Yole CEO：半导体行业迎来70年未有之变局！

近日，Yole Group首席执行官Jean-Christophe Eloy在Semicon West前夕分享了对半导体市场的产业观察。他指出，未来五年晶圆需求将持续成长，年增长率预计维持在约35%。其中，GPU市场的产值成长速度是出货量成长速度的4倍，营收增长幅度则达到5倍。Eloy形容，这是“半导体业过去70年来前所未见的现象”。

除GPU外，AI ASIC的晶圆需求也在快速增加。Eloy认为未来五年其成长幅度可望与GPU相当，甚至超越GPU。这一判断与定制芯片的扩张趋势一致：谷歌TPU、亚马逊Trainium、微软Maia及Meta MTIA等自研加速器均采用HBM，且Anthropic于2025年宣布接入多达100万颗谷歌TPU，OpenAI则同意部署10吉瓦的博通为其定制的AI加速器。每一款定制ASIC都将带来增量HBM需求，同时降低对单一AI加速器供应商的依赖。

存储芯片已成为战略资产，HBM需求增速远超加速器出货量

Eloy特别强调，存储芯片同样是AI基础设施的重要成长动能。随着数据中心对HBM需求提高，存储芯片在系统中的使用量与价值持续增加。相较之下，计算元件的数量并未以相同速度成长，反映计算性能提升与系统整合已逐步降低单位电力所需的加速器数量，但存储芯片需求仍持续扩大。

据Meticulous Research分析，每颗加速器的HBM容量在四年内增长超过三倍：NVIDIA H100配备80GB HBM3，H200为141GB HBM3E，B200达192GB，而Blackwell Ultra与Rubin世代则达288GB每GPU；AMD Instinct MI355X同样配备288GB HBM3E。美光也预测HBM市场将从2025年约350亿美元增长至2028年约1000亿美元。

导致存储芯片需求持续高速增长的关键在于，AI推理工作负载的持续扩张。目前，生成每个token都需要从内存中读取模型权重和不断增长的KV缓存，推理吞吐量常常受限于内存带宽而非算力。MoE模型如DeepSeek-V3（总参数6710亿、每token激活约370亿）需要大容量内存来容纳所有专家。这使得HBM供应、存储整合及先进封装成为AI产业链的重要发展方向。

2026年或成设备与半导体市场关系转变关键时点

过去制造设备市场的增长速度高于半导体市场本身，但Eloy指出，半导体产业的投资结构也正出现转折，2026年可能成为两者关系转变的关键时点。这一方面反映半导体产品价格与市场价值快速提高，另一方面也显示产业正面临更高的技术开发需求，涵盖逻辑芯片、存储芯片、光电元件、先进封装及基板整合。

今年7月，Yole Group就已经将2026年全球半导体器件产业收入预测上调至1.6万亿美元，并预计有望最早于2027年逼近2万亿美元。

Yole Group认为，半导体过往行业周期由手机、PC等消费电子库存、价格波动驱动，具备3至4年涨跌轮回特征，但产业本轮增长并非传统半导体周期的简单延续，而是AI基础设施、HBM、先进封装以及数据中心投资共同推动产业价值链发生深刻变革的结果。

从驱动结构上，当前 AI 芯片出货量仅占全球芯片总量不足 0.2%，却贡献行业近半数营收，单颗算力芯片价值密度远超传统通用芯片；HBM 凭借堆叠架构大幅提升数据吞吐效率，单位存储价值是普通 DRAM 的 3 至 5 倍，成为 AI 服务器刚需；以 CoWoS、2.5D/3D 堆叠、混合键合为代表的先进封装从配套环节升级为核心价值载体，单颗高端算力芯片封装成本占比超三成；全球云厂商持续加码 AI 服务器建设，单机芯片搭载量较传统通用服务器提升 8 至 16 倍，持续释放长期增量需求。多重红利叠加之下，存储、先进制程、高端封测赛道迎来爆发式增长，打破以往行业周期性波动桎梏。

数据互连瓶颈催生CPO，与可插拔光学长期共存

在AI计算架构方面，数据传输的带宽需求正成为新的瓶颈。目前封装内互连与机柜内的scale-up架构主要采用铜互连，机柜之间及丛集之间的scale-out、scale-across则更多依赖光学技术。然而，随着GPU、AI ASIC与服务器之间的资料流量快速增加，传统电气互连在频宽、功耗与成本方面将面临更多限制，促使产业加速发展光学互连。

Eloy认为，共同封装光学（CPO）被视为推动下一阶段AI基础设施的重要技术。通过将光学元件与计算芯片或交换器更紧密地整合，CPO有助于提高数据传输能力，并改善系统功耗与互连效率。

Yole预估，交换器与计算应用的CPO市场规模将增长至18亿美元；相较之下，可插拔光收发器市场仍将维持相当规模，预计到2030年接近180亿美元。这意味着CPO与可插拔光学技术在可预见的未来将并存，分别支持不同的系统需求。

CPO市场分析显示，800G CPO目前占据最大份额，而1.6T及以上CPO预计将录得最快增长，随着下一代102.4T与204.8T交换器架构普及而加速。与此同时，CPO制造仍面临异质整合良率挑战，光学波导对准需达数十纳米精度，加上高功率交换器芯粒的贴装，导致多工序良率损失。

玻璃基板与混合键合：突破尺寸与互连密度限制

先进封装与基板技术是另一项关键挑战。随着GPU整合更多计算芯粒、存储与其他小芯粒，封装尺寸持续扩大，基板所需面积也随之增加，进而影响单片晶圆可切割的芯粒数量及整体制造成本。为突破尺寸与互连密度限制，玻璃基板逐渐受到关注。

相较于传统有机基板，玻璃具备较高的刚性，并有机会支持更大尺寸封装及整合光导结构，让光学互连与电气互连在同一架构中协同运作。IEEE近期研究指出，当基板/中介层尺寸超过120mm至140mm时，有机材料会面临“翘曲”问题与热耗散瓶颈，而玻璃基板/中介层凭借其物理特性，正从显示面板领域跨越至先进半导体封装战场。玻璃基板封装中的光波导技术亦在研究中，旨在将玻璃作为刚性基板应用于面板级封装，并在封装核心整合光学波导以支援资料传输。

此外，混合键合也将在高密度芯片整合中扮演重要角色。这项技术过去已应用于影像感测器，如今正朝向更广泛的半导体元件发展，通过简化键合流程、提高良率及缩小互连间距，满足3D堆叠与异质整合需求。硅中介层、玻璃中介层及其他封装方案，也将依照效能、成本与应用需求持续演进。

800V直流供电架构转型，2029-2030年或成关键期

除了数据传输与封装，数据中心的供电架构也面临转型。传统电力系统必须经过多个转换阶段，才能将电网电力转换为伺服器所需的不同电压，不仅占用空间，也会产生能源损耗。产业因此朝向800V直流供电架构发展，并规划进一步简化电力转换流程。

Yole指出，2029至2030年可能成为直接转换技术发展的重要时期，实际进度仍取决于产品开发与认证。这一转型将带动碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等功率半导体，以及相关封装与电力整合技术的需求。由于数据中心供电基础设施可支持多个世代的服务器，相关投资不仅影响单一产品周期，也将左右未来AI基础设施的建置方式。

值得注意的是，Advanced Energy在2026年OCP全球峰会上展示了支持从50VDC机架架构向800VDC架构转型的电源技术，包括板载电源与直接到伺服器的解决方案。中央网信办等七部门联合印发的方案也明确提出“探索算力设施800V高压直流供电架构，推动超百千瓦单机柜部署”。

展望：晶圆需求长周期增长，竞争焦点转向系统性能

展望未来，Eloy认为AI带动的半导体市场仍具成长动能，但市场产值与晶圆需求之间的差距，也意味着产品价格不可能无限期维持高档。随着产能增加以及存储芯片使用效率持续改善，未来市场可能逐步降温，而非立即出现剧烈衰退。

Eloy预期，晶圆需求未来15至20年仍可维持每年约6%至7%的成长。对半导体产业而言，下一阶段的竞争关键将不只是扩充产能，更在于如何透过先进封装、光学互连、基板创新与高效率供电，持续提升AI系统的整体效能。

编辑：芯智讯-林子