AI芯片是專為人工智能計算任務(wù)設(shè)計的芯片,通過軟硬件優(yōu)化加速深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)等算法,廣泛應(yīng)用于視覺處理、語音識別、自然語言處理等領(lǐng)域。自從AI技術(shù)大爆發(fā)以來,全球科技巨頭持續(xù)加碼AI大模型,消費(fèi)電子領(lǐng)域日益呈現(xiàn)人工智能的趨勢,AI芯片的需求將與日俱增,AI芯片供應(yīng)緊張狀況一直延續(xù)。
一、產(chǎn)業(yè)鏈
AI芯片產(chǎn)業(yè)鏈上游為半導(dǎo)體材料和半導(dǎo)體設(shè)備,半導(dǎo)體材料包括硅片、光刻膠、濺射靶材、電子特氣、封裝材料等,半導(dǎo)體設(shè)備包括光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、薄膜沉積設(shè)備、清洗設(shè)備、涂膠顯影設(shè)備等;中游為AI芯片可分為CPU、GPU、FPGA、ASIC;下游為Al大模型、云計算、智能駕駛、智慧醫(yī)療、智能穿戴、智能機(jī)器人等應(yīng)用領(lǐng)域。
AI芯片產(chǎn)業(yè)鏈以上游材料與設(shè)備為根基(如光刻膠、EUV光刻機(jī)),中游芯片技術(shù)(CPU/GPU/FPGA/ASIC)為核心驅(qū)動力,下游應(yīng)用(大模型、自動駕駛、醫(yī)療等)為價值落地場景。產(chǎn)業(yè)鏈的競爭力取決于材料純度、設(shè)備精度、芯片架構(gòu)創(chuàng)新與場景需求的深度結(jié)合。未來,隨著邊緣計算與AI普及,高能效、低成本的定制化芯片(如存算一體、光子計算)或?qū)⒊蔀橥黄品较颉?/P>
二、上游分析
1.硅片
(1)市場規(guī)模
盡管目前主要半導(dǎo)體硅片企業(yè)均已啟動擴(kuò)產(chǎn)計劃,但其預(yù)計產(chǎn)能長期來看仍無法完全滿足芯片制造企業(yè)對半導(dǎo)體硅片的增量需求,疊加中長期供應(yīng)安全保障考慮,國內(nèi)半導(dǎo)體硅片行業(yè)仍將處于快速發(fā)展階段。2019-2023年中國半導(dǎo)體硅片市場規(guī)模從77.10億元增至123.30億元,年均復(fù)合增長率達(dá)12.45%。2024年中國半導(dǎo)體硅片市場規(guī)模將達(dá)到131億元。
(2)重點(diǎn)企業(yè)分析
與國際主要半導(dǎo)體硅片供應(yīng)商相比,中國大陸半導(dǎo)體硅片廠商市場份額較小,技術(shù)工藝水平以及良品率控制等與國際先進(jìn)水平相比仍具有顯著差距。國內(nèi)半導(dǎo)體硅片龍頭企業(yè)滬硅產(chǎn)業(yè)、立昂微、TCL中環(huán)、中晶科技等。
2.光刻膠
(1)市場規(guī)模
目前,全球光刻膠市場已達(dá)到百億美元規(guī)模,市場空間廣闊。我國光刻膠產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善,且隨著下游需求的逐漸擴(kuò)大,光刻膠市場規(guī)模顯著增長。2023年我國光刻膠市場規(guī)模約109.2億元,2024年約增長至114.4億元。2025年我國光刻膠市場規(guī)?蛇_(dá)123億元。
(2)重點(diǎn)企業(yè)分析
光刻膠的應(yīng)用領(lǐng)域主要為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、面板產(chǎn)業(yè)和PCB產(chǎn)業(yè)。從細(xì)分市場來看,在半導(dǎo)體光刻膠市場,由于技術(shù)含量最高,市場主要由JSR、東京應(yīng)化、信越、杜邦、富士等國際巨頭壟斷。
3.電子特氣
(1)市場規(guī)模
中國電子特氣市場規(guī)模同樣呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長的趨勢。2023年中國電子特氣市場規(guī)模249億元,2024年市場規(guī)模約262.5億元,隨著集成電路和顯示面板等半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,電子特氣的需求將持續(xù)增長,2025年中國電子特氣市場規(guī)模將達(dá)279億元。
(2)競爭格局
目前,中國電子特氣行業(yè)以國外企業(yè)為主?諝饣な袌龇蓊~占比最多,達(dá)25%。其次分別為德國林德、液化空氣、太陽日酸,占比分別為23%、22%、16%。
4.封裝材料
(1)封裝基板
封裝基板產(chǎn)品有別于傳統(tǒng)PCB,高加工難度與高投資門檻是封裝基板的兩大核心壁壘。近年來,隨著國產(chǎn)替代化的進(jìn)行,中國封裝基板的行業(yè)迎來機(jī)遇, 2023年中國封裝基板市場規(guī)模約為207億元,同比增長2.99%。2024年中國封裝基板市場規(guī)模將增至213億元,2025年將達(dá)220億元。
封裝基板可為芯片提供電連接、保護(hù)、支撐、散熱、組裝等功效,以實現(xiàn)多引腳化、縮小封裝產(chǎn)品體積、改善電性能及散熱性、超高密度或多芯片模塊化的目的。
(2)鍵合絲
鍵合絲是芯片內(nèi)電路輸入輸出連接點(diǎn)與引線框架的內(nèi)接觸點(diǎn)之間實現(xiàn)電氣連接的微細(xì)金屬絲,直徑為十幾微米到幾十微米。根據(jù)材質(zhì)不同,分為非合金絲和合金絲,非合金絲包括金絲、銀絲、銅絲、鋁絲;合金絲包括鍍金銀線、鍍銅鍵合絲。
我國鍵合絲市場重點(diǎn)企業(yè)包括賀利氏、日本田中貴金屬集團(tuán)、煙臺一諾電子材料有限公司等。(3)引線框架
目前,國際上主要的引線框架制造企業(yè)主要集中在亞洲地區(qū),其中一些企業(yè)占據(jù)了全球市場的顯著份額。除了荷蘭柏獅電子集團(tuán)在歐洲外,其他都在亞洲。中國大陸也有一些企業(yè)在引線框架制造領(lǐng)域取得了顯著成就,如寧波康強(qiáng)電子股份有限公司、寧波華龍電子股份有限公司等。
5.刻蝕機(jī)
(1)市場規(guī)模
刻蝕機(jī)主要用來制造半導(dǎo)體器件、光伏電池及其他微機(jī)械等。近年來,全球刻蝕機(jī)市場規(guī)模呈增長趨勢。2023年全球刻蝕機(jī)市場規(guī)模約為148.2億美元,同比增長5.93%,2024年市場規(guī)模約為156.5億美元。2025年全球刻蝕機(jī)市場規(guī)模將達(dá)164.8億美元。
(2)重點(diǎn)企業(yè)分析
刻蝕機(jī)行業(yè)的競爭格局呈現(xiàn)出高度集中且競爭激烈的態(tài)勢。全球范圍內(nèi),以LAMResearch、AMAT和TEL為代表的國際巨頭占據(jù)了市場的主導(dǎo)地位,它們憑借先進(jìn)的技術(shù)、豐富的產(chǎn)品線和廣泛的客戶群體,在全球刻蝕機(jī)市場中占據(jù)了大部分份額。中微公司和北方華創(chuàng)等本土企業(yè)憑借自主研發(fā)和創(chuàng)新能力,逐漸在刻蝕機(jī)領(lǐng)域嶄露頭角,成為國內(nèi)刻蝕機(jī)行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。
三、中游分析
1.AI芯片市場規(guī)模
AI芯片作為專門為人工智能計算設(shè)計的集成電路,近年來受到廣泛關(guān)注,中國AI芯片行業(yè)市場規(guī)模不斷增長。2023年中國AI芯片市場規(guī)模達(dá)到1206億元,同比增長41.9%。2025年中國AI芯片市場規(guī)模將增至1530億元。
2.GPU市場規(guī)模
作為通用型人工智能芯片,GPU在并行計算能力方面表現(xiàn)出色,特別適用于需要大量并行計算任務(wù)的場景,如機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等。近年來,國內(nèi)GPU市場正處于快速增長階段。2023年中國GPU市場規(guī)模為807億元,較上年增長32.78%,2024年約為1073億元。2025年中國GPU市場規(guī)模將增至1200億元。
3.AI芯片投融資情況
隨著生成式AI的崛起,AI芯片行業(yè)投融資熱度升高。2024年中國AI芯片行業(yè)投融資事件達(dá)88件,總?cè)谫Y金額高達(dá)1383.31億元。從投融資輪次來看,近幾年中國AI芯片行業(yè)的投融資活動主要集中在B輪及前期階段,中國AI芯片仍處于快速發(fā)展階段。
4.AI芯片企業(yè)注冊量
隨著AI技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,AI芯片市場需求持續(xù)增長,企業(yè)注冊量平穩(wěn)增長。當(dāng)前中國AI芯片相關(guān)企業(yè)共計9.98萬余家。從企業(yè)注冊情況來看,2021-2024年中國AI芯片相關(guān)企業(yè)注冊量從1.47萬家增長至2.06萬家,年均復(fù)合增長率達(dá)11.93%。
5.AI芯片重點(diǎn)企業(yè)分析
目前,AI芯片相關(guān)的A股上市企業(yè)中,廣東省共有13家,數(shù)量最多。北京市和江蘇省均為8家,并列第二。
四、下游分析
1.AI大模型
基于人工智能領(lǐng)域的深度學(xué)習(xí)模型,AI大模型能夠處理大規(guī)模數(shù)據(jù)并具有更加精準(zhǔn)地預(yù)測和決策能力,是實現(xiàn)人工智能商業(yè)化的關(guān)鍵,應(yīng)用前景廣闊。2023年中國AI大模型市場規(guī)模為141.34億元,較上年增長83.92%。2024年中國AI大模型市場規(guī)模將達(dá)到294.16億元,2025年達(dá)到495.39億元。
2.云計算
我國云計算市場保持較高活力。2023年我國云計算市場規(guī)模達(dá)6165億元,同比增長35.5%,大幅高于全球增速,2024年約為8378億元。隨著AI原生帶來的云計算技術(shù)革新以及大模型規(guī);瘧(yīng)用落地,我國云計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展將迎來新一輪增長曲線,預(yù)計到2027年我國云計算市場規(guī)模將超過2.1萬億元。
3.智能駕駛
目前,我國積極發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車,自動駕駛技術(shù)進(jìn)一步推動BAT等企業(yè)進(jìn)入市場、加大投入研發(fā)技術(shù),自動駕駛市場正處于快速發(fā)展階段。2023年我國自動駕駛市場規(guī)模達(dá)3301億元,同比增長14.1%。2024年我國自動駕駛市場規(guī)模將達(dá)3993億元,2025年將逼近4500億元。