Ai dan Semikonduktor: Impak AI Terhadap Industri Semikonduktor

Ai dan Industri Semikonduktor

AI telah menjana pertumbuhan yang pesat dalam industri semikonduktor, tetapi hanya 5 peratus syarikat teratas yang mendapat manfaat. Bagaimanakah industri lain dapat mengejar ketinggalan? Semak juga di Reddit.

Dinamik keuntungan dan pertumbuhan dalam industri semikonduktor telah berubah secara dramatik dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Industri secara keseluruhannya telah mengalami pertumbuhan keuntungan ekonomi yang mengagumkan, meningkat daripada $38 bilion dalam tempoh 2000–09 kepada $450 bilion pada 2010–19, menurut analisis McKinsey. Pada Oktober 2024, Institut Global McKinsey menyatakan semikonduktor sebagai salah satu daripada 18 industri yang bersedia untuk mengubah landskap perniagaan masa depan, dengan nilai yang dijangkakan antara $1.7 trilion dan $2.4 trilion menjelang 2040. Semak juga di ResearchGate.

Walaupun keperluan teknologi AI menyalurkan sejumlah besar pelaburan dan permintaan kepada industri, keuntungan yang terhasil sebahagian besarnya tertumpu di kalangan segelintir pembekal dan pengedar utama. Sementara itu, nilai ekonomi yang dijana oleh pemain industri yang tinggal semakin berkurangan seiring dengan prospek pertumbuhan mereka apabila dinamik beralih dengan percambahan AI dan pengembangan pemain pasaran China. Malah, 5 peratus syarikat teratas menjana semua keuntungan ekonomi industri pada tahun 2024, manakala penjanaan nilai ekonomi untuk baki 95 peratus syarikat menurun mendadak. Semak juga di Accenture.

Secara agregat, industri semikonduktor sebahagian besarnya dilihat telah pulih daripada kemelesetan 2022–24. Walau bagaimanapun, analisis yang lebih terperinci mendedahkan pandangan yang sangat berbeza dan lebih bernuansa. Kecuali beberapa pemain teratas dari segi nilai ekonomi, pemulihan industri jauh lebih perlahan daripada yang dijangkakan atau masih belum berlaku. Sementara itu, pasaran semikonduktor China terus berkembang, berkembang, dan memberi tekanan ke atas bahagian pasaran dalam industri global. Untuk menavigasi persekitaran yang semakin berkembang ini, syarikat semikonduktor dalam semua sektor industri perlu mencari cara untuk menggunakan peluang yang dipacu AI, berkembang ke kawasan bersebelahan, meningkatkan produktiviti, dan membina daya tahan terhadap perubahan geopolitik dan gangguan industri yang lain. Baca juga di APB.

Penciptaan nilai dalam industri semikonduktor semakin tertumpu

Sejauh manakah artikel ini relevan dan berguna untuk anda?

Wawasan Paling Popular

Organisasi ejen: Kontur paradigma seterusnya untuk era AI

Kajian Tahunan Perbankan Global 2025: Mengapa ketepatan, bukan berat, menentukan masa depan perbankan

Potensi ekonomi AI generatif: Sempadan produktiviti seterusnya

Menggunakan AI ejen dengan keselamatan dan sekuriti: Buku panduan untuk peneraju teknologi

Pertumbuhan keuntungan ekonomi (pulangan yang dijana oleh syarikat dalam sektor ini berbanding kos modal mereka) dalam industri semikonduktor adalah kukuh. Berbanding dengan industri lain dalam 30 teratas untuk purata keuntungan ekonomi, industri semikonduktor telah berkembang secara dramatik, meningkat dari tempat ke-15 pada tahun 2000–04 ke tempat keempat pada tahun 2016–20 dan tempat ketiga pada tahun 2020–24.3

Lampiran 1

Dalam dekad pertamanya, industri semikonduktor menjana nilai keuntungan ekonomi yang agak sederhana iaitu kira-kira $38 bilion, yang kebanyakannya disumbangkan oleh Intel, menurut analisis McKinsey. Selain Intel, pemain industri lain menjana keuntungan ekonomi yang minimum atau negatif. Industri yang matang mengukuh dengan ketara dan meningkatkan model faundri pada dekad kedua; Kemunculan teknologi baharu seperti telefon pintar telah mewujudkan jalan baharu untuk pertumbuhan melangkaui komputer. Akibatnya, keuntungan meningkat secara mendadak, dan industri ini menjana keuntungan ekonomi sebanyak $450 bilion antara tahun 2010 dan 2019.

Antara tahun 2020 dan 2024, industri ini menjana nilai keuntungan ekonomi agregat sebanyak $473 bilion—lebih banyak daripada yang dicipta sepanjang dekad sebelumnya.

Lonjakan keuntungan ekonomi ini terutamanya disebabkan oleh pertumbuhan pesat dalam AI dan aplikasi baharu untuk semikonduktor dalam pasaran seperti automotif dan perindustrian. Ia juga sebahagiannya disebabkan oleh beberapa keuntungan yang luar biasa tinggi yang dijana semasa kekurangan produk yang didorong oleh pandemik.

Namun, baru-baru ini, sektor ini telah menyaksikan perbezaan dalam penjanaan nilai. Pada tahun 2023 dan 2024, masing-masing, 5 peratus teratas pemain industri—diketuai oleh Nvidia, TSMC, Broadcom dan ASML—menjana nilai ekonomi sebanyak $121 bilion dan $159 bilion, manakala pemain dalam 5 peratus terbawah penjanaan nilai ekonomi kehilangan $45 bilion hingga $70 bilion, menurut analisis McKinsey. Walau bagaimanapun, keadaan semasa industri semikonduktor secara agregat tidak dapat dijelaskan semata-mata dengan mengkaji impak besar penjana nilai ekonomi utama dalam fasa pasaran terawal dan terkini. Analisis yang lebih mendalam diperlukan untuk mengenal pasti dan menangani isu industri yang meluas.

Sebagai contoh, melihat keuntungan ekonomi dari segi pemain industri dalam 5 peratus teratas, 90 peratus pertengahan, dan 5 peratus terbawah penjanaan nilai ekonomi menjadikan dinamik industri lebih fokus: Pada tahun 2024, 5 peratus teratas syarikat menjana keuntungan ekonomi sebanyak $147 bilion, 90 peratus pertengahan hanya menjana $5 bilion, dan 5 peratus terbawah kerugian $37 bilion. Keluk kuasa dalam industri semikonduktor telah menjadi sangat curam, dan kuasa semakin tertumpu di kalangan syarikat dalam 5 peratus teratas penjanaan nilai ekonomi.

Lampiran 2

Kami berusaha untuk menyediakan akses yang sama rata kepada individu kurang upaya ke laman web kami. Jika anda ingin mendapatkan maklumat tentang kandungan ini, kami dengan senang hati akan bekerjasama dengan anda. Sila emel kami di: McKinsey_Website_Accessibility@mckinsey.com

Dari tahun 2021 hingga 2022, 90 peratus pertengahan industri mengalami peningkatan mendadak dalam penjanaan nilai ekonomi yang berkaitan dengan kekurangan berkaitan pandemik. Walau bagaimanapun, kesan pandemik terhadap 90 peratus pertengahan syarikat adalah sementara; menjelang tahun 2024, penjanaan nilai ekonomi mereka telah jatuh daripada purata 2021 sebanyak $130 juta setiap syarikat kepada di bawah paras pra-pandemik iaitu $17 juta.

Lampiran 3

Keuntungan ekonomi untuk 90 peratus syarikat industri semikonduktor memuncak di tengah-tengah kekurangan era pandemik dan kemudian jatuh mendadak.

Penerangan imej Dua carta dengan lapan lajur setiap satu menunjukkan penurunan mendadak dalam jumlah dan purata keuntungan ekonomi bagi 90% pertengahan syarikat dalam industri semikonduktor dari 2021 hingga 2024, seperti yang diukur oleh hasil bagi tempoh dari 2017 dan 2024. Jumlah keuntungan ekonomi jatuh daripada $33.5 bilion pada 2022 kepada $10.3 bilion pada 2023, dan $4.5 bilion pada 2024, manakala purata keuntungan ekonomi jatuh 88% dalam tempoh yang sama, daripada $130 juta pada 2021 kepada $16 juta pada 2024. Nota: Berdasarkan sampel kira-kira 410 syarikat untuk 2017 hingga 2019, kira-kira 310 untuk 2020 hingga 2021, dan kira-kira 300 untuk 2022 hingga 2024.

Ini adalah kisah dua industri. Sebahagian kecil daripada industri ini memanfaatkan ledakan penciptaan nilai dan menjana keuntungan ekonomi pada tahap yang belum pernah terjadi sebelumnya. Tetapi kebanyakan industri menghadapi realiti yang sangat berbeza.

Trend inventori dan pendapatan menandakan bahawa industri ini belum pulih sepenuhnya

Jika dilihat secara agregat, industri ini nampaknya pulih daripada kemelesetan terbarunya dengan agak cepat, serupa dengan pemulihannya selepas kemelesetan 2008, apabila tahap pendapatan tertinggi dicapai pada tahun 2010. Walau bagaimanapun, jika Nvidia (pemain nombor satu dalam 5 peratus teratas penjanaan nilai ekonomi) dikeluarkan daripada pengiraan, gambaran prestasi keseluruhan industri berubah dengan ketara. Trajektori pemulihan sejak kemelesetan yang bermula selepas Mei 2022 menyerupai tempoh yang lebih lama yang dilihat selepas kemelesetan 2000: pendakian yang berpanjangan kembali ke tahap pendapatan tertinggi pada tahun 2004.

Lampiran 4

Secara keseluruhan, pemulihan industri semikonduktor menjadi perlahan semasa separuh kedua tahun 2024; tidak termasuk Nvidia, pemulihan belum dicapai.

Penerangan imej Carta garis menunjukkan jangka masa untuk industri semikonduktor kembali ke tahap jualan puncak berikutan kemerosotan yang ketara pada tahun 2000, 2008, dan 2022. Satu baris menunjukkan ia mengambil masa kira-kira 18 bulan untuk pulih daripada kemerosotan 2008, dan satu lagi baris menunjukkan ia mengambil masa 4 tahun (48 bulan) untuk pulih daripada kemerosotan 2000. Garis yang memplotkan jualan industri semikonduktor dari puncak pada Mei 2022 hingga November 2024 menunjukkan bahawa jika jualan Nvidia dimasukkan dalam jumlah agregat, nampaknya industri pulih dengan cepat, dalam masa sekitar 24 bulan, dan menjelang November 2024 telah melebihi tahap jualan puncak sekitar 10%. Walau bagaimanapun, tidak termasuk angka Nvidia daripada agregat, industri kekal 10% di bawah tahap jualan puncak selama 30 bulan selepas kemerosotan 2022, berikutan trajektori yang menyerupai pemulihan 48 bulan daripada kemerosotan 2000. Sejak tahun 2000, lonjakan inventori sebagai sebahagian daripada pendapatan suku tahun hadapan telah dikaitkan dengan kemerosotan dalam industri semikonduktor: Apabila industri pulih, tahap inventori menurun. Ini berlaku untuk semua segmen industri, termasuk pembekal, pengedar dan pengilang (OEM, pengilang reka bentuk asal [ODM], dan perkhidmatan pembuatan elektronik [EMS]). Apabila kemerosotan industri bermula pada Mei 2022, sebagai contoh, inventori sebagai sebahagian daripada pendapatan suku tahun hadapan dalam segmen pembekal dan pengedar meningkat kepada 75 peratus (daripada kira-kira 55 peratus pada suku pertama 2022) dan kepada 49 peratus (daripada kira-kira 40 peratus) dalam segmen pengilang.

Dunia telah belajar untuk hidup dengan tahap inventori semikonduktor yang lebih tinggi. Malah, diakui bahawa ia perlu berbuat demikian untuk mengelakkan kekurangan bekalan pada masa hadapan. Tetapi tahap semasa agak tinggi, setanding dengan tahap yang dilihat semasa kemerosotan industri terdahulu. Dan walaupun ia telah mula menurun, terutamanya untuk pelanggan semikonduktor seperti OEM, ODM dan EMS, tahap yang tinggi berterusan untuk pembekal dan pengedar semikonduktor. Dalam satu lagi petanda bahawa laluan pemulihan akan lebih lama daripada yang dijangkakan, penilaian inventori pembekal yang mengecualikan Nvidia (69 peratus) adalah 11 mata peratusan lebih tinggi daripada yang termasuk Nvidia (58 peratus).

Lampiran 5

Tahap inventori mula menurun tetapi kekal agak tinggi berbanding angka industri sejarah.

Penerangan imej

Carta garis menunjukkan tahap inventori untuk tiga segmen industri semikonduktor, diukur sebagai peratusan daripada pendapatan suku akan datang. Carta tersebut mendedahkan bahawa antara 2022 dan 2024, tahap inventori hanya menurun dalam segmen industri OEM, pengeluar reka bentuk asal dan perkhidmatan pembuatan elektronik, manakala tahap untuk segmen pengedar kekal tinggi (pada 78% pada S3 2024) dan tahap dalam segmen pembekal kelihatan menurun (turun kepada 58% pada S3 2024 daripada sekitar 63% pada 2023) jika nombor Nvidia dikecualikan daripada jumlah keseluruhan. Apabila nombor Nvidia dimasukkan, tahap inventori pembekal meningkat, pada 69% pada S3 2024.

Nota:

Termasuk 329 syarikat semikonduktor awam yang terdiri daripada pengeluar reka bentuk bebas, fabrikasi tanpa fabrik, faundri, mikropengawal dan syarikat pembungkusan dan pemasangan. Tidak termasuk automasi reka bentuk elektronik, peralatan modal, pengeluar peranti bersepadu memori dan syarikat harta intelek.

Termasuk 5 syarikat pengedar awam terbesar.

Termasuk 121 syarikat OEM awam teratas, pengeluar reka bentuk asal dan syarikat perkhidmatan pembuatan elektronik.

Sumber: Sumber: S&P Global Market Intelligence; McKinsey Value Intelligence

Dinamik industri beralih lebih jauh apabila pasaran China berkembang dan berkembang

Globalisasi merupakan kuasa dominan di sebalik pertumbuhan industri antara 2010 dan 2019. Syarikat semikonduktor global mengembangkan kehadiran mereka di China, dan ini menyumbang kepada peningkatan bahagian pendapatan mereka. Pertimbangkan, sebagai contoh, pembahagian hasil serantau bagi pemain peralatan semikonduktor utama: Tanah Besar China meningkatkan bahagian jualannya daripada 6 peratus pada tahun 2010 kepada 25 peratus pada tahun 2020 dan 38 peratus pada tahun 2024.

Lampiran 6

Pasaran Tanah Besar China menyumbang kepada peningkatan bahagian jualan peralatan semikonduktor, manakala bahagian untuk pasaran Taiwan dan Jepun telah menurun.

Bahagian hasil China untuk tahun 2024 mungkin merupakan outlier, mewakili potensi penimbunan peralatan semikonduktor untuk mengurangkan kesan sekatan perdagangan masa hadapan yang berpotensi. Walau bagaimanapun, trend yang jelas menunjukkan bahawa pemain pasaran Tanah Besar China meningkatkan bahagian peralatan semikonduktor negara itu. Antara tahun 2010 dan 2024, penurunan bahagian paling ketara adalah di pasaran Taiwan dan Jepun. Pasaran Taiwan sedang membina kapasiti fabrikasi di luar Taiwan di Amerika Syarikat dan Eropah, dan bilangan fabrikasi baharu yang terhad telah dibina di Jepun—dua faktor yang boleh menyumbang kepada trend ini. Sementara itu, pemain pasaran di Korea; Amerika Syarikat; dan Eropah, Timur Tengah, dan Afrika telah mengekalkan bahagian sejarah mereka.

Tempoh antara tahun 2010 dan 2019 menandakan kemunculan pemain semikonduktor tempatan China dengan kadar pertumbuhan tahunan sebanyak 21 peratus. Walau bagaimanapun, penurunan pesat dalam pendapatan pemain utama China, HiSilicon (berikutan sekatan AS ke atas Huawei) telah membantutkan pertumbuhan antara tahun 2019 dan 2023.4 Tidak termasuk pemain tunggal ini, industri semikonduktor di China berkembang pada kadar 9 hingga 10 peratus setiap tahun antara tahun 2019 dan 2023. Melangkah ke hadapan, kadar pertumbuhan kukuh sebanyak 9 peratus setahun dijangkakan untuk pemain tempatan China.

Semikonduktor merupakan komponen penting untuk industri yang berkembang seperti kenderaan elektrik (EV) dan dron komersial, dan pemain China telah menunjukkan niat untuk membina kehadiran yang besar dalam bidang ini. Di peringkat global, sebagai contoh, 60 peratus daripada pendaftaran EV baharu pada tahun 2023 adalah di China.5 Sementara itu, pertimbangan geopolitik yang semakin meningkat telah mengukuhkan dorongan untuk China membangunkan ekosistem semikonduktor domestiknya.

Keadaan ini berpotensi mempunyai implikasi yang meluas untuk industri kerana ketidakseimbangan yang berterusan boleh memburukkan lagi kekurangan bahan kritikal, mengganggu rantaian bekalan dan mengurangkan margin untuk syarikat dalam semua segmen industri di seluruh dunia.

Tindakan berani diperlukan untuk memacu pertumbuhan industri apabila tekanan meningkat di pelbagai bidang.

Antara 2019 dan 2023, segmen industri semikonduktor yang menggunakan komponen untuk aplikasi AI mempunyai CAGR sebanyak 21 peratus. Syarikat-syarikat yang mendapat manfaat daripada ledakan AI termasuk syarikat fabless, faundri dan peralatan modal yang membantu membekalkan komponen seperti cip logik—GPU dan unit pemprosesan data (DPU)—dan mikrokomponen seperti mikropemproses (MPU) dan mikropengawal (MCU). Dalam tempoh yang sama, CAGR untuk keseluruhan industri semikonduktor adalah 6 peratus; tidak termasuk pemain memori, CAGR industri adalah 9 peratus. Sementara itu, pertumbuhan untuk syarikat yang berpangkalan di Tanah Besar China sebahagian besarnya tidak berubah, dan syarikat bukan AI di seluruh dunia meningkat sebanyak 8 peratus setahun.

Menjelang 2030, industri semikonduktor boleh mencapai pendapatan $1 trilion. Pengembangan Gen AI berpotensi menyumbang tambahan $300 bilion, dengan jumlah $1.3 trilion. Dan angka pendapatan prospektif ini agak konservatif; pelaburan berterusan dalam AI dan gen AI boleh mempercepatkan lagi pertumbuhan dalam pasaran semikonduktor.

Namun begitu, prospek pertumbuhan sehingga tahun 2030 sangat berbeza daripada apa yang dialami oleh industri antara tahun 2019 dan 2023. CAGR bagi syarikat yang terdedah kepada AI mungkin kukuh pada 18 hingga 29 peratus. Dengan memanfaatkan pendedahannya kepada pusat data, segmen memori boleh menyaksikan CAGR meningkat semula kepada 17 hingga 23 peratus. Apabila pasaran Tanah Besar China matang, CAGR bagi pemain tempatan boleh menjadi 14 hingga 20 peratus. Walau bagaimanapun, syarikat dalam geografi dan sektor industri lain mungkin mengalami penurunan mendadak dalam CAGR kepada kira-kira 2 hingga 3 peratus—kurang daripada satu pertiga daripada CAGR bersejarah untuk segmen industri ini.

Lampiran 7

Sepanjang tahun 2030, syarikat yang tidak selaras dengan trend pasaran AI atau Tanah Besar China boleh mengalami tekanan pertumbuhan.

Kebanyakan pemain boleh mendapati pertumbuhan semakin sukar apabila bahagian pasaran mereka dihimpit oleh syarikat yang berpusatkan AI dan kemunculan pemain pasaran berskala besar di Tanah Besar China. Oleh itu, dinamik yang telah membentuk industri semikonduktor sepanjang dekad yang lalu mungkin tidak akan berterusan sepanjang dekad akan datang. Persekitaran geopolitik akan terus menjadi kompleks, menawarkan cabaran dan peluang, jadi pemain mesti mempertimbangkan bagaimana mereka akan mengenal pasti dan mendayakan peluang yang tepat dan menjadi lebih baik dalam menangani cabaran.

Untuk industri semikonduktor pulih sepenuhnya dan mencapai pertumbuhan yang meluas pada masa hadapan, syarikat mesti membayangkan semula model perniagaan mereka dan mencari peluang baharu untuk pertumbuhan—contohnya, dalam segmen bersebelahan atau mungkin berkembang secara menegak di luar batasan industri semikonduktor sebagai sebahagian daripada penyelesaian. Sesetengah syarikat sudah meneroka pilihan baharu dan cuba membezakan diri mereka. Sesetengah mungkin beralih dan mengorientasikan semula diri mereka, mungkin memasuki perkongsian baharu atau mengubah operasi atau organisasi mereka dengan ketara. Tanpa inovasi dan sumber pendapatan baharu, sesetengah syarikat mungkin tidak akan bangkit semula daripada tahap semasa mereka.

Syarikat juga harus menilai semula portfolio produk mereka dan bertujuan untuk mengukuhkan penyelesaian mereka melalui penyatuan selanjutnya. Syarikat yang kurang terdedah kepada AI perlu menentukan bagaimana mereka akan memasuki dan menyertai industri yang semakin didorong oleh AI, dan ketangkasan serta kepantasan adalah penting untuk bersaing dan berkembang. Inovasi teknologi harus memberi tumpuan kepada mewujudkan dunia yang lebih produktif, lebih sihat dan lebih mampan. Realisasi nilai harus melangkaui penciptaan aplikasi AI, menambah nilai di atas AI dan memberi manfaat kepada ekonomi global.

Pada masa yang sama, pemain mesti berupaya menggunakan AI untuk membayangkan semula, atau mengubah suai, perniagaan mereka dan cara mereka menjalankannya, menambah baik pelaksanaan sambil mencari cara baharu dan berbeza untuk beroperasi.6 Terdapat banyak penyatuan dalam industri semikonduktor, tetapi banyak syarikat masih belum dapat mengubah sistem atau proses mereka, terlepas peluang untuk meningkatkan produktiviti di samping peningkatan skala mereka. Menggunakan kes penggunaan AI dan gen AI dalam domain utama seperti pembangunan produk, jualan dan pembuatan boleh membuka kunci peningkatan produktiviti yang ketara sambil mengurangkan masa ke pasaran dan meningkatkan penglibatan pelanggan.

😎Akhir sekali, industri semikonduktor mesti menentukan bagaimana ia akan membolehkan sempadan seterusnya dalam produktiviti operasi pada masa bakat semakin berkurangan. Purata umur pekerja dalam bidang kritikal tertentu dalam industri semikonduktor semakin meningkat apabila penjanaan pekerja dengan pengalaman paling banyak bersedia untuk persaraan, dan AI belum bersedia untuk mengisi kekosongan tersebut. 

Pertumbuhan yang mencirikan industri semikonduktor mesti dimanfaatkan dan disalurkan kepada inovasi. AI boleh membantu syarikat merealisasikan kecekapan yang lebih besar sambil membuka kunci keupayaan baharu dan jalan untuk pertumbuhan. Berjuang untuk menghadapi cabaran ini adalah penting, bukan sahaja untuk memastikan pemain di seluruh dunia mempunyai akses kepada apa yang mereka dan pasaran perlukan tetapi juga untuk menampung impak gabungan geopolitik yang sentiasa berubah, kekurangan bahan dan bakat, gangguan rantaian bekalan dan pelbagai kemajuan teknologi.