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編者按：經(jīng)歷了2024年的蓄勢與回暖，全球半導體業(yè)界對2025年市場表現(xiàn)呈樂觀預期。WSTS預測，2024年全球銷售額將同比增長19.0%，達到6269億美元。2025年，全球銷售額預計達到6972億美元，同比增長11.2%。伴隨市場動能持續(xù)復蘇，十大半導體技術趨勢蓄勢待發(fā)。
01、2nm及以下工藝量產(chǎn)
2025年，是先進制程代工廠交付2nm及以下工藝的時間點。臺積電2nm工藝預計2025年下半年量產(chǎn)，這也是臺積電從FinFet架構(gòu)轉(zhuǎn)向GAA（全環(huán)繞柵極）架構(gòu)的第一個制程節(jié)點，將導入納米片晶體管技術。三星計劃2025年量產(chǎn)2nm制程SF2，并將在2025—2027年陸續(xù)推出SF2P、SF2X、SF2Z、SF2A等不同版本，分別面向移動、高性能計算及AI（SF2X和SF2Z都面向這一領域，但SF2Z采用了背面供電技術）和汽車領域。英特爾的Intel 18A（1.8nm）也將在2025年量產(chǎn)，將采用RibbonFET全環(huán)繞柵極晶體管架構(gòu)和PowerVia背面供電技術，采用Intel 18A的首家外部客戶預計于2025年上半年完成流片。
02、HBM4最快下半年出貨
HBM的迭代和制造已經(jīng)開啟競速模式。有消息稱，為了配合英偉達的新品發(fā)布節(jié)奏，SK海力士原計劃2026年量產(chǎn)的HBM4，將提前至2025年下半年量產(chǎn)，采用臺積電3nm制程。三星也被傳出計劃在2025年年底完成HBM4開發(fā)后立即開始大規(guī)模生產(chǎn)，目標客戶包括微軟和Meta。根據(jù)JEDEC固態(tài)技術協(xié)會發(fā)布的HBM4初步規(guī)范，HBM4提高了單個堆棧內(nèi)的層數(shù)，從HBM3的最多12層增加到了最多16層，將支持每個堆棧2048位接口，數(shù)據(jù)傳輸速率達到6.4GT/s。
03、先進封裝產(chǎn)能持續(xù)放量
2024年，先進封裝景氣復蘇，引領封測產(chǎn)業(yè)向好。2025年，先進封裝市場需求有望持續(xù)回暖，OSAT（封裝測試代工廠商）及頭部晶圓廠將進一步擴充先進封裝產(chǎn)能，并推動技術升級。臺積電在加速CoWoS產(chǎn)能擴充的同時，將在2025年至2026年期間，將CoWoS的光罩尺寸從2023年的3.3倍提升至5.5倍，基板面積突破100×100mm，最多可容納12個HBM4。長電科技上海臨港車規(guī)級芯片成品制造基地計劃于2025年建成并投入使用。通富超威蘇州新基地——通富超威（蘇州）微電子有限公司項目一期預計2025年1月實現(xiàn)批量生產(chǎn)，從事FCBGA高端先進封測。華天科技的江蘇盤古半導體板級封測項目將于2025年第一季度完成工藝設備搬入，并實現(xiàn)項目投產(chǎn)，致力于推動板級扇出封裝技術的大規(guī)模量產(chǎn)。
04、AI處理器出貨繼續(xù)保持強勁
2025年，一批AI芯片新品將發(fā)布或上市，在架構(gòu)、制程、散熱方式等方面迭代更新，以期提供更強算力和能效。英特爾將在2025年推出基于Intel 18A制程的AI PC處理器Panther Lake和數(shù)據(jù)中心處理器Clearwater Forest。英偉達預計2025年推出下一代“Blackwell Ultra”GB300，此前發(fā)布的GB200 NVL4超級芯片將于2025年下半年供應。AMD將在2025年推出下一代AMD CDNA 4架構(gòu)，相比基于CDNA 3架構(gòu)的Instinct加速器，AI推理性能預計提升35倍。AI處理器的出貨動能將拉動存儲、封裝等環(huán)節(jié)的成長。
05、高階智駕芯片進入上車窗口期
2025年被諸多車規(guī)芯片廠商視為高階智駕的決賽點、量產(chǎn)上車的窗口期。地平線Horizon SuperDrive全場景智能駕駛解決方案預計2025年第三季度交付首款量產(chǎn)合作車型，疊加征程6旗艦版“決勝2025年這一量產(chǎn)關鍵窗口期”。黑芝麻武當系列預計2025年上車量產(chǎn)，提供自動駕駛、智能座艙、車身控制和其他計算功能跨域融合能力。芯擎科技自動駕駛芯片“星辰一號”計劃于2025年實現(xiàn)批量生產(chǎn)。國際企業(yè)方面，高通于2024年10月發(fā)布的Snapdragon Ride至尊版平臺將于2025年出樣。此外，基于前代Snapdragon Ride平臺，高通已與十多家中國合作伙伴打造了智能駕駛和艙駕融合解決方案，也將在2025年繼續(xù)上車。英特爾首款銳炫車載獨立顯卡將于2025年量產(chǎn)，滿足汽車座艙對算力不斷增長的需求。
06、量子處理器規(guī)模上量
聯(lián)合國宣布2025年為“量子科學與技術之年”。在2024年年末，谷歌Willow、中國科學技術大學“祖沖之三號”等最新量子處理器接連亮相，在量子比特數(shù)、量子糾錯、相干時間、量子計算優(yōu)越性等方面取得突破。2025年，業(yè)界有望迎來更大規(guī)模的量子處理器及計算系統(tǒng)。IBM將在2025年發(fā)布包含1386量子比特、具有量子通信鏈路的多芯片處理器“Kookaburra”。作為演示，IBM會將三個Kookaburra芯片接入一個包含4158量子比特的系統(tǒng)中。此外，2025年，IBM將通過集成模塊化處理器、中間件和量子通信來展示第一臺以量子為中心的超級計算機，并進一步提升量子電路的質(zhì)量、執(zhí)行、速度和并行化。
07、硅光芯片制造技術走向成熟
隨著AI服務器對數(shù)據(jù)傳輸速率的要求急劇提升，融合了硅芯片工藝流程和光電子高速率、高能效優(yōu)勢的硅光芯片備受關注。2025年，硅光芯片的制造工藝走向成熟。湖南省人民政府在《加快“世界光谷”建設行動計劃》中提到，到2025年，完成12英寸基礎硅光流片工藝開發(fā)，形成國際領先的硅光晶圓代工和生產(chǎn)制造能力?！稄V東省加快推動光芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動方案（2024—2030年）》提到，支持光芯片相關部件和工藝的研發(fā)及優(yōu)化，支持硅光集成、異質(zhì)集成、磊晶生長和外延工藝、制造工藝等光芯片相關制造工藝研發(fā)和持續(xù)優(yōu)化。在國際企業(yè)方面，英偉達在2024年12月的IEDM 2024上展示了與臺積電合作開發(fā)的硅光子原型。臺積電將在2025年實現(xiàn)適用于可插拔光模塊的1.6T光引擎，并完成小型可插拔產(chǎn)品的COUPE（緊湊型通用光子引擎）驗證。據(jù)臺積電介紹，COUPE技術使用SoIC-X芯片堆疊技術，將電子裸片堆疊在光子裸片上，從而在die-to-die（裸片與裸片）接口提供更低電阻和更高能效。
08、AI加速與半導體生產(chǎn)融合
AI正在加速與半導體設計、制造等全流程融合。2024年3月，新思科技將AI驅(qū)動型EDA全套技術棧部署于英偉達GH200 Grace Hopper超級芯片平臺，將在芯片設計、驗證、仿真及制造各環(huán)節(jié)實現(xiàn)最高15倍的效能提升。2024年7月，Aitomatic發(fā)布首個為半導體行業(yè)定制的開源大模型SemiKong，宣稱能縮短芯片設計的上市時間、提升首次流片良率，并加速工程師的學習曲線。2025年，AI有望輔助或者代替EDA的擬合類算法和工作，包括Corner預測、數(shù)據(jù)擬合、規(guī)律學習等。在制造方面，臺積電有望在2nm及以下制程開發(fā)中使用英偉達計算光刻平臺cuLitho。該平臺提供的加速計算以及生成式AI，使晶圓廠能夠騰出可用的計算能力和工程帶寬，以便在開發(fā)2nm及更先進的新技術時設計出更多新穎的解決方案。
09、RISC-V開啟高性能產(chǎn)品化
2024年，RISC-V進一步向高性能芯片領域滲透。中國科學院計算技術研究所與北京開源芯片研究院發(fā)布第三代“香山”開源高性能RISC-V處理器核，性能水平進入全球第一梯隊。同時，面向人工智能、數(shù)據(jù)中心、自動駕駛、移動終端等高性能計算領域，芯來科技、奕斯偉、賽昉科技、進迭時空等一批國內(nèi)企業(yè)發(fā)布了IP，工具鏈，軟件平臺，AI PC芯片、AI MCU、多媒體處理器等芯片，以及開發(fā)板等產(chǎn)品，并在筆記本電腦、云計算以及行業(yè)應用等領域形成一批案例。RISC–V主要發(fā)明人Krste Asanovi預測，2025年RISC-V內(nèi)核數(shù)將增至800億顆。2025年也被視為中國RISC-V產(chǎn)業(yè)承上啟下、打造高性能標桿產(chǎn)品的關鍵一年，加速打造標志性產(chǎn)品、深化生態(tài)建設并推動RISC-V+AI融合，成為產(chǎn)業(yè)共識。
10、碳化硅進入8英寸產(chǎn)能轉(zhuǎn)換階段
在2024年，碳化硅產(chǎn)業(yè)加快了從6英寸向8英寸過渡的步伐。2025年，碳化硅產(chǎn)業(yè)將正式進入8英寸產(chǎn)能轉(zhuǎn)換階段。意法半導體在中國設立的合資工廠項目——安意法半導體碳化硅器件工廠預計2025年量產(chǎn)。芯聯(lián)集成8英寸碳化硅產(chǎn)線計劃2025年進入規(guī)模量產(chǎn)。羅姆福岡筑后工廠計劃于2025年開始量產(chǎn)。Resonac計劃于2025年開始規(guī)模生產(chǎn)8英寸碳化硅襯底。安森美將于2025年投產(chǎn)8英寸碳化硅晶圓。
作者丨張心怡編輯丨諸玲珍美編丨馬利亞監(jiān)制丨連曉東
