在人工智能革命的推動下，將開發(fā)出創(chuàng)新的服務(wù)器半導(dǎo)體，以提高計算能力和帶寬，同時保持低能耗。這一市場將增長12.8%，到2029年達到2,050億美元。

對整個半導(dǎo)體市場的貢獻巨大。

隨著人工智能和機器學(xué)習(xí)前沿模型的增長，用于存儲、處理和互連的硅含量增加，服務(wù)器中的半導(dǎo)體價值也將隨之增加。

服務(wù)器設(shè)備市場將使整個半導(dǎo)體市場受益。解決帶寬、延遲、處理能力和功耗方面各種挑戰(zhàn)的新技術(shù)方法也將推動市場增長，例如 GPGPU、AI ASIC、CXL、光I/O、CPO或提高能效的寬禁帶半導(dǎo)體等。

這些創(chuàng)新將為半導(dǎo)體市場帶來更多價值。據(jù)預(yù)測，到2029年，數(shù)據(jù)中心的半導(dǎo)體價值將達到約2,050億美元，2023-2029年的復(fù)合年均增長率來到12.8%。這將占整個服務(wù)器市場的65%。到2029年，這2,050億美元將占整個半導(dǎo)體市場的26%。

將占這一市場最高份額的將是內(nèi)存和處理，而光技術(shù)將有最大的增長（~35%），其驅(qū)動力是用于400G及更高速光收發(fā)器的新興光芯片，因為預(yù)計2030年前將達到3.2Tb。

除了插拔式設(shè)備，光I/O和CPO還將整合服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)。由于人工智能服務(wù)器（耗電量幾乎是標準服務(wù)器的十倍）的集成度越來越高，3kW以上的電源供應(yīng)單元（PSU）的市場價值將增加。相比之下，小于1kW的PSU的市場價值預(yù)計將略有下降。預(yù)計在2029年，將有約2500萬個晶圓是為數(shù)據(jù)中心所制。這約占全球產(chǎn)量的 17%。

2023-2029年服務(wù)器設(shè)備市場預(yù)測

來源 | Yole Intelligence《Semiconductor Trends in Data Centers 2024》，編號：YINTR24379

數(shù)據(jù)中心技術(shù)創(chuàng)新層出不窮

在服務(wù)器技術(shù)的動態(tài)發(fā)展中，分解技術(shù)的出現(xiàn)正在重塑數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施。人工智能（AI）的發(fā)展推動了傳統(tǒng)上用于人工智能訓(xùn)練的GPU的細分市場。一種專用于AI任務(wù)的變型——GPGPU正在興起，而AI ASIC則因其專業(yè)化和能效而日益突出。人工智能的普及提高了旨在加速人工智能技術(shù)的協(xié)處理器的附著率，而GPU目前處于領(lǐng)先地位。在數(shù)據(jù)流升級的推動下，人工智能推理和訓(xùn)練正逐漸從計算服務(wù)器中的CPU轉(zhuǎn)出。GPU和AI ASIC加速器推動了這一轉(zhuǎn)變。

在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)中心分解和虛擬化利用SmartNIC和DPU來卸載CPU，這就要求在封裝、芯粒、高帶寬內(nèi)存 (HBM)、存儲內(nèi)處理和non-x86架構(gòu)方面取得進步。利用PCIe物理層實現(xiàn)的CXL可提高數(shù)據(jù)中心的緩存一致性、分解性和可組合性，其主要驅(qū)動力是內(nèi)存。

光技術(shù)在光I/O、提高內(nèi)存和處理器之間的帶寬以及2028年以后可能在數(shù)據(jù)中心里的集成方面正獲得越來越多的關(guān)注。在電源方面，為提高電源裝置的效率，越來越多的采用SiC和GaN等寬禁帶半導(dǎo)體。創(chuàng)新封裝方法（包括在中介層上堆疊HBM）探索光技術(shù)以應(yīng)對半導(dǎo)體集成挑戰(zhàn)。同時，以計算存儲和存儲內(nèi)處理為特色，在內(nèi)存單元里的計算和內(nèi)存創(chuàng)新被認為是實現(xiàn)最佳性能的關(guān)鍵。

展望未來，報告強調(diào)了神經(jīng)形態(tài)計算芯片、光學(xué)計算和量子計算等新興技術(shù)在顯著提高服務(wù)器長期性能方面的潛力。

2023年數(shù)據(jù)中心成熟度

來源 | Yole Intelligence《Semiconductor Trends in Data Centers 2024》，編號：YINTR24379

高度分散但活躍的數(shù)據(jù)中心供應(yīng)鏈

數(shù)據(jù)中心供應(yīng)鏈的特點是高度分散，GAFAM（Apple、Amazon、meta、Google、Microsoft）和中國的BAT等主要企業(yè)通過2022年超過1320億美元的巨額投資占據(jù)主導(dǎo)地位，這些投資主要分配給服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)。

未來趨勢表明，在向混合云服務(wù)和邊緣計算擴展的同時，重點將放在數(shù)據(jù)中心的建設(shè)上。特別是中國，在5G、加密貨幣、大數(shù)據(jù)、人工智能等應(yīng)用以及疫情期間對遠程工作/教育的需求的推動下，將數(shù)據(jù)中心指定為其"新基礎(chǔ)設(shè)施"的關(guān)鍵要素。

2024年的市場前景強調(diào)人工智能服務(wù)器的增長，其中HPE、DELL和Inspur占據(jù)可觀的市場份額。這些公司與主要數(shù)據(jù)中心所有者結(jié)盟，對設(shè)備供應(yīng)商具有影響力，因此擁有相當大的議價能力。內(nèi)存設(shè)備由Samsung、SK Hynix和Micron主導(dǎo)，而Intel、AMD、ARM和Nvidia等主要芯片供應(yīng)商則積極開發(fā)用于人工智能、HPC和邊緣計算的設(shè)備和加速器，推動了云數(shù)據(jù)中心和企業(yè)的需求。

在處理器市場，Intel、AMD和Nvidia控制了90%的CPU市場和幾乎所有的GPU市場，并利用戰(zhàn)略投資和收購建立了全面的生態(tài)系統(tǒng)。光技術(shù)由Coherent、Lumentum、Broadcom和Trumpf控制，而功率器件則集中在Infineon領(lǐng)先，其次是Onsemi和STMicroelectronics。

傳感器在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用有限，主要集中在溫度傳感器和MEMS振蕩器上，其中SiTime MEMS定時器在為數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的高帶寬要求提供精確定時源方面發(fā)揮著重要作用。

2024年數(shù)據(jù)中心供應(yīng)鏈的不同層面

來源 | Yole Intelligence《Semiconductor Trends in Data Centers 2024》，編號：YINTR24379