逐次敲定,低軌衛星將陸續支持6G通訊,預期全球低軌衛星部署活動會在6G商用前后達到高峰,估計應用于6G通訊、環境感測的無人機需求將在6G時代顯著提高。

  六、更多新創業者陸續加入,2024年Micro LED技術成本有望獲優化

  2023年是Micro LED做為顯示技術邁入量產的關鍵年,而解決成本居高不下的問題將是接下來的首要之務。在芯片部分,微型化工程啟動,做為大型顯示器當前主流的34x58um將開始被20x40µm、甚至是更小的16x27µm取代。預計未來四年間Micro LED芯片所能達到的成本降幅,每年至少在20~25%。目前業界著眼于在效率與良率上取得更好的平衡點,以Stamp轉移搭配鐳射鍵合的混合轉移模式,其冷加工概念能有效解決Stamp在熱壓合上所面臨的壓力與溫度問題,也成為備受關注的生產模式。

  在AR/VR等頭戴裝置需求的帶動下,具備超高PPI的顯示屏需求提升,Micro OLED正是其中代表技術之一。雖然目前正式使用Micro OLED顯示器的AR/VR裝置并不多,但隨著關鍵品牌客戶的采用,Micro OLED顯示器將有機會逐步擴大規模。未來該技術將持續發展,不斷挑戰微小化,必須依賴半導體制程與顯示技術的整合目前Micro OLED顯示器將是集半導體制程與AMOLED蒸鍍制程工藝之大成。對Micro OLED面板廠商而言,能否取得穩定的晶圓代工資源做搭配將是一大關鍵。同時,搭配的OLED技術也有望從現行的白光OLED技術,逐漸朝RGB OLED技術發展。不過Micro OLED顯示器仍有其瓶頸,如亮度及發光效率上的限制,未來能否在頭戴裝置上取得主流地位,仍需觀察各個微型顯示技術的發展進程。

  隨著高壓、高溫、高頻等應用場景的增加,氧化鎵(Ga₂O₃)作為一種超寬禁帶半導體材料,已經被認為是下一代功率半導體元件的有力競爭者,特別是在電動汽車、電網系統、航空航天等領域。相較于氣相生長的碳化硅與氮化鎵,氧化鎵單晶的制備可透過類似于硅單晶的熔融生長法來完成,因此擁有較大的降本潛力。目前產業界已實現4英寸氧化鎵單晶的量產,并有望在未來幾年擴大至6英寸。與此同時,基于氧化鎵材料的肖特基二極管與晶體管在結構設計、制程等方面近年來亦取得了突破性的進展,首批肖特基二極管產品預計將于2024年投放市場,有望成為首個規模商用的氧化鎵功率元件。即使氧化鎵仍存在導熱性差與P型摻雜的缺失等棘手挑戰,但相信隨著功率半導體巨頭的跟進,以及關鍵應用的牽引,其商業化指日可待。

  九、動力電池或加速進入新一輪電池技術迭代,固態電池將決定下一個十年產業新格局

  目前全球動力電池產業正在進入TWh智造時代,行業對高安全與高能量密度電池的需求更加突出,而目前主流的動力電池技術路線都已接近能量密度的天花板,現有材料體系對電池能量密度與安全性等方面的提升已不足以滿足市場需求。包括凝聚態電池等半固態電池技術,其開發和商業化應用或將在2024年加快動力電池產業進入新一輪技術迭代,并對下一個十年動力電池產業新 kaiyun體育網址 開云網站格局產生重要影響。

  鋰離子電池在電動車領域的地位明確,但在車輛類型眾多且用途情境相異下,不同電池技術仍因特殊優勢而存在。鈉離子電池因鈉元素儲量大且分布均勻使其具有低成本優勢,但因能量密度低,因此適合低價電動汽車,目前中kaiyun體育網址 開云網站國電池廠正致力于將鈉離子電池商業化。氫燃料電池則主打零排放、長續航、加氫速度快和支援冷啟動,重型商用車是重點采用的類別。但此類產品尚有轉化效率低、制氫及儲運成本高、制氫來源引爭議等問題,目前市場上的乘用和商用車款仍少,需長續航的重型卡車大規模商用時間預計落于2025年后。

  十、提高能源轉換效率、續航力、充電效率將是2024年純電動車的三大核心議題

  機構認為,從能源轉換效率來看,具備低損耗優勢的SiC芯片是提高BEV能源轉換效率的關鍵零件,2024年SiC 8吋晶圓產能將逐漸釋放,但良率仍待加強且多數產能已被下游廠商鎖定,芯片成kaiyun體育全站 開云官方網站本降幅有限,而芯片端在縮小尺寸的目標推動下,將進一步提高“溝槽型芯片技術”的研發投入程度。

  續航能力方面,NCM(三元鋰電池)及LFP(磷酸鐵鋰電池)仍為車廠首選,優化電池包結構、調整材料配比以提高能量密度、增加續航力為主要目標;而具備高能量密度的固態電池將先以半固態電池在2023年下半年開始少量裝車,2024年是觀察半固態電池商業化的關鍵時間點。

  充電效率方面,為縮短充電時間,800V平臺的車型將明顯增加,其可支援360 kW以上的高功率快充,高功率快充站的建設熱潮也隨之而起。此外,無線充電進展加快,美國提出電動車無線充電補助法案,密西根州將開放總長1.6公里的無線充電公路,充電方式朝向多元發展,可望降低車主的里程焦慮。

  國際能源署(IEA)指出,2024年全球再生能源發電量有望達4,500GW,近乎等同化石燃料。再生能源能發電若要穩定,電網、儲能、管理等周邊系統勢必須以AI加速智能化并提升緩沖空間與精確度。以智能電網為例,監督式學習(Supervised Learning)優化電力輸入輸出、非監督式學習(Unsupervised Learning)改善數據擷取質量,以及負載預測(Load Forecasting)、穩定性評估等強化整體效益,皆是2024年能源綠化技術發展關鍵。綜觀各領域的綠化訴求,組織首先須了解的是自家排碳量與碳足跡,因此碳盤查工具成云端大廠重點產品,并將持續以AI與機器學習,以優化碳排放量。

  十二、折疊手機的引領創新,新技術材料的商業化將推動OLED產業進一步拓展從小到大各式應用

  在OLED折疊手機不斷創新,成功制造市場話題后,新上市的折疊手機無不針對消費者的期望進行更大幅度的改善,例如更換輕量化復合材料,一體成形的水滴型鉸鏈結構有效的減少零部件數量,甚至利用機殼蓋板取代鉸鏈龍骨,步步逼近直板機的厚度與重量。當折疊手機滲透率逐漸提升,除了不斷的技術推演,還需要有效的降低成本,在未來市場普及的同時還能確保利潤。

  隨著OLED在手機市場的滲透逐漸擴大,IT將是下一個OLED關鍵發展的戰場。為了進一步拓展對現有IT市場的滲透,除了三星已宣布啟動G8.7新廠的投資計劃外,京東方規劃中的B16、JDI在新技術eLEAP上的持續發展、維信諾朝OLED相關技術與市場的積極搶進,讓面板廠在高世代的布局不僅僅是因應蘋果在中尺寸應用的需求,也為OLED面板在拓展其他應用市場開啟新的契機。預計2025年后新技術的開發與導入將打破FMM及蒸鍍機臺的尺寸限制,加上高壽命材料的商用化,高世代產線順利進入量產,均有助于提升未來OLED在各應用的市場滲透率。

m 金年会·(中国)官方网站金年会网页版在线登录入口·(中国)官方网站金年会·(中国)官方网站金年会·(中国)官方网站