觀點|戰爭、關稅...都是煙霧彈?半導體業下一個10年,AI怎開拓1.3兆美元市場?
觀點|戰爭、關稅...都是煙霧彈?半導體業下一個10年,AI怎開拓1.3兆美元市場?

儘管在「對等關稅」以及尚未定案的「半導體關稅」的陰影下,全球半導體產業經2024年高達兩位數的成長行情後,今年(2025年),將持續成長,無懼紛紛擾擾的「地緣政治」影響。

依據WSTS公布的數據,2024年全球半導體營收達6305億美元,較2023年的5269億美元,大幅成長19.7%。

2025年全球半導體營收預估將可達7009億美元,較去年成長11.2%。主要的動能來自AI應用持續成長,帶動半導體市場的成長。

2026年全球半導體營收預估將達7607億美元,較2025年的7009億美元,成長8.5%。

由於半導體是驅動現代科技不可或缺的元件,因此長線成長可期,預估到2030年全球半導體營收將可達1.3兆美元,較之前大家預估的1兆美元,向上提高30%。

鑒往知來,以下讓我們回顧半導體市場成長的歷史:

步步高升:從PC到手機的千億里程碑

1958年德州儀器的「基爾比」(Jack Kilby)發明積體電路(IC),幾乎在同期間「快捷半導體」(Fairchild Semiconductor)的「諾伊斯」(Robert Noyce)也發明IC,諾伊斯同時發明IC製程技術,其原理沿用迄今。

半導體發明後,美國多家公司投入半導體產業,德州儀器、摩托羅拉、英特爾等公司,相繼加入半導體生產,同時技術也不斷進步,半導體產業規模逐步擴大。

1980年全球半導體市場營業額初次登上100億美元大關。當時半導體產業尚在萌芽階段,許多著名的半導體公司尚未誕生,如高通、輝達、台積電等,皆創立於1980年之後。

1994年,全球半導體市場營業額突破1000億美元,短短14年間,營業額暴增為10倍,半導體產業已經在全球的經濟中占有重要的地位。

1990年代,個人電腦是半導體最重要的應用市場,由於個人電腦及其周邊設備,使用多種半導體 (如CPU(中央處理器)、晶片組、記憶體等),半導體含量很高,因此能夠推升半導體市場的成長。

2000年,全球半導體市場營業額突破2000億美元,此時個人電腦持續是半導體的重要應用市場。手機市場剛剛開始快速崛起,成為半導體重要的新興應用市場。這一年半導體市場年成長率高達36.6%,主要的原因是網際網路問世,造成市場過度的投入。

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Nokia 3310 初版於2000年上市,為當時手機市場的一代霸主。
圖/ shutterstock

不正常的成長,往往會帶來激烈的修正,2000年的網路泡沫,在2001年破滅。2001年全球半導體市場快速修正,跌落2000億美元之下,直到2004年方以2140億美元的營業額,站穩2000億美元大關。

2010年全球半導體市場營業額突破3000億美元,這歸功於智慧型手機問世,成為半導體應用市場的生力軍。個人電腦功能持續提升,加上電玩主機及家用影音系統市場逐漸成長,推升半導體的用量持續成長。

2017年全球半導體市場營業額突破4000億美元,在此期間,由於智慧型手機市場快速成長,半導體含量高,加上平板電腦及資料中心伺服器等應用,成為推升半導體市場的重要應用。

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蘋果所生產的iPhone,是推升智慧型手機市場的絕對因素之一。
圖/ Apple

2021年全球半導體市場營業額突破5000億美元,達5559億美元,創下歷史新高。 這一年的半導體市場年成長率高達26.2%,部分原因歸功於「疫情效應」導致筆電、平板電腦、電玩等需求量「爆增」的結果。

邁向兆元之路:剖析2030年市場成長新動力

2024年全球半導體市場營收突破6000億美元,達6305億美元,創下歷史新高。

今年全球半導體市場營收將突破7000億美元,達7009億美元,再創歷史新高。

5年後(2030年),全球半導體市場營收規模將達1.3兆美元,幾乎是今年的兩倍,令人相當驚訝。

這5年驅動半導體成長的主要動力為雲端AI、邊緣端的智慧系統(包括智慧連線裝置、智慧工廠及建築物、智慧聯網汽車、智慧機器人等)。

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2030年後,智慧聯網汽車等產品會是推升半導體業持續成長的關鍵;Tesla的Cybercab示意圖。
圖/ Tesla

比較2021年及2030年半導體應用市場的消長,可以讓我們了解半導體市場發展的趨勢。

以2021年半導體應用市場的細部市場規模,我們可以分析半導體市場的內涵以及將來成長的軌道。

2021年,電腦運算及資料儲存應用市場規模約2100億美元,是半導體最大的應用市場。其次為無線通訊應用市場,市場規模約1610億美元。

車用電子應用市場規模約475億美元,工業電子應用市場規模約560億美元,消費電子應用市場規模約484億美元,有線通訊應用市場規模約330億美元。

AI變榜眼?解構2030後半導體應用新排名

由上可知,電腦運算及資料儲存是目前半導體市場最大的應用市場,其次是無線通訊。展望到2030年,這兩項應用市場,將會是第一大及第三大半導體應用市場。

由於生成式AI的崛起,讓2030年全球半導體市場營收,由1兆美元躍升到1.3兆美元,其中3000億美元是由生成式AI應用市場貢獻。

預估2030年全球半導體應用市場, 電腦運算及資料儲存應用市場規模約3200億美元,高居第一。

生成式AI應用市場達3000億美元,高居第二。

無線通訊應用市場,市場規模約2600億美元,居第三。

車用電子應用市場規模約1400億美元,工業電子應用市場規模約1400億美元,兩者市場規模相當,不過車用電子成長較快。

消費電子應用市場規模約800億美元,有線通訊應用市場規模約600億美元。

這十年間,成長最快的應用市場為生成式AI,從無到有(生成式AI是從2022年年底開始進入市場),市場規模躍到3000億美元,可說是推動半導體市場成長的重要動力。

ChatGPT升級購物搜尋功能
當前的十年間,成長最快的應用市場仍為生成式AI。
圖/ ChatGPT生成

除了生成式AI外,這10年內成長幅度最大的為車用電子應用市場,預估2030年車用電子應用市場規模約1400億美元,約為2021年的3倍。 工業電子應用市場,2030年預估市場規模可達約1400億美元,約為2021年的2.5倍,成長幅度僅次於生成式AI及車用電子。

車用電子應用市場能快速成長,主要的原因是,汽車持續導入先進駕駛輔助系統(ADAS),並且導入AI朝自動駕駛挺進。加上電動車滲透率快速升高,汽車使用半導體的含量愈來愈高,有效推升車用半導體的成長。

由於半導體是推升科技的引擎,只要科技不斷進步,半導體市場就會持續成長,外在的環境僅能影響短期的成長,無礙長線的成長。

延伸閱讀:蘇姿丰叫陣輝達!超微推新一代AI晶片MI400:AI的未來,不會由「一家公司」獨自建立

責任編輯:李先泰

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AI浪潮加速全球電源管理變革,台達攜手夥伴提供最佳解方與客製化服務
AI浪潮加速全球電源管理變革,台達攜手夥伴提供最佳解方與客製化服務

研究機構IDC指出,全球人工智慧基礎設施(AI Infrastructure)市場自2019年以來皆呈現兩位數成長,預估市場規模將於2028年超過2,000億美元,驅動市場快速成長的關鍵是AI伺服器相關投資。看好AI帶來的市場機會,台達早在許多年前就開始布局,因應晶片、企業、雲端服務供應商等不同類型企業客戶提供最佳電源方案。

為什麼台達能搶先布局市場?

台達電源及系統事業群副總經理鄭謝雄面帶微笑地解釋:「我們不僅從技術創新、產品組合完整性,以及產品品質等面向切入,更與客戶進行緊密合作,從市場痛點出發,攜手打造符合需求的最佳方案。」

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台達電源及系統事業群副總經理 鄭謝雄
圖/ 數位時代

AI基礎設施崛起,電源管理朝向高供電密度、供電穩定度與電源機櫃靠攏

AI的日新月異不僅重塑了運算架構,也加速電源管理變革。首先,有別於傳統伺服器的單一顆電源供應器(PSU)功耗較低,AI伺服器PSU功耗大幅上升至最高12kW,這也讓單一AI伺服器機櫃所需電力來到120kW甚至更高,傳統電源管理系統已經不敷使用,必須在相同體積下輸出更高瓦數,逐步提升供電密度。

其次,AI伺服器與機櫃帶來的挑戰不僅僅是供電密度這個議題,如何確保供電穩定也至關緊要,理由在於,傳統CPU的EDPp峰值僅較平均值高出30%,GPU的EDPp峰值則高達65%。由於AI運算會造成劇烈電力波動,連帶影響電網負載能力,因此電源系統必須搭配高功率電容模組(Power Capacitor Shelf),透過內建的超級電容及放電或儲電,穩定電網運作。透過該模組以及備援電力單元(Battery Backup Unit;BBU)穩定電力供應,才能避免AI系統平台損害。

最後,同時也是最重要的,鄭謝雄認為:「隨著AI模型規模持續增長、GPU跟加速器的功耗密度節節攀升,以及7/24小時全天候不間斷需求,AI伺服器與機櫃的總功耗將只增不減,傳統分散式電力架構不敷使用,集中式架構與模組化設計成為主流趨勢,將帶動市場對電源機櫃(Side Power Rack)的需求。」

從全方位解決方案到專業服務團隊,台達致力滿足客戶的多元電源管理與散熱需求

電源機櫃的概念,是將電源系統從AI伺服器機櫃裡獨立出來,作為專門供電用的機櫃。台達作為全球電源管理與散熱解決方案的領導品牌,早在許多年前即開始關注高效能運算(HPC)與AI伺服器等議題,鄭謝雄指出,電源機櫃的概念,是因應算力需求高漲帶動電力不斷往上走,因此才需要將電源系統跟負責算力的AI伺服器分開,單獨將機架式電源、BBU、高功率電容模組、交換器等放置在一起,解決伺服器機櫃空間有限的問題,這也是台達在COMPUTEX 2025展示的800V HVDC電力架構的一個重點,也能優化電網到AI機櫃的電壓轉換效率。

台達電
台達新一代800V高壓直流電源方案
圖/ 數位時代

台達合作夥伴非常多元,從晶片商、企業客戶到雲端服務供應商等,因此除了觀察市場趨勢,也會因應不同客戶需求提供相應的解決方案,對此,鄭謝雄強調:「每一個客戶的電源管理與散熱需求都不相同,台達除了透過模組化的方式提供包含電網到晶片的全方位解決方案,更透過一站式專業顧問與客製化服務滿足客戶需求。」

舉例來說,同樣是5.5kW的電源方案,台達會在客戶系統開發過程中深度合作,定義出符合客戶需求的規格,因此需要一個懂電力電子技術、系統設計與產業知識的專業團隊提供最佳後援,這也是台達長年深耕電源技術能帶來的優勢。

另外,台達除了提供單一產品,也依照客戶不同需求合作,提供一站式電源及散熱解決方案,如此次在COMPUTEX展出的AI貨櫃型資料中心解決方案,就整合了AI伺服器、1.6T交換機、電力、電池備援系統、液冷系統等,讓客戶在安裝上能節省成本、提升效率,只要幾個星期就能完成資料中心建置,滿足AI運算、邊緣運算跟電信機房等多元場景需求。

持續深入技術創新與自動化生產,敏捷回應瞬變市場需求

為提供客戶最佳產品服務,同時,在瞬息萬變的市場中提升競爭力,台達每年投入總營收的8%到9%進行研發。以電源管理與散熱這個領域來說,台達為了因應科技突破與客戶需求不斷迭代更新,在研發部份就投入了大量資源,同時也持續改善自動化生產製造流程,確保客戶需要的關鍵產品能準時、穩定量產交貨。

鄭謝雄進一步解釋:「考量全球在地生產趨勢,以及少子化帶來的勞動力短缺等議題,我們在產品研發設計階段,就同時思考如何提高自動化生產能力,目標是每一代產品的自動化比例都要比前一代高,確保在技術創新之際,有可靠的生產後盾可以提升營運韌性與市場競爭力。」

在AI新世代來臨之際,台達不僅持續關注AI應用、語言模型、加速運算與基礎設施變革,同時也針對電源管理與散熱方案扮演關鍵角色。透過長期研發投資、模組化創新產品設計與自動化生產製造等方式,台達提供了客戶節能、高效、穩定的電源管理與散熱解決方案,滿足客戶從電源到晶片、從伺服器到基礎設施的多元需求,與客戶攜手實現綠色AI的願景。

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