集微网消息，研究机构TrendForce集邦咨询10月17日针对2024年全球科学技术产业高质量发展，整理重点趋势，汇总了12条ICT产业高质量发展预测，涵盖服务器、通信、AI、半导体、面板等领域。
伴随聊天机器人、生成式AI等各领域应用发力，CSP（云服务商）从业者如微软、谷歌、AWS等都在加大AI投资力度，推升AI服务器需求上涨。机构估算，2023年AI服务器（包含搭载GPU、FPGA、ASIC等）出货量逾120万台，年增将达37.7%，占整体服务器出货量达9%；2024年将再增长逾38%，AI服务器占比将逾12%。谷歌等大型CSP从业者亦将扩大采用自研ASIC芯片，出货量有望翻倍增长。整体而言，2023~2024年由CSP大厂带动，2024年后将延伸至更多应用领域业者投入专业AI模型及软件服务开发，带动搭载中低端GPU（如L40S等系列）等边缘AI Server成长，预期2023~2026年边缘AI服务器出货平均年成长率将逾两成。
AI服务器搭建热潮，带动了AI加速芯片的需求，其中高带宽内存（HBM）为关键DRAM产品，今年HBM3的需求比重亦随着NVIDIA H100/H800以及AMD MI300系列的量产而提升。展望2024年，三大存储器厂商将进一步推出新一代HBM3e，一举将速度提升至8Gbps（单引脚），为2024~2025年新款AI加速芯片提供更高的性能表现。AI加速芯片市场除了英伟达、AMD这样的龙头外，厂商自研AI芯片也将搭载HBM。伴随训练模型与应用的复杂性增加，预期将带动HBM需求大幅成长。HBM相比其他DRAM产品的平均单位售价高出数倍，预期2024年将对存储器原厂的营收有明显助力，预估2024年HBM营收年增长率将达172%。
半导体前段制程微缩逼近物理极限，先进制程领导厂商台积电、三星及英特尔除了寻求晶体管架构的转变，封装技术的演进也已成为提升芯片性能、节省硬件使用空间、降低功耗及延迟的必要发展。近年来随着AI芯片带动，2.5D封装技术需求也随之大增。2.5D封装主要是通过前段制程提供硅中介层，将数个不同功能及制程的芯片以并排的方式整合，再与PCB基板结合完成封装。事实上，包括台积电的CoWoS、英特尔的EMIB、三星的I-Cube等2.5D封装皆已发展数年，技术发展已趋于成熟并大范围的应用于高性能芯片。2024年各厂将致力提高2.5D封装产能以满足日渐升温的AI等高算力需求，同时，3D封装技术的发展也已萌芽，3D封装去除了硅中介层，将不同功能的芯片以TSV(硅穿孔)的方式直接连接，降低封装高度、缩短芯片之间的传输路径、提高芯片运算速度。除了封装技术的突破，芯片之间连接的方式、甚至用于连接的材料，都将是科技发展的关注重点。
由于全球卫星运营商Starlink与Oneweb卫星布署数量稳定增加，加上3GPP Release17与Release 18提供5G新空中界面（New Radio）在非地面网络发展趋势，让卫星运营商、芯片大厂、电信运营商与手机制造商共同合作完成初步非地面网络（NTN）场景验证。展望2024年，芯片大厂加速推出卫星通讯芯片趋势下，带动手机大厂以系统单晶片（SoC）模式将卫星通讯功能整合至高端手机内，让非地面网络朝向小规模商用测试发展，成为2024年加速非地面网络应用普及驱动因素。从移动卫星通讯长期发展的新趋势来看，卫星间激光互联（Inter Satellite Link，ISL）通讯技术能在低轨卫星间传输数据资料，并同时传送至大规模跨区域用户终端设备，实现6G低延迟的全域通讯覆盖愿景。
6G标准化规划将于2024~2025年启动，首个标准技术将于2027~2028年推出，针对6G关键技术突破，除纳入超宽带（Ultra-Wideband）接收器（Receiver）和发射器（transmitter）技术外，地面和非地面网络整合、人工智能与及机器学习将引入更多创新。6G将增加新技术应用，包括使用可重构智能表面技术（RIS）、太赫兹频段、光无线通讯（Optical Wireless Communication，OWC）、非地面网络实现高空通讯应用（NTN），以及沉浸式虚拟现实（XR）等更细致的感官体验。随着6G技术标准逐次敲定，低轨卫星将陆续支持6G通讯，预期全球低轨卫星部署活动会在6G商用前后达到高峰，估计应用于6G通讯、环境感测的无人机需求将在6G时代显著提高。
六、更多新创业者陆续加入，2024年Micro LED技术成本有望获优化
2023年是Micro LED做为显示技术迈入量产的关键年，而解决成本居高不下的问题将是接下来的首要之务。在芯片部分，微型化工程启动，做为大型显示器当前主流的34x58um将开始被20x40µm、甚至是更小的16x27µm取代。预计未来四年间Micro LED芯片所能达到的成本降幅，每年至少在20~25%。目前业界着眼于在效率与良率上取得更好的平衡点，以Stamp转移搭配镭射键合的混合转移模式，其冷加工概念能有效解决Stamp在热压合上所面临的压力与温度问题，也成为非常关注的生产模式。
在AR/VR等头戴装置需求的带动下，具备超高PPI的显示屏需求提升，Micro OLED正是其中代表技术之一。虽然目前正式使用Micro OLED显示器的AR/VR装置并不多，但随着关键品牌客户的采用，Micro OLED显示器将有机会逐步扩大规模。未来该技术将持续发展，不断挑战微小化，必须依赖半导体制程与显示技术的整合目前Micro OLED显示器将是集半导体制程与AMOLED蒸镀制程工艺之大成。对Micro OLED面板厂商而言，能否取得稳定的晶圆代工资源做搭配将是一大关键。同时，搭配的OLED技术也有望从现行的白光OLED技术，逐渐朝RGB OLED技术发展。不过Micro OLED显示器仍有其瓶颈，如亮度及发光效率上的限制，未来能否在头戴装置上取得主流地位，仍需观察各个微型显示技术的发展进程。
随着高压、高温、高频等应用场景的增加，氧化镓（Ga₂O₃）作为一种超宽禁带半导体材料，已经被认为是下一代功率半导体元件的有力竞争者，特别是在电动汽车、电网系统、航空航天等领域。相较于气相生长的碳化硅与氮化镓，氧化镓单晶的制备可透过类似于硅单晶的熔融生长法来完成，因此拥有较大的降本潜力。目前产业界已实现4英寸氧化镓单晶的量产，并有望在未来几年扩大至6英寸。与此同时，基于氧化镓材料的肖特基二极管与晶体管在结构设计、制程等方面近年来亦取得了突破性的进展，首批肖特基二极管产品预计将于2024年投放市场，有望成为首个规模商用的氧化镓功率元件。即使氧化镓仍存在导热性差与P型掺杂的缺失等棘手挑战，但相信随功率半导体巨头的跟进，以及关键应用的牵引，其商业化指日可待。
九、动力电池或加速进入新一轮电池技术迭代，固态电池将决定下一个十年产业新格局
目前全球动力电池产业正在进入TWh智造时代，行业对高安全与高能量密度电池的需求更突出，而目前主流的动力电池技术路线都已接近单位体积内的包含的能量的天花板，现有材料体系对电池单位体积内的包含的能量与安全性等方面的提升已不足以满足市场需求。包括凝聚态电池等半固态电池技术，其开发和商业化应用或将在2024年加快动力电池产业进入新一轮技术迭代，并对下一个十年动力电池产业新格局产生重要影响。
锂离子电池在电动车领域的地位明确，但在车辆类型众多且用途情境相异下，不同电池技术仍因特殊优势而存在。钠离子电池因钠元素储量大且分布均匀使其具有低成本优势，但因单位体积内的包含的能量低，因此适合低价电动汽车，目前中国电池厂正致力于将钠离子电池商业化。氢燃料电池则主打零排放、长续航、加氢速度快和支援冷启动，重型商用车是重点采用的类别。但此类产品尚有转化效率低、制氢及储运成本高、制氢来源引争议等问题，目前市场上的乘用和商用车款仍少，需长续航的重型卡车大规模商用时间预计落于2025年后。
十、提高能源转换效率、续航力、充电效率将是2024年纯电动车的三大核心议题
机构认为，从能源转换效率来看，具备低损耗优势的SiC芯片是提高BEV能源转换效率的关键零件，2024年SiC 8吋晶圆产能将逐渐释放，但良率仍待加强且多数产能已被下游厂商锁定，芯片成本降幅有限，而芯片端在缩小尺寸的目标推动下，将进一步提升“沟槽型芯片技术”的研发投入程度。
续航能力方面，NCM（三元锂电池）及LFP（磷酸铁锂电池）仍为车厂首选，优化电池包结构、调整材料配比以提高单位体积内的包含的能量、增加续航力为主要目标；而具备高单位体积内的包含的能量的固态电池将先以半固态电池在2023年下半年开始少量装车，2024年是观察半固态电池商业化的关键时间点。
充电效率方面，为缩短充电时间，800V平台的车型将显著增加，其可支援360 kW以上的高功率快充，高功率快充站的建设热潮也随之而起。此外，无线充电进展加快，美国提出电动车无线充电补助法案，密西根州将开放总长1.6公里的无线充电公路，充电方式朝向多元发展，可望降低车主的里程焦虑。
国际能源署（IEA）指出，2024年全球再次生产的能源发电量有望达4,500GW，近乎等同化石燃料。再次生产的能源能发电若要稳定，电网、储能、管理等周边系统势必须以AI加速智能化并提升缓冲空间与精确度。以智能电网为例，监督式学习（Supervised Learning）优化电力输入输出、非监督式学习（Unsupervised Learning）改善数据撷取质量，以及负载预测（Load Forecasting）、稳定性评估等强化整体效益，皆是2024年能源绿化技术发展关键。综观各领域的绿化诉求，组织首先须了解的是自家排碳量与碳足迹，因此碳盘查工具成云端大厂重点产品，并将持续以AI与机器学习，以优化碳排放量。
十二、折叠手机的引领创新，新技术材料的商业化将推动OLED产业进一步拓展从小到大各式应用
在OLED折叠手机不停地改进革新，成功制造市场话题后，新上市的折叠手机无不针对消费者的期望进行更大幅度的改善，例如更换轻量化复合材料，一体成形的水滴型铰链结构有效的减少零部件数量，甚至利用机壳盖板取代铰链龙骨，步步逼近直板机的厚度与重量。当折叠手机渗透率逐渐提升，除了不断的技术推演，还需要有效的降低成本，在未来市场普及的同时还能确保利润。
随着OLED在手机市场的渗透逐渐扩大，IT将是下一个OLED关键发展的战场。为了进一步拓展对现有IT市场的渗透，除了三星已宣布启动G8.7新厂的资本预算外，京东方规划中的B16、JDI在新技术eLEAP上的持续发展、维信诺朝OLED有关技术与市场的积极抢进，让面板厂在高世代的布局不单单是因应苹果在中尺寸应用的需求，也为OLED面板在拓展其他应用市场开启新的契机。预计2025年后新技术的开发与导入将打破FMM及蒸镀机台的尺寸限制，加上高寿命材料的商用化，高世代产线顺利进入量产，均有助于提升未来OLED在各应用的市场渗透率。
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