3D 堆放市场规模、份额、行业趋势报告----2034

3D 堆叠市场大小

全球三维堆放市场在2024年价值为18亿美元,估计增长为21.1%,到2034年达到118亿美元。 市场的增长归因于消费电子行业的增长以及高性能计算(HPC)需求的上升等因素.

消费电子工业的增长是3D堆放市场的主要增长动力. 例如,根据Statista,全球电子消费品市场产生的收入价值为9,777亿美元,预计到2029年CAGR增长2.9%。 现代消费电子,如智能手机,可穿戴设备,AR/VR设备,游戏控制台,以及智能家用装置等,在保持紧凑设计的同时,需要先进的半导体解决方案来提高性能.

此外,由于设备日益依赖高速数据处理,3D NAND和DRAM内存解决方案提供了更高的带宽和更低的耐久性,使得它们对于智能手机,AI动力助手,和游戏控制台至关重要. 随着5G和IOT互联互通的快速扩展,消费电子对低纬度,高速通信能力的需求. 三维堆放能增强RF芯片,内存,和处理器,确保更好的信号处理和实时数据处理.

对高性能计算(HPC)功能的不断增长的需求是3D堆叠市场增长背后的首要因素. HPC中3D堆放的关键优势之一是数据传输速度和处理效率得到显著提高. 通过纵向结合多层逻辑,内存,并使用通硅通(TSV)和混合接通,3D接通的芯片将电信号必须行走的距离最小化,降低耐用和能耗. 此外,数据中心和云计算服务正在越来越多地采用三维式解决方案来处理数据的指数增长。 另外,随着5G网络,边缘计算,元器件的扩展,对高性能,节能计算解决方案的需求也不断激增. 由于对高性能,高效能计算的需求在AI,云计算,科研,自主系统等行业不断上升,3D堆放仍将是驱动下一代HPC架构的关键技术.

3D 堆放市场趋势

• 市场正以采用混合结合为主. 企业现在投资3D堆叠芯片来进行混合键接,将金属与金属相接,将二电相接接到二电接口来减少相接阻力并增强信号完整性. 这一趋势确保了功率效率的提高,性能的提高和规模的提高,这使得AI加速器,HPC处理器,以及高速内存解决方案成为理想.
• 快速采用3D堆叠式非挥发性内存(NVM),如3D NAND & 3D XPoint,以满足对低功率和高速内存解决方案日益增长的需求,是市场所观察到的一大趋势. 有Micron,Kioxia,三星等多家公司正在投资下一代3D NAND架构,以提高存储密度和性能. 随着边缘设备处理大量实时数据,3D-stacked NVM会减少空闲和能耗,使本地决策更快.
• 3D堆放市场所观察到的另一个显著趋势是,为国防、关键基础设施和IOT设备的硬件级安全开发安全强化3D堆放架构。 这些先进的3D堆叠芯片降低了数据被破坏和网络攻击的风险. 此外,安全硬件飞地在军用级处理器、区块链应用程序和边缘AI中也迅速得到欢迎,以确保增强数据完整性和加密。

3D 堆放市场分析

基于互联互通技术的3D堆放业被双联为3D混合键,3D TSV(穿透硅维)和单相相相通的3D集成.

• 3D TSV(穿硅维)部分是最大的市场,2024年价值为7.983亿美元. 3D TSV部分由于包括HPC系统和数据中心在内的各种计算平台需要极快的内存相容性能与低潜性能相容而大幅增长. 自主车辆制造商和先进的司机辅助系统是低功率和高速集成要求不断提高的主要驱动力。 5G网络和IOT设备的快速扩展推动了市场扩张,因为新的芯片在处理高数据传输率时需要小而高效.
• 3D混合连接部分是增长最快的市场,预计在预测期间将增长22.3%的CAGR. 3DHybrid Bonding是一种关键的突破性技术,它特别有利于基于芯片的架构和下一代AI处理器. 混合接合直接将铜与铜相接,铜能达到更密集的相接能力,同时也能降低电能需要并改进热能. 该技术是神经形态计算系统、高性能AI处理器以及即将到来的HBM & DRAM应用的最佳选择。 AMD,英特尔,TSMC等多家公司和三星公司进行大量投资,采用基于芯片的架构并选择混合连接作为模块计算平台的首选互联方法.

基于互联互通技术的3D堆放市场被双联成死相接,活相接,活相接,活相接,活相接,活相接.

• 死亡至死亡部分是最大的市场,2024年价值为7.28亿美元。 死-死(D2D)互联部分的扩展是由于它越来越多地被使用在以芯片为主的系统中,其中几个死(Die)是相互联系的,以作为一个单一系统工作. 该战略支持高性能计算(HPC),AI加速器,数据中心处理器的创新,具有更好的灵活性,可伸缩性和功率效率. AMD,英特尔和TSMC等多家公司是一些主要半导体公司,正在采用死相接互联解决方案. 这些公司正在迅速采用3D混合保税、高级包装(Foveros、X3D和CoWOS)来增加吞吐量、降低耐用性并改进热管理。
• wafer-to-wafer部分是增长最快的市场,预计在预测期间将增长22.8%的CAGR. W2W互联显示市场迅速增长,因为它们提供了高产制造和微型互联点,使它们对图像传感器技术、内存集成和神经形态处理应用具有理想性。 W2W连接实现高对接精度,降低互联中的阻力,并提升功率效率来满足低功率AI系统,密集的DRAM堆放,小型可穿戴技术设备的要求. 下一代的单体3D集成通过W2W相接而成为可能,因为它可以在子-5nm和3nm半导体节点过渡期间使逻辑和内存层直接的wafer相接.

基于设备类型的3D堆放市场被分解成逻辑ICs,成像和光电子,内存设备,MEMS/传感器,LED等.

• 内存装置部分是最大的市场,2024年价值为5.466亿美元. 数据重力应用如AI,云计算,和HPC等的快速崛起,推动了3D存储器设备如3D NAND,HBM,和DRAM的需求. 随着快速低纬度内存解决方案需求的增长,三星,Micron,SK Hynix等公司正在大量投资3D NAND堆放和基于TSV的HBM来提升内存密度并节省能量. 另外,5G,边缘计算,自驾车系统的普及也增加了节能和高容量内存设计的需求. 3D-stacked内存确保多个内存层的平稳连接,提供更快的存储空间数据传输,以及更好的功率使用. 这些特征对于现代应用至关重要,如实时AI处理,浸润游戏和高速联网等.
• 逻辑ICs段是增长最快的市场,预计在预测期间将增长22.8%的CAGR. AI,机器学习(ML)和不同计算工作量越来越复杂,这推动了对3D堆叠逻辑IC的需求,特别是对处理器,FPGA和AI加速器的需求. AMD,英特尔和NVIDIA等多家公司正在利用逻辑ICs中的3D堆放来增强处理功率,减少信号延迟,并提升互通效率. 三维逻辑堆放可以更好地集成CPU,GPU,和AI核心,减少芯片脚印并增加数据中心,边缘AI和下源移动处理器的计算效率.

基于最终用户产业的3D堆放市场分为消费电子,制造,通信(电信),汽车,医疗器械/保健等.

• 消费电子产品段是最大的市场,2024年价值为6.452亿美元。 消费电子工业增长的主要驱动因素是越来越多地采用高性能智能手机、平板电脑和智能可穿戴设备以及抗逆转录病毒药物。 这些设备需要紧凑,节能,高速度的处理,以及消费级的3D堆叠内存,如3D NAND和HBM,以及逻辑ICs,以提高设备性能和电池寿命. 同样,AI为个人助理提供动力,高分辨率显示,以及多相机智能手机有先进的图像传感器和AI加速器,由于高数据流量要求和能源效率,这些加速器通过3D堆放而得到增强。 对于下个基因消费者设备,苹果公司、三星公司和Qualcomm公司等主要企业正在使用3D包装和堆放芯片,以方便改进图形处理、快速计算和平滑5G连接。
• 预计通信(电信)部分在预测期间将增长21.3%。 5G网络、数据中心和下一代无线基础设施的扩展正在显著地推动通信业的三维堆放。 由于越来越需要低纬度,高速数据处理,信号完整性得到提高,因此采用了3D-stacked RF组件,AI-驱动的网络处理器,以及高性能内存解决方案. 以3D TSV为基础的互联互通和混合接合技术正在通过快速数据传输和低功率使用来进一步改善5G基站,光学收发机,和NoC架构. 现代电信基础设施严重依赖3D-stacked处理器和内存解决方案,以满足对云计算技术、IoT设备以及边缘联网日益增长的需求,这需要高效能和高速计算架构。

美国主导了3D堆栈市场,2024年占4.86亿美元. 对高性能计算(HPC)、AI加速器和数据中心效率的需求日益增加,是该区域市场的主要增长驱动力。

例如,根据Statista报告,2023年美国AI芯片市场产生的收入为537亿美元,预计到2024年CAGR将增长30%以上,达到710亿美元。 广泛采用3D-stacked高带宽内存(HBM),AI加速器,以及多样化的集成技术,极大地促进了市场的扩张. 此外,本区域的主要公司正在投资于基于芯片的架构,并通过硅维(TSV)堆放,以提高AI和云计算工作量的性能、电能效率和可扩展性,这进一步推动了市场的增长。

• 德国三维堆放市场预计将在预测期间增长,CAGR为20.8%. 德国拥有强大的汽车工业,它需要高性能和高能高效的半导体来开发电动车辆(EV),自主驾驶,和ADAS(高级驱动辅助系统),支持3D堆放的增长,因为它可以使晶体管密度更高,数据处理更快. 此外,在德国领导和边缘计算技术的支持下,工业4.0的迅速发展导致在工业IOT系统中加大了三维芯片的安装力度。
• 中国的3D堆放市场预计到2034年将达到10亿美元. 市场增长由国内半导体制造的快速扩张所驱动,而政府政策如“中国2025年制造”倡议也支持了这一增长。 另外,该国在AI和IoT应用方面的领导地位,这些应用依赖于高频带存储器(HBM)和多样的集成,同时对AI处理器,5G芯片和自主车辆电子产品的需求也激增,驱动采用高级的Wafer级别3D集成,这进一步促进了市场的增长.
• 日本3D堆放市场在2024年占7050万美元. 市场需求的增长得到了该国在半导体研发和微电子技术创新方面领先的支持,驱动了3D TSV技术的采用. 此外,为数据中心和游戏控制台纳入3D堆叠的DRAM和NAND内存进一步支持了市场增长。 此外,汽车、电子、AI处理器和AR/VR设备对传感器和高性能计算技术的需求日益增加,正在推动市场的扩大。
• 印度立体堆放市场预计在预测期间以超过25.5%的CAGR增长。 半导体制造和包装能力的迅速扩大,以及诸如“印度制造”和PLI(与生产挂钩的奖励)计划等政府倡议的实施,是本区域的主要增长动力。 此外,该国不断发展的电子制造部门,包括智能手机和IOT设备,正在进一步推动对具有成本效益的3D存储式集成电路的需求。 此外,5G网络、云计算和AI动力应用的兴起进一步刺激了对使用三维集成的能效高密度芯片基础设施的需求,所有这些都推动了本区域市场的增长。

3D 堆放市场份额

市场竞争激烈并支离破碎,既有全球角色,也有当地角色和初创企业。 全球3D堆放业前4名的公司有:TSMC(台湾半导体制造公司),英特尔公司,三星电子,和AMD(先进微设备),共同占35.3%的市场份额. 市场上的龙头公司正在投资于异质集成,高带宽内存(HBM)等先进的包装解决方案,并用瓦片来进行粘接以提高芯片性能,同时降低功耗和足迹. 此外,对AI、高性能计算(HPC)和5G应用程序的需求日益增加,这推动了3D堆叠结构的采用。 此外,技术进步也带来了创新,如通过硅维(TSV),混合接合,以及风扇出炉的地平面包装(FOWLP),这在推广摩尔定律方面正变得至关重要。

AI,Iot,和汽车电子市场的扩张进一步推动了对高密度和节能芯片的需求,这些芯片将3D堆叠定位为关键技术. 此外,越来越多的政府举措,如美国CHIPS法案和欧洲半导体战略,正在进一步推动若干品牌投资国内三维包装能力,以加强区域竞争力。

TSMC的三维 FabricTM平台整合了前端(SoIC)和后端(CoWOS®,InFO)等技术,实现了以芯片为基础的灵活设计. 这使得客户可以将逻辑,内存,和特长结合到紧凑的高性能模块中去死. 企业在成熟节点上(如模拟/RF组件)再用"芯片",同时将高级节点的重心放在逻辑上,将成本降低至30%.

拥有Foveros 3D堆放和3D CMOS晶体管等专有创新的英特尔计数器,在HPC工作量中会减少15%的耐久性和25%的能耗. 它的垂直集成可以更严格地控制3D-stacked缓存性能,实现数据中心和AI培训的上线对等. 该公司专注于堆叠的纳米平面晶体管(比对手更密集30-50%)和3DSRAM缓存中的研发等建筑突破,以对抗AMD的X3D系列.

3D 堆放市场公司

3D堆放业具有几个突出的玩家特色,包括:

• AMD (英语).
• 安科尔技术
• ASE 技术控股
• 广通
• 图表
• IBM (英语).
• 情报
• JCET 集团
• 克奥西亚
• 马维尔技术
• 微型技术
• 纳米比亚
• 视觉技术
• 三星电子
• SK 希尼克斯语Name
• 索尼半导体 解决方案
• SPIL 语录
• 技术监测中心
• 西方数字
• 希林克斯语Name

3D 堆叠工业新闻

• 2025年1月,"梦之大"半导体已经与三星铸币局合作开发了世界领先的MARS芯片标签平台,推出了芯片枢纽和网络IO芯片. 通过包括SF4X FinFET工艺技术和先进3D芯片相接相接堆放在内的伙伴关系,三星铸币局利用其在HBM内存协同先进包装方面的丰富经验,与"梦之大"半导体合作.
• 2024年8月,TSMC引进了他们的3DFabric系列技术,包括2D和3D前端和后端互联技术. TSMC-SoIC®(集成芯片上的系统)前端技术实施边缘硅外膜精度和三维硅堆放所需的方法. 死堆叠过程涉及Chip-on-Wafer(CoW)和Wafer-on-Wafer(WoW)技术,这些技术可以使同类型和不同类型的死堆堆叠3D.
• 2024年11月,Lightmatter与Amkor Technology建立了战略伙伴关系,为客户提供由Lightmatter's PassageTM技术提供最大3D包装芯片复合动力. Lightmatter和Amkor Technology团队通过增强互联缩放和电源管理,开发出一款能满足AI工作量要求的3D装入相机.

3D堆放市场研究报告包括对该行业的深入报道 附有2021年至2034年收入估计数和预测数(百万美元), 下列部分:

方法

• 死换死
• 逐行逐行
• 瓦费尔到瓦费尔
• 芯片对芯片
• 芯片到文件夹

通过互联技术

• 3D 混合键
• 3D TSV (通过硅维)
• 单体三维融合

按设备类型

• 逻辑 ICs
• 图像和光电子
• 内存设备
• MEMS/传感器
• 发光灯
• 其他(RF、光子、模拟和混合信号以及动力装置)

按终端使用行业

• 消费者电子产品
• 制造业
• 通信(电信、数据中心和HPC)
• 汽车
• 医疗设备/保健
• 其他(军事和国防、航空)

现就下列区域和国家提供上述资料:

• 北美
  • 美国.
  • 加拿大
• 欧洲
  • 德国
  • 联合王国
  • 法国
  • 页:1
  • 意大利
  • 荷兰
• 亚太
  • 中国
  • 印度
  • 日本
  • 澳大利亚
  • 韩国
• 拉丁美洲
  • 联合国
  • 墨西哥
  • 联合国
• 中东和非洲
  • 沙特阿拉伯
  • 南非
  • 阿联酋