被低估的芯片

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市场分析师们或许对具体趋势和预测存在分歧，但他们通常对半导体市场持乐观态度。大多数评估显示，预计到2030年将达到1万亿美元至1.1万亿美元，这主要得益于人工智能和数据中心的快速发展。

这种观点虽然积极，但可能严重低估了半导体行业的真实价值。这是因为传统的估值主要基于销量，可能部分或完全忽略了拥有内部设计能力的原始设备制造商 (OEM)、自有芯片设计师以及无晶圆厂运营商（针对某些先进封装技术）所生产的芯片的价值。这种疏忽可能会产生重大影响，因为这些类别目前正展现出最高的增长率。此外，由于缺乏关于中国半导体公司销售信息的完整性，目前的分析往往低估了它们的价值。

鉴于人工智能预计将推动半导体行业的平均复合年增长率远超2014年至2024年间9%的水平，准确的价值评估比以往任何时候都更加重要。为了更准确地评估半导体行业的价值，麦肯锡分析了所有类型的公司，包括中国的公司。我们没有依赖销售量（因为当公司不直接在市场上销售芯片时，销售量无法准确反映其价值），而是针对每类半导体公司进行了定制分析。例如，对于拥有自主芯片设计的OEM厂商（如智能手机制造商），我们根据其销售成本（COGS）结合产品的典型毛利率来估算其市场贡献。

基于此，麦肯锡得出以下主要结论：预计到2030年，半导体销售额将达到1.6万亿美元（区间为1.5万亿美元至1.8万亿美元）——这些数字远超其他预测。但并非所有半导体公司都能平等受益，因为大部分增长将与尖端芯片和高带宽内存（HBM）相关。鉴于半导体行业赢家通吃的格局，少数极具创新精神的公司很可能在这些领域占据最大份额。而在其他市场领域——例如先进成熟工艺节点或DDR——则不然。DRAM 和 NAND 闪存领域的领先企业正积极降低成本，他们或通过扩大规模，或实施传统的成本优化计划。同时，他们也致力于拓展在高增长领域的市场份额，并力求实现产品差异化。

需要特别说明的是：由于存在诸多不确定因素（所有预测都存在这种情况），我们给出了一系列估算值。例如，在我们的低风险情景中，人工智能需求弱于预期，进而导致芯片需求下降。1.6万亿美元的估算值反映的是我们的中等风险情景，也就是基准情景。

重新评估市场规模

历史上，分析师通常通过衡量半导体器件从无晶圆厂运营商、代工厂和集成器件制造商（IDM，即既设计又制造芯片的公司）向电子公司的销售额来确定市场规模。当无法获得直接销售数据时——例如，对于非上市公司而言——分析师则会进行估算。

多年来，这种传统方法一直是衡量半导体市场价值的相当准确的晴雨表，因为它能够正确评估主导市场的IDM厂商、无晶圆厂厂商和全集成厂商的芯片价值。但如今，大部分增长来自自研芯片厂商、拥有内部设计的OEM厂商和无晶圆厂厂商，而主要基于销售额的分析并不能充分反映这些芯片的价值。中国企业也在快速发展，因此评估它们对市场价值的贡献变得尤为重要，而传统的评估方法无法完全体现这一点。

超越销售分析

我们的评估方法弥补了传统方法的一些不足。具体来说，我们的评估考虑了以下因素。

1、自研芯片设计公司，自研芯片设计公司通常是为云服务运营数据中心的超大规模数据中心运营商，它们为自身内部使用而研发芯片。由于这些半导体不在公开市场上销售，而是用于内部以具有竞争力的成本提供更高性能的云服务，因此基于销售的分析中不包括自研芯片的需求。我们的方法通过考察与芯片设计和制造相关的内部研发支出、销售成本和一般管理费用来估算自研芯片的价值。

2、对于拥有自主设计的OEM厂商而言，大多数分析师仅通过考察销售成本（主要通过支付给代工厂的芯片制造费用）来评估自主设计的片上系统（SoC）的价值。这类分析忽略了预估的内部毛利率——即假设供应商向最终产品制造部门销售芯片所获得的利润——尽管在量化IDM厂商和无晶圆厂厂商的贡献时，这些毛利率已被纳入考量。我们的方法通过同时考虑拥有自主设计的OEM厂商的销售成本和预估的内部毛利率，确保了更高的分析一致性（见图表1）。

3、无晶圆厂公司，无晶圆厂公司设计芯片，并将制造外包给代工厂。虽然过去基于销售额的评估方法可以准确评估无晶圆厂公司创造的价值，但现在这种方法已不足以准确反映其价值，原因有二：

• 企业越来越多地使用现代封装技术，将处理器和内存等单独制造的组件集成到异构芯片中；

• 越来越多的公司提供软件（通常是免费的），以提高易用性，并让客户充分发挥芯片的潜力；

通常，分析师的估算仅将整个芯片封装（例如CoWoS）价值的一部分（例如逻辑和封装组件的成本和毛利润）分配给无晶圆厂公司。他们不会将HBM的毛利润分配给无晶圆厂公司，而是将其分配给存储器公司。

在我们的分析中，我们将包括HBM在内的整个CoWoS封装的价值归于无晶圆厂公司。我们对软件也采用了不同的方法：传统的分析师估算会从毛利润中扣除一部分以计入图形处理器（GPU）捆绑的软件，而我们的方法则保留全部毛利润（见图表2）。

4、区域代表性不足，预计2024年至2028年计划的产能扩张（以晶圆产能衡量）中，约有一半将发生在中国。新工厂将专注于先进和成熟节点的制造，如果来自中国的数据不完整，分析可能会低估这一领域的规模。为了更准确地估算中国企业的价值，我们的分析结合了已公布的收入数据、基于产能的预估收入数据以及来自内部专有模型的数据。我们的估算较为保守，并考虑到中国目前的产能利用率较低，以及部分已宣布的未来产能可能无法实现。

市场强劲，未来增长潜力巨大

基于此，我们认为2024年半导体市场规模约为7750亿美元。这一数字比其他市场评估值（6300亿美元至6800亿美元）高出约14%至23%。我们的估算值来源如下（见图表3）：

• 中国以外的所有半导体厂商（约 6040 亿美元，其中 5070 亿美元来自前 20 大半导体公司）

• 总部位于中国的公司（930亿美元）

• 拥有自主芯片设计的OEM厂商（520亿美元）

• 芯片设计公司（250亿美元）

仔细分析2024年的估值可以发现，最大的垂直行业分别是计算和数据存储（3500亿美元）、无线通信（2000亿美元）以及汽车（750亿美元）。从各垂直行业来看，尖端工艺节点的价值高达2200亿美元，相当于所有类型内存（NAND、DDR DRAM和HBM）价值的总和。

2030年半导体市场规模将

达到1.6万亿美元

鉴于未来存在诸多不确定性，我们构建了三种不同的情景来预测未来的半导体需求。主要变量是人工智能应用的预期发展轨迹。在我们的情景中，预计到2030年半导体市场规模将在1.1万亿美元至1.8万亿美元之间。中间情景（即基准情景）为1.6万亿美元，比我们2024年的预测值增加了8250亿美元，并且远高于通常在1万亿美元至1.1万亿美元之间的传统预测值（见图表4）。

我们通过考察其他未纳入原始分析的自变量（例如行业产能、预计收入和资本支出）的预期变化，检验了我们估算的有效性。这些分析的结果支持了我们关于到2030年价值将达到1.1万亿美元至1.8万亿美元的估算。

领先垂直行业的未来增长轨迹

到 2030 年，领先的细分市场仍将是目前主导市场的三大细分市场，但它们的增长轨迹和需求驱动因素将有所不同：

1、计算和数据存储领域预计将从2024年的3500亿美元增长到2030年的8100亿美元。这4600亿美元的增长占半导体总预期增长额8250亿美元的一半以上。服务器领域的需求，尤其是人工智能服务器的需求，将是增长的主要驱动力。除了出货量增加外，晶圆的平均售价（ASP）也将因节点尺寸缩小和HBM含量增加而上涨。随着人工智能服务器通过更多连接构建大规模、共享内存、低延迟集群，有线网络领域也将从中受益。

2、无线领域预计到2030年将增长约1500亿美元，总价值将达到3500亿美元。这一增长背后有多种因素。首先，许多消费者正在转向价格更高的智能手机，而这些智能手机需要更复杂的芯片——这一转变将有助于弥补智能手机年出货量增长停滞的局面。其次，其他无线设备中的半导体含量也在增加，部分原因是新的连接标准需要更多的硅片。制造商也在向尖端无线组件（包括SoC、调制解调器、Wi-Fi芯片和NAND闪存控制器）的更小制程节点过渡。虽然这种转变会增加组件成本，但它也提高了连接性能、增强了计算能力并有助于控制能耗。

3、汽车行业。预计2024年至2030年间，芯片价值将持续增长。向电动汽车的转型是推动该领域市场增长的主要动力，尤其对于先进成熟的工艺节点而言更是如此。此外， 高级驾驶辅助系统（ADAS）的日益完善也推动了汽车市场的增长，例如，自动驾驶技术的进步依赖于能够加速数据处理的芯片。

半导体各细分市场增长不平衡

——以及一个巨大的机遇

我们预计2024年至2030年半导体市场的复合年增长率为13%，但各细分市场的增长将有显著差异：

对于非存储器件，前沿制程节点的预计复合年增长率 (CAGR) 为 22%。3 纳米 (nm) 制程节点的需求预计将增长 25%，而 5 纳米和 7 纳米制程节点的需求将会下降。2 纳米制程节点于 2025 年刚刚问世，预计到 2030 年，其需求将飙升 136%。如果 1.4 纳米制程节点如预期在 2027 年问世，其预计复合年增长率将达到约 314%。

对于非存储器件中先进和成熟的节点，需求预计只会增长 2% 到 4%，具体取决于节点尺寸。

HBM 的复合年增长率将达到 20%，远高于 DDR DRAM（12%）和 NAND（9%）。

由于复合年增长率存在如此大的差异，从 2024 年到 2030 年，尖端节点在整体市场增长中所占的份额将远高于其他主要细分市场（图表 5）。

尖端芯片（主要用于人工智能）将占总增长的62%。这一增长势头源于新设备对计算能力的需求，以及下一代产品（例如先进的Wi-Fi芯片）向更小节点尺寸的转变。尖端芯片领域很可能继续呈现赢家通吃的格局，少数几家公司将攫取大部分利润。

存储器市场已从此前的低迷中复苏，将贡献31%的增长，其中近一半与HBM（高密度内存）相关，HBM的售价高于其他类型的存储器。与尖端芯片市场一样，少数几家公司可能会攫取大部分利润。

先进成熟节点的增长速度远低于这两个细分市场。目前，先进成熟节点的价值超过了前沿节点，但这种情况很可能在2026年开始逆转。许多公司都提供先进成熟节点，这凸显了制定强有力的增长战略以脱颖而出的重要性。

在这三个细分市场中，晶圆销售量和平均售价的趋势可能会朝着不同的方向发展（参见侧边栏“晶圆增长趋势”）。

对半导体公司的影响

我们对半导体行业价值的评估，以及对增长不平衡前景的分析表明，各公司可能低估了未来面临的挑战和机遇。为了最大限度地提高市场份额和经济效益，他们必须了解市场的细微差别，包括哪些领域的增长速度可能最快。

一、尖端芯片和HBM

我们的市场分析清晰地表明，HBM芯片和尖端芯片，尤其是最小制程节点的芯片，将迎来最大的增长。预计到2030年，它们的复合年增长率将超过20%，这主要得益于人工智能的驱动。尚未涉足此类芯片领域的公司可以考虑评估自身是否具备相关资源和能力。否则，它们可能会错失最可靠的增长途径。

对于开发HBM或尖端芯片的公司而言，成功取决于持续创新，从而为计算驱动型领域提供速度更快、能效更高的解决方案。例如，各公司正在致力于改进数据中心GPU、ADAS芯片和内存控制器等领域。通过针对这些应用场景采用更小的制程节点，公司可以在不增加芯片尺寸或能耗的情况下提升性能。然而，这些改进需要更多的掩模层和更高的制造精度，从而增加成本。客户可能会倾向于选择性能提升最大的解决方案，尤其是在价格全面上涨的情况下，这将加剧赢家通吃的竞争格局。

与其他预测一样，一些事态发展可能会影响我们的估算。例如，许多厂商正在研究HBM的替代芯片，以降低成本，尤其是在推理方面，并缓解当前内存供应短缺的影响。如果厂商确实转向替代芯片，对HBM的需求可能会大幅下降。

二、先进和成熟的节点

对于先进成熟的节点而言，性能提升速度较为缓慢，因为相关技术已持续优化多年，进一步提升的空间有限。预计该领域2024年至2030年的复合年增长率约为3%，远低于前沿节点。然而，我们仍然预期该领域存在一些高增长点，例如光连接芯片和功率半导体，这些增长将受到数据中心和电气化进程的推动。

在某些情况下，先进成熟节点的产能扩张速度可能超过市场增长速度，从而对价格构成压力。这种趋势可能对该领域的制造商构成挑战，导致竞争加剧。因此，增长将主要来自更高的销量，而非更高的平均售价。为了保持竞争力，生产先进成熟节点的公司必须提高产量（可能通过并购实现），以实现规模经济并寻求进一步的成本削减机会。在产品方面，公司应实现产品差异化，并加大在高增长领域的投入。

制定未来战略

过去几十年，半导体行业的增长主要由各细分领域的少数几家领先企业推动。麦肯锡最近的一项分析研究了这些企业的战略，旨在找出它们脱颖而出的关键所在。

一项重要发现：业绩领先的企业通过实施五项重大举措的组合来优化其经济利润。其中三项与投资组合相关：程序化并购、动态资源重新配置以及超越竞争对手的投资。另外两项与业绩相关的举措则侧重于提高生产力并确保与竞争对手形成鲜明差异化，从而获得更高的利润率。

如今，半导体公司同样可以从整合产品组合和业绩提升的综合策略中获益，但具体策略应因公司而异。那些身处高增长和快速发展领域的公司，例如尖端芯片、DRAM、光通信和功率半导体，应密切关注市场趋势并迅速调整产品组合，正如英特尔联合创始人兼前首席执行官安迪·格鲁夫在其1996年出版的商业战略经典著作《唯有偏执狂才能生存》中所述。该书强调了在战略转折点快速行动的重要性——这些转折点指的是新技术出现或市场发生巨大变化迫使公司做出调整的时刻。这些转折点在早期阶段可能难以察觉，因此需要持续保持警惕。

低增长领域的公司应加大力度提升业绩，打造差异化产品并实现成本优势。在投资组合调整方面，程序化并购和动态资源管理可能最为有效，因为公司需要努力增加在高增长领域的投资。

我们的研究结果表明，半导体市场规模更大，也比传统估计更具活力。但机遇并非均等分布：尖端芯片和HBM将占据大部分新增价值，而其他细分市场则主要在成本和规模上展开竞争。随着各公司不断完善战略，那些能够快速创新或显著提升效率的公司将更有可能赢得市场。未来十年，那些洞悉价值转移方向并果断采取行动以抓住机遇的企业将获得丰厚回报。

https://www.mckinsey.com/industries/semiconductors/our-insights/hiding-in-plain-sight-the-underestimated-size-of-the-semiconductor-industry

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