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人工智能重塑全球半導(dǎo)體格局 區(qū)域分化加劇自研芯片提速
來源:證券時(shí)報(bào)網(wǎng)作者:阮潤生2025-06-17 18:37

在地緣因素持續(xù)動(dòng)蕩與人工智能技術(shù)競賽的背景下,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨重塑。在日前集邦咨詢主辦的“TSS 2025半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高層論壇”上,行業(yè)分析師指出,盡管AI算力需求激增為市場注入動(dòng)能,但供應(yīng)鏈區(qū)域化、關(guān)稅政策不確定性及產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性調(diào)整正重塑行業(yè)格局,晶圓代工廠區(qū)域分化將加劇。同時(shí),在英偉達(dá)等算力巨頭需求推動(dòng)下,HBM(高帶寬內(nèi)存)迭代快速,市占率急速提高,產(chǎn)生的排擠效應(yīng)正在重塑內(nèi)存行業(yè)供給格局;在新材料領(lǐng)域,氮化鎵正處于大規(guī)模應(yīng)用的臨界點(diǎn),向汽車、AI數(shù)據(jù)中心、人形機(jī)器人等高功率場景推廣。

區(qū)域分化加劇

當(dāng)前全球晶圓代工產(chǎn)業(yè)面臨著關(guān)稅等短期政策沖擊,對8英寸與12英寸產(chǎn)能帶來不同程度影響。

集邦咨詢資深研究副總經(jīng)理郭祚榮指出,8英寸晶圓產(chǎn)能因美國對華出口管制的“90天寬限期”出現(xiàn)擠單現(xiàn)象,客戶急單拉貨,但第三季度起利用率將開始下滑,第四季度可能進(jìn)一步走弱。相比之下,12英寸產(chǎn)能則相對穩(wěn)健,但臺(tái)積電等大廠因客戶庫存調(diào)整也會(huì)有所下行,其先進(jìn)工藝部分占比依舊維持高位。

關(guān)稅政策的不確定性仍是最大變量。據(jù)集邦咨詢統(tǒng)計(jì),2024年全球半導(dǎo)體IC產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值預(yù)計(jì)達(dá)到6473億美元,同比增長25.6%,創(chuàng)近年新高。這一強(qiáng)勁增長主要受益于AI算力需求爆發(fā)及存儲(chǔ)器價(jià)格觸底反彈的雙重推動(dòng)。然而,隨著美國新政府上臺(tái)后實(shí)施的貿(mào)易限制與關(guān)稅政策持續(xù)擾動(dòng)市場,多家機(jī)構(gòu)已將2025年半導(dǎo)體增長預(yù)期從年初預(yù)估的20%以上大幅下修至10%—15%。

在人工智能和車用電子帶動(dòng)下,2025年全球半導(dǎo)體晶圓代工營收預(yù)計(jì)同比增長19.1%,但若排除臺(tái)積電貢獻(xiàn),行業(yè)增速將驟降至5.7%,這一顯著差距凸顯了先進(jìn)制程技術(shù)對代工產(chǎn)業(yè)增長的顯著作用。

另一方面,晶圓代工廠產(chǎn)業(yè)區(qū)域分化將加劇。

據(jù)統(tǒng)計(jì),中國臺(tái)灣地區(qū)目前雖以73%的全球代工產(chǎn)能占比領(lǐng)跑,但受電力制約以及產(chǎn)能外移等影響,其先進(jìn)工藝份額預(yù)計(jì)從2021年的66%降至2030年的54%;相比之下,美國通過吸引臺(tái)積電、英特爾等廠商投資,目標(biāo)將本土先進(jìn)工藝份額從18%提升至2030年的27%。其中,臺(tái)積電亞利桑那州工廠受限于成本與良率,2030年預(yù)計(jì)僅有三座工廠完工,預(yù)估貢獻(xiàn)16%的美國先進(jìn)工藝產(chǎn)能。

與此同時(shí),中國大陸聚焦成熟制程擴(kuò)張,預(yù)計(jì)到2030年其12英寸晶圓產(chǎn)能年復(fù)合增長率達(dá)18.8%,遠(yuǎn)超全球平均的9.6%,成熟工藝市占率將突破48%。

終端廠商加速自研

AI算力革命為半導(dǎo)體市場帶來新機(jī)遇。

郭祚榮表示,AI服務(wù)器芯片需求預(yù)計(jì)2024年同比增長24%,延續(xù)去年46%的高增長態(tài)勢,成為支撐先進(jìn)制程需求的核心動(dòng)力。盡管AI芯片到2027年預(yù)計(jì)僅占先進(jìn)工藝產(chǎn)能的9%,其產(chǎn)值占比卻極高。相比,消費(fèi)電子市場可能持續(xù)低迷。

集邦咨詢資深分析師儲(chǔ)于超強(qiáng)調(diào),AI正重塑半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局。據(jù)集邦預(yù)測,到2028年,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)年復(fù)合增長率為8.3%,其中數(shù)據(jù)中心以11.5%的復(fù)合增長率領(lǐng)跑,遠(yuǎn)超消費(fèi)電子、工業(yè)等領(lǐng)域的6%以下增速。這一分化凸顯AI對產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)性拉動(dòng)作用。

在云端計(jì)算領(lǐng)域,英偉達(dá)憑借其GPU架構(gòu)的絕對優(yōu)勢,成為產(chǎn)業(yè)增長的核心驅(qū)動(dòng)力。2023—2024財(cái)年,英偉達(dá)營收同比激增125%,遠(yuǎn)超其他Fabless(無晶圓廠)芯片企業(yè)平均20%的增幅。英偉達(dá)AI服務(wù)器產(chǎn)品線通過異構(gòu)計(jì)算、NV-Link高速互聯(lián)及可擴(kuò)展架構(gòu),牢牢掌控云端訓(xùn)練市場。

儲(chǔ)于超指出,英偉達(dá)的毛利率已突破60%,但客戶對單一供應(yīng)商依賴的擔(dān)憂日益加劇,谷歌、微軟等云服務(wù)商正加速自研芯片(如TPU、DPU),甚至采用全光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)挑戰(zhàn)其壟斷地位。

隨著終端廠商自研芯片、區(qū)域供應(yīng)鏈重組等,AI服務(wù)器市場格局正在重塑。

集邦咨詢研究經(jīng)理龔明德指出,當(dāng)前AI服務(wù)器以英偉達(dá)和AMD為代表的GPU為主,但是自研芯片具備增長潛力,預(yù)計(jì)今年占比有望達(dá)到25%。從供應(yīng)鏈上下游反饋,AWS自研芯片增長速度比較快,預(yù)計(jì)今年出貨量有機(jī)會(huì)翻倍增長。

“受地緣因素以及供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn),一些互聯(lián)網(wǎng)業(yè)者明確AI應(yīng)用服務(wù)需求,所以知道用怎樣的ASIC(專用集成電路)AI芯片來輔助服務(wù)器,中長期而言是比較有潛力的?!饼徝鞯卤硎尽?/p>

據(jù)集邦咨詢預(yù)測,2025年AI服務(wù)器的產(chǎn)值會(huì)達(dá)到30億美元,同比增長46%。隨著英偉達(dá)從H系列向B系列轉(zhuǎn)換,整個(gè)AI服務(wù)器產(chǎn)值提升,預(yù)計(jì)今年AI服務(wù)器的市場占有率會(huì)從去年的67%提升到70%;另外,液冷散熱方案的滲透率也有望從去年的14%提升到今年的30%。

HBM排擠效應(yīng)

人工智能的興起,直接拉動(dòng)了HBM市場發(fā)展,2025年HBM總需求年增長94%,2026年增速將回落至50%以下,但仍遠(yuǎn)超整體DRAM增長水平。

集邦咨詢分析師許家源介紹,HBM技術(shù)每兩至三年迭代一代,但未來兩年將加速推進(jìn),預(yù)計(jì)HBM3e將占據(jù)2025年出貨份額超過90%,2026年HBM4將開始滲透市場,供貨商預(yù)計(jì)2026年第二季度量產(chǎn)。其中,SK海力士繼續(xù)位居HBM主力供應(yīng)商,美光快速追趕。

市場需求方面,英偉達(dá)維持HBM消費(fèi)市場最大份額,預(yù)測占據(jù)HBM約61%市場,2025年或進(jìn)一步攀升至70%以上,但預(yù)計(jì)2026年后可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)折。一方面,英偉達(dá)下一代芯片可能仍維持8顆HBM配置(12hi/36Gb),無法提升容量,導(dǎo)致需求增速放緩;另一方面,海內(nèi)外自研廠商將加速推出搭載多層HBM的AI芯片,顆粒數(shù)持續(xù)攀升,縮小與英偉達(dá)差距。

HBM對內(nèi)存產(chǎn)業(yè)帶來了排擠效應(yīng)。

據(jù)統(tǒng)計(jì),三星、海力士、美光HBM在各自內(nèi)存產(chǎn)能占比分別是23%、18%和26%,且HBM的增長速度高于整體內(nèi)存增速,營收年增率高速增長,也帶動(dòng)整體內(nèi)存價(jià)格上漲。因此,內(nèi)存供應(yīng)商巨頭將HBM以及DDR5列為生產(chǎn)重心,相應(yīng)排擠DDR4產(chǎn)能,導(dǎo)致DDR4價(jià)格上漲,也推動(dòng)需求方從DDR4向DDR5快速迭代。

AI也為閃存市場帶來了新的需求趨勢。

據(jù)集邦咨詢預(yù)測,AI帶動(dòng)服務(wù)器固態(tài)硬盤需求占比達(dá)9%—10%,預(yù)計(jì)到2028年這一占比將提升至20%;其中,企業(yè)級SSD將是受AI影響最大的領(lǐng)域,隨著AI提高數(shù)據(jù)傳輸效率,PCIe Gen 5.0將在下半年成為主流,明年英偉達(dá)新一代產(chǎn)品將采用PCIe Gen 6.0,其他產(chǎn)品線由于成本競爭激烈,產(chǎn)能過剩,價(jià)格恐怕難以大幅反彈。

人工智能還將帶來寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新機(jī)遇。

集邦咨詢分析師龔瑞驕指出,GaN(氮化鎵)正處于大規(guī)模應(yīng)用的臨界點(diǎn),由中低功率消費(fèi)電子逐漸走向高功率應(yīng)用,汽車、AI數(shù)據(jù)中心、人形機(jī)器人等場景蘊(yùn)藏巨大潛力,預(yù)計(jì)氮化鎵的功率器件市場規(guī)模將會(huì)從去年的大概3.9億美元成長到2030年的33.3億美元。

在AI服務(wù)器領(lǐng)域,氮化鎵將主要應(yīng)用于服務(wù)器架構(gòu)中的PSU(電源供應(yīng)單元)模塊和IBC(中間總線轉(zhuǎn)換器)模塊中。其中,當(dāng)AI服務(wù)器PSU功率達(dá)到7千瓦以上,就需要使用氮化鎵設(shè)計(jì)出滿足功率密度和效能的電源產(chǎn)品。另外,人形機(jī)器人的關(guān)節(jié)也會(huì)大量使用到氮化鎵,提升機(jī)器人高效、便捷性以及負(fù)載能力。

責(zé)任編輯: 范璐媛
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