VLSI 市场规模、份额、增长和行业分析，按类型（计量/检测技术、缺陷审查/晶圆检测、薄膜计量和光刻计量）按应用（电气与半导体、工业、光学、学术等）以及到 2035 年的区域见解和预测

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超大规模集成电路市场概览

2025年全球超大规模集成电路市场规模为607.1亿美元，预计2026年将达到644.1亿美元，到2035年将进一步增长至1164亿美元，2026年至2035年复合年增长率预计为6.1%。

超大规模集成（VLSI）是指将数千甚至数十亿个晶体管集成到单个半导体芯片上的过程，从而允许引入高整体性能和电力绿色数字电路。 VLSI 技术是当今微处理器、内存芯片、片上设备 (SoC) 和专用集成电路 (ASIC) 的灵感来源。

VLSI 芯片在紧凑的硅晶圆中包含大量晶体管，从而增强了计算能力和性能。  先进的 VLSI 设计可优化电力消耗，使其适合智能手机、物联网设备和零件计算等节能程序。

主要发现

COVID-19 的影响 

超大规模集成电路行业产生了负面影响 COVID-19 大流行期间的生产延迟和停工

全球 COVID-19 大流行是史无前例的、令人震惊的，与大流行前的水平相比，所有地区的市场需求都低于预期。复合年增长率的上升反映了市场的突然增长，这归因于市场的增长和需求恢复到大流行前的水平。

疫情引发全球半导体供应链严重中断，主要表现为原材料短缺、无法按时发货以及生产停顿，严重影响了超大规模集成电路芯片的制造。

最新趋势

较小节点技术的进步推动市场增长

更小的节点允许制造商将更多的晶体管集成到单个芯片中，从而提高计算强度和效率，同时缩小典型的芯片尺寸。随着晶体管的减少，它们交换状态所需的能量就会少得多，从而降低了能耗。这对于蜂窝设备、物联网程序和人工智能驱动的工作负载特别有利。先进节点芯片提供更高的处理速度和更低的延迟，使其最适合人工智能、高整体性能计算 (HPC) 和信息中心的应用。极紫外光刻（EUV）是关键的一代技术，允许制造更小的节点，允许更独特的晶体管图案并减少半导体制造中的缺陷。

• 据国家电子行业协会消息称，印度贡献了全球约 20% 的半导体和 VLSI 设计劳动力，增强了全球设计能力。
• 据政府消息人士透露，超过 10 项半导体和显示器制造提案已获得批准，投资承诺占该国电子制造计划总支出的近 15%。

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超大规模集成电路市场细分

按类型

根据类型，全球市场可分为计量/检测技术、缺陷审查/晶圆检测、薄膜计量和光刻计量。

• 计量/检测技术:此类包括用于校准、检查和确保半导体制造过程精度的高级策略。它有助于检测所含电路 (IC) 中的尺寸变化、对准问题和结构缺陷，确保出色的芯片生产。

• 缺陷审查/晶圆检查:这涉及自动光学和电子显微镜检查，以定位半导体晶圆上的缺陷。它在令人满意的控制和产量提高方面发挥着重要作用，可以解决早期制造中的污染物、图案未对准和颗粒缺陷等问题。

• 薄膜计量:这种类型专门测量半导体晶圆上沉积的薄薄膜的厚度、均匀性和成分。它保证介电层、导电层和绝缘层满足工具整体性能的指定规格，特别是在先进节点技术中。

• 光刻计量:本课程包括评估和控制半导体制造中光刻图案的策略。它保证功能尺寸、对准和重叠精度满足设计规范，减少光掩模和晶圆图案化中的错误。

按申请

根据应用，全球市场可分为电气和半导体、工业、光学、学术和其他。

• 电气与半导体:超大规模集成电路技术广泛应用于微处理器、存储芯片和嵌入式系统的布局和制造。它在客户电子、电信和计算设备中发挥着关键作用，可实现高速事实处理和节能性能。

• 工业:工业自动化、机器人和操纵系统依赖于基于 VLSI 的组件以及微控制器、FPGA 和 ASIC。这些芯片有助于提高工业机械、智能生产和物联网驱动的自动化的效率、可靠性和可扩展性。

• 光:光通信和成像系统使用基于VLSI的完整电路来进行超高速信号处理、激光控制和数据传输。应用包括光纤网络、激光雷达传感器以及医疗和汽车行业的高级成像结构。

• 学术:研究机构和大学使用 VLSI 一代来开发新的半导体架构、人工智能加速器和量子计算解决方案。它对于专门从事芯片设计、电路优化和新兴计算范例的学术任务至关重要。

• 其他:此类别包括专业项目，包括生物医学设备、航空航天、保护系统和游戏硬件。 VLSI 芯片在可穿戴健身监视器、军用级处理器和高性能 GPU 中至关重要，可推动各个领域的创新。

市场动态

市场动态包括驱动因素和限制因素、机遇和挑战，说明市场状况。

驱动因素

对高性能计算的需求不断增长以推动市场发展

人工智能、智能设备、云计算和海量数据分析的兴起，推动了对能够有效处理复杂计算的先进 VLSI 芯片的需求，同时也推动了 VLSI 市场的增长。

• 根据协会层面的评估，印度拥有超过125,000名IC/VLSI设计专业人员，约占全球芯片设计工程师队伍的18-20%。
• 据政府消息人士称，国家激励计划旨在使至少20家国内半导体设计公司扩大运营规模，支持本地设计产能增长近10-12%。

半导体制造的进步扩大了市场

半导体制造策略的不断增强，加上 3nm 和 2nm 节点，再加上小芯片和 3D 堆叠等创新，美化了 VLSI 芯片的性能和性能。

制约因素

高昂的初始投资和研发成本可能会阻碍市场增长

高级 VLSI 芯片的改进需要在研究、设计和半导体制造设施 (fabs) 方面投入大量资金，这可能对新进入者和小型企业构成障碍，导致 超大规模集成电路市场份额。

• 据行业协会估计，中国可能面临25万至30万半导体专业人才的短缺，相当于所需劳动力总数的近25%至30%。
• 协会消息人士强调，进入先进晶圆厂的机会仍然有限，超过 80% 的制造需求仍然依赖于外国设施。

人工智能和机器学习应用的扩展为市场上的产品创造机会

机会

医疗保健、汽车和金融等领域越来越多地采用人工智能推动的技术，这推动了对高性能 VLSI 芯片的需求，其中包括人工智能加速器和神经形态处理器。

• 据政府消息人士称，国内半导体需求已超过电子元件总需求的 45-50%，为 VLSI 制造和设计扩张创造了新的机遇。
• 根据协会研究，该国可以支持另外 5 个 ATMP/OSAT 单位，这可以将当地 VLSI 价值链整合提高近 20-25%。

 

供应链中断可能对消费者构成潜在挑战

挑战

基本物质（包括硅晶圆和稀土金属）的短缺和地缘政治紧张局势可能会扰乱半导体交付链，影响制造和运输时间表。

• 政府技术研究强调，半导体制造涉及受控环境中的 500-1,500 个精密步骤，使其成为全球最复杂的工艺之一，误差容限低于 1%。
• 根据政府评估，近95%的半导体相关全球能力中心集中在少数大都市地区，限制了全国范围内的人才分散。

 

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超大规模集成电路市场区域洞察

• 北美

北美，特别是美国超大规模集成电路市场，在超大规模集成电路布局和创新方面继续发挥着强大的作用，拥有重要的半导体团队和研究机构。

• 欧洲

欧洲国家正在对半导体技术进行投资，以减少对外部资源的依赖并提升附近的制造能力。该地区在 VLSI 半导体市场中占有很高的份额，其封装涵盖汽车、商业和消费电子领域。

• 亚洲

由于担心半导体短缺以及中美之间的地缘政治紧张局势，印度正在对半导体制造业进行巨额投资。

主要行业参与者

主要行业参与者通过创新和市场扩张塑造市场

这些公司等通过半导体设计、制造改进和战略合作伙伴关系的不断进步来推动超大规模集成电路市场的发展，塑造不同行业的技术命运。

• Rigaku:根据行业协会评估，Rigaku的半导体计量系统支持将缺陷识别精度提高近30-40%，从而提高VLSI制造良率。
• Aquila InstrumentsL 据美国电子协会消息称，Aquila Instruments 为 50 多家半导体和电子公司提供测试和测量设备，占国内测试设备生态系统的约 10%。

顶级 VLSI 市场列表 公司

• KLA-Tencor (U.S.)
• Topcon (Japan)
• Rigaku
• Secon (India)
• Aquila Instruments
• Hitachi (Japan)

主要行业发展

2024 年:VLSI 设计人员一直在探索将特殊形式的技术组合到单个芯片上的方法，包括组合 CPU、GPU、加速器和内存组件。这一趋势的目标是为众多应用创造更强大、更专业的芯片，以及人工智能和设备的知识。

报告范围

该研究包括全面的 SWOT 分析，并提供对市场未来发展的见解。它研究了促进市场增长的各种因素，探索了可能影响未来几年发展轨迹的广泛市场类别和潜在应用。该分析考虑了当前趋势和历史转折点，提供对市场组成部分的全面了解并确定潜在的增长领域。

在 VLSI（超大规模集成）市场中，先进技术在增强众多应用中的芯片性能、可扩展性和能源效率方面发挥着至关重要的作用。这些现代半导体解决方案为芯片生产商提供了强大的方法来优化电路布局、改进制造策略和装饰器件集成，从而确保更高的处理性能、成本效益和可靠性。人工智能驱动的芯片设计、实时性能分析和先进光刻策略等技术正在重塑半导体企业进行芯片改进和生产的方式。通过利用这些创新，超大规模集成电路解决方案可以提供超高性能、节能环保的半导体，同时可以改进消费电子、汽车、电信和计算。