新的半导体拉锯战:人工智能数据中心与新架构汽车
半导体需求的平衡正在发生变化。在过去十年的大部分时间里,在电气化和数字化的推动下,汽车行业被视为芯片制造商最强劲的增长引擎之一。但随着电动汽车的采用降温和一些软件定义汽车项目的推迟,这种势头已经放缓。
与此同时,人工智能和云数据中心的蓬勃发展正在产生对高性能芯片的持续需求,利益相关者正在支付更高的价格来确保它们。
这种差异正在重塑半导体产能的分配方式,人工智能数据中心客户现在占据优先地位,而其他行业(包括汽车)则不得不争夺较小的可用供应份额。
AI数据中心需求重新排序半导体供应链
随着电动汽车普及放缓,汽车制造商的整体半导体需求疲软,因为电动汽车使用的芯片多于内燃机汽车。关税和区域贸易摩擦进一步拖累了全球产量,标准普尔全球移动公司估计,到 2026 年,汽车的产量可能会减少多达 600,000 辆。
作为回应,一些制造商,尤其是北美的制造商,正在推迟或缩减下一代软件定义汽车项目,这些项目本可以推动更高的半导体含量。
与此同时,芯片产业的重心正在向AI和云数据中心转移。这些超大规模运营商——谷歌、Meta和亚马逊等公司——正在迅速扩张,并以高价购买大量先进半导体。因此,芯片供应商正在优先考虑数据中心需求,将晶圆和封装产能转向利润率更高的产品。
对于汽车行业来说,这并不意味着立即出现芯片短缺,而是导致更紧的分配、更长的交货时间和更高的定价压力——尤其是在内存和电源组件方面。汽车制造商现在面临着在总产能可能增长的市场中管理供应的挑战,但他们可用的份额却在缩小。
汽车内存供应收紧,人工智能数据中心优先
人工智能数据中心也在重塑内存市场,将容量从其他行业转移出去。超大规模企业和云提供商正在购买大量先进内存,将半导体生产和封装能力推向高带宽和服务器级产品。
SK 海力士、三星和美光等主要供应商正专注于利润率更高的人工智能和服务器订单,而汽车级动态随机存取存储器 (DRAM) 和 NAND 的容量却越来越少。因此,原始设备制造商在价格、交货时间和分配方面存在激烈竞争。
这三家制造商也都拥有专门的汽车产品线,但履行这些订单的动力较小。由于人工智能需求增加,供应商甚至暂停了新的报价或有选择地提高价格。
例如,美光已发出各市场 DRAM 价格广泛上涨的信号,其中汽车和工业级产品面临最剧烈的调整。公司高管表示,这些举措反映了汽车内存的生产和服务成本上升,而汽车内存的回报滞后。
市场消息人士表示,虽然一般 DRAM 价格可能会上涨 20-30%,但符合汽车标准的 DRAM 价格可能会上涨高达 70%。这一转变凸显了内存供应商在供应收紧和需求强劲的情况下目前持有的定价杠杆。
由于 DRAM 价格上涨,使用旧节点或汽车级内存的汽车买家正在遇到严重的波动。OEM 可能需要支付更高的价格、接受更长的等待时间或重新设计系统以使用替代内存解决方案。
功率分立元件和封装瓶颈挤压汽车制造商
人工智能和云数据中心正在推动全球电力需求的大幅增长,预计耗电量将从 2024 年的 280 TWh 上升到 2028 年的 530 TWh。
满足这一需求需要更先进、更高效的电力电子设备。功率分立器件——独立的半导体元件,如金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 和绝缘栅双极晶体管 (IGBT)——越来越多地用于人工智能数据中心电源单元、不间断电源和冷却系统。它们能够在高频下运行、最大限度地减少传导损耗并保持卓越的热性能,这对于处理不断增长的工作负载同时控制能耗至关重要。
数据中心运营商正在购买大量先进的电源组件,供应商正在优先考虑它们而不是其他客户。这为汽车行业留下的组件更少,因为相同的半导体生产线和封装资源在应用之间共享。
主要瓶颈越来越多地出现在后端封装和组装中,而不是晶圆制造。供应商对人工智能数据中心应用的关注导致汽车级功率 MOSFET、IGBT 和电源管理 IC (PMIC) 的交付速度变慢和容量分配减少。尽管晶圆制造能力有所增加,但有限的封装能力继续给汽车制造商带来供应压力。
对先进后端封装解决方案的需求超过了可用产能和封装设备的投资。关键的包装组件也供不应求。让新的包装供应商上线可能需要 25 周以上的时间,并且需要大量投资,导致电力分立发货持续延迟。
供应链影响和前景
原始设备制造商越来越意识到,半导体短缺可能会在 2025 年底出现,并在 2026 年之前恶化。这些风险已经促使一些制造商向供应商施压,要求其保留额外的电源分立元件库存,以防止中断。
这种情况凸显出,真正的限制不在于晶圆产量,而更多地在于后端,封装和组装方面的有限投资继续限制了可用性。
许多汽车制造商现在正在采取积极主动的半导体库存方法。一些公司早在 2024 年就开始囤积硅 MOSFET 和其他分立元件。这种防御态势在计划于 2025 年底和 2026 年推出主要产品的汽车制造商中尤为明显,例如梅赛德斯-奔驰的下一代 CLA。
战略要点:平衡弹性和长期风险
存储器供应商保持着强大的定价权,而硅分立器件和PMIC供应商则面临着持续的配置压力。随着人工智能数据中心需求的持续增长,这种供需失衡可能会持续到 2026 年。
与此同时,汽车制造商仍有机会实现供应商多元化并有选择地扩大产能,特别是在后端包装方面。原始设备制造商面临的战略挑战将是通过更广泛的供应商合作伙伴关系和替代技术来增强库存和长期风险管理,从而平衡近期的弹性。