又到了歲末年初之際，回顧過去的2024年，半導體產(chǎn)業(yè)有增長也有陣痛，復盤2024年的半導體產(chǎn)業(yè)狀況，有哪些長足的進展又有哪些短板？展望2025年，半導體市場又有哪些機會，該如何發(fā)展？為此，電子發(fā)燒友網(wǎng)策劃了《2025年半導體產(chǎn)業(yè)展望》專題，收到數(shù)十位國內外半導體創(chuàng)新領袖企業(yè)高管的前瞻觀點。其中，電子發(fā)燒友特別采訪了Imagination首席產(chǎn)品官James Chapman，以下是他對2025年半導體市場的分析與展望。
?

Imagination首席產(chǎn)品官James Chapman

?
半導體行業(yè)已經(jīng)從2024年的低迷中強勢復蘇，目前的預測顯示，將迎來一段持續(xù)穩(wěn)定增長的時期，這一增長主要由對支持AI的芯片需求的全面提升所驅動，涵蓋從邊緣到云端的各個領域。尤其是在汽車領域，車輛電氣化、軟件定義和自動駕駛的趨勢帶來了對更先進計算系統(tǒng)的迫切需求。
?
在此背景下，Imagination的半導體IP業(yè)務持續(xù)發(fā)展。不僅鞏固了客戶基礎，還通過創(chuàng)新工程師團隊的努力，將創(chuàng)意轉化為切實可行的工程解決方案，為邊緣AI的未來奠定基礎。這一發(fā)展得到了Fortress Investment Group的大規(guī)模投資支持，該投資將加速圖形與邊緣AI技術的開發(fā)。
?
其中之一的解決方案于2024年推出——Imagination DXS GPU IP。這是一款為汽車市場打造的突破性功能安全解決方案。由于出色的性能和靈活的可編程性，GPU已成為AI工作負載的首選平臺。IMG DXS專為希望將AI工作負載卸載到GPU上的汽車SoC設計者而開發(fā)。通過全面的軟硬件協(xié)同優(yōu)化，IMG DXS成為我們迄今為止計算能力最強的處理器，可為最新的駕駛輔助系統(tǒng)處理如計算機視覺和激光雷達點云處理等功能提供支持。
?
邊緣AI
?
在邊緣運行人工智能模型是Imagination的專業(yè)領域。我們的解決方案非常適合需要實時響應但無法保證云連接，或者因安全限制無法將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫说膽脠鼍啊?br /> ?
支持邊緣AI的軟件正在逐步成熟：如今已有參數(shù)規(guī)模在70億以下的模型可以運行在智能手機等設備上，行業(yè)需要設計能夠處理這些模型的硬件。
?
在設計用于邊緣AI的系統(tǒng)時，性能當然至關重要。晶體管的縮放可以并且將會幫助釋放未來幾代邊緣硬件所需的性能提升。然而，需要注意的是，邊緣硬件不僅需要處理單一模型的推理任務，還需要應對設備上同時運行的所有并行加速任務、用戶交互任務以及設備管理任務。因此，邊緣AI設計需要一種全局視角，其中AI用例必須與其他功能共存——更重要的是，它們必須共享熱預算。隨著晶體管密度的增加，性能雖然得以提升，但瓶頸轉向了熱管理。在邊緣AI的未來中，**每瓦特運算能力（TOPS/W）**將比峰值運算能力（TOPS）更重要，成為成功的關鍵指標。
?
此外，隨著AI模型的快速迭代，硬件設計者需要通過提升加速器的能效和可編程性，來確保其設備具備應對未來需求的能力。硬件的設計不僅要適配當前流行的模型，還要支持下一代模型。這需要軟硬件結合，構建可適應未來發(fā)展的軟件棧。
?
GPU作為計算任務的優(yōu)秀加速器，已經(jīng)在云端AI工作負載中表現(xiàn)出卓越的性能、可擴展性和可編程性。鑒于這些優(yōu)勢，Imagination正在增強其備受信賴的GPU架構的AI能力。該架構已在過去30年間為邊緣設備提供了高能效的圖形和計算支持。通過基于開放標準的計算軟件棧，我們正在幫助開發(fā)者釋放這些能力，從而推動邊緣AI的進一步發(fā)展。
?
汽車
?
汽車半導體市場在2024年確實有所增長，預計在2025年及以后將迎來更顯著的增長。半導體技術滲透到汽車基礎設施的方方面面，從動力系統(tǒng)到信息娛樂系統(tǒng)。由于半導體成為汽車差異化的關鍵點，供應鏈發(fā)生了變化。一些專注于電動車或完全自動駕駛汽車的新OEM廠商出現(xiàn)了。這些新玩家高度關注汽車的電子架構，甚至經(jīng)常自行設計汽車控制器，而不是從傳統(tǒng)汽車供應鏈中采購解決方案。對于像Imagination這樣的IP供應商來說，這帶來了新的機遇。我們不僅繼續(xù)與瑞薩電子、德州儀器等長期合作伙伴合作，還助力新興OEM內部的半導體團隊將他們的創(chuàng)意轉化為現(xiàn)實。
?
Imagination是汽車座艙和車載信息娛樂系統(tǒng)領域領先的GPU IP供應商。傳統(tǒng)上，我們的GPU為車載屏幕上的用戶界面提供支持。憑借對汽車市場需求（尤其是功能安全方面）的深刻理解，我們的GPU如今也被用于ADAS單元中的計算加速器。我們最近發(fā)布的Imagination DXS GPU IP已獲得授權并集成到客戶的解決方案中，同時我們正在持續(xù)完善計算軟件棧，以在我們的硬件上實現(xiàn)高性能AI計算。
?
為了應對汽車中不斷上升的計算成本，汽車行業(yè)正在將多項功能整合到更少但更強大的控制器中。這一趨勢帶來了兩大技術挑戰(zhàn)。首先，一個控制多個領域的控制器需要一個強大的虛擬化解決方案，用于工作負載優(yōu)先級管理和避免任務干擾，例如Imagination的HyperLane技術。

其次，功能安全至關重要（即在及時且安全的方式下檢測并處理故障的能力）。任何處理安全關鍵任務的硬件，例如車道檢測、駕駛員監(jiān)控、制動等，都需要符合ISO 26262汽車功能安全標準（ASIL）的認證。滿足ASIL要求一直以來對OEM來說成本較高。傳統(tǒng)方法包括兩次運行工作負載（性能減半）或在兩個核心上同時運行操作（芯片面積加倍）。Imagination近期在分布式功能安全領域的創(chuàng)新消除了這些負擔，使汽車公司能夠在不增加開銷的情況下滿足功能安全要求。
?
2025年增長驅動力
?
汽車、物聯(lián)網(wǎng)以及加速計算預計將在2025年成為推動半導體市場增長的主要動力。企業(yè)正在尋找能夠滿足最新AI模型復雜性能、能效和可編程性需求的新型處理器技術。
?
一個重要的增長領域是新興的RISC-V SoC市場。據(jù)預測，到2031年，RISC-V SoC的出貨量將超過200億顆，市場滲透率可達四分之一。Imagination是RISC-V設計的GPU IP供應商，其產(chǎn)品已被廣泛應用于多款芯片中，例如玄鐵TH1520和奕斯偉計算的EIC77系列等等。隨著RISC-V的流行度提升以及更復雜的應用處理器的出現(xiàn)，我們預計將有更多的Imagination GPU IP被集成到支持RISC-V的SoC中。
?
在半導體行業(yè)中，成功平衡供需是一項巨大的成就，尤其是在芯片開發(fā)到消費者購買的周期較長的情況下。對AI處理器和高帶寬內存的高需求可能帶來額外挑戰(zhàn)，因為企業(yè)正將重點轉向潛在利潤率更高的新產(chǎn)品。
?
作為一家IP公司，Imagination的角色是降低風險并加速產(chǎn)品開發(fā)，使企業(yè)能夠部署高質量、功能全面的處理器，而無需投入數(shù)百萬美元從零開始設計復雜的加速器。我們不僅與成熟企業(yè)合作，幫助他們持續(xù)向客戶提供最新的圖形和AI創(chuàng)新，還支持致力于顛覆市場中充滿動能的新興企業(yè)，例如桌面計算領域的新玩家。
?
我們認為2025年將是在AI技術推動下，充滿了令人振奮的創(chuàng)新的一年。首先，越來越多的從高端到中端的計算設備、移動設備和消費電子產(chǎn)品都在加入AI能力，這有助于打破以傳統(tǒng)CPU計算架構在許多領域內的壟斷和掣肘，推動諸如GPU +AI等更加靈活高效硬件體系的普及，甚至更加緊密的集成。中國不僅是巨大的消費市場，也是全球電子產(chǎn)品供應鏈上最重要的環(huán)節(jié)之一，因此其具有的巨大市場潛力能夠支撐和孵化出采用新架構參與競爭的芯片設計企業(yè)，同時Imagination也已經(jīng)為這個市場準備好了相應的解決方案。
?
?