半岛彩票当前半导体行情仍较为低迷,“寒气”仍旧逼人,但今年以来持续受市场热捧的AI芯片给半导体产业链带来了一股“暖流”。市场最新传出,AI芯片热潮惠及上游晶圆代工厂,晶圆代工厂及其封装合作产线有望获得代工价格上调。
AI芯片的代工产能涨价逻辑何在?除了代工厂,还有哪些半导体企业在分享AI芯片红利呢?本文将探讨。
从台媒的报道来看,晶圆代工大厂台积电近期有意调涨AI芯片代工价格,其给出的理由首先是产能扩张带来了生产成本上涨。
9月25日,据中国台湾“联合报”报道,由于对AI产品的强劲需求,台积电正在投资数十亿美元升级其封装产能。随着台积电供应链扩大CoWoS先进封装产能,这些中间膜价格的上涨最终将推高该公司生产的AI芯片成本。业界人士透露,追加设备进驻厂房后,台积电的月产能可达2.5万片以上、甚至朝3万片靠拢,从而令台积电承接AI相关订单能力上升,由于相关产能升级,台积电的AI芯片也将迎来代工价格调涨。
台积电的涨价理由并非虚构。台积电供应链扩充的CoWoS先进封装产能是生产AI芯片必备的技术,主要针对7nm以下晶圆的封装。据了解,CoWoS 是一种2.5D、3D 的封装技术,可以分成CoW和WoS两种类型。CoW(Chip-on-Wafer)是芯片堆叠;WoS(Wafer-on-Substrate)则是将芯片堆叠在基板上。CoWoS 就是把芯片堆叠起来,再封装于基板上,最终形成2.5D、3D 的型态,可以减少芯片的空间,同时还减少功耗和成本。
CoWoS 封装是将逻辑晶片及HBM(高频宽记忆体)先连接于中介板上,透过中介板内微小金属线来整合左右不同晶片的电子讯号,同时经由硅穿孔(TSV)技术来连结下方基板,最终透过金属球衔接至外部电路。
为完成这种新型的封装,据悉,台积电正从辛耘、万润、弘塑、钛升、群翊等设备厂采购 CoWoS 封装设备,而早前供应链已经传出这些设备厂商将调涨设备价格。
晶圆代工厂及上游设备厂商的涨价动因,追溯至终端市场,根本原因还是在于AI芯片需求旺盛。
今年的芯片明星英伟达是目前台积电 CoWoS 先进封装最大的客户,其订单量占台积电产能六成,今年以来AI芯片需求持续旺盛,英伟达扩大下单,而亚马逊、博通等客户也陆续有急单涌现,供不应求之下,上游厂家把握时机,也趁机分食AI芯片市场红利。
半导体上游厂家的价格调涨验证了AI芯片市场依旧火热,在当前芯片行情整体低迷的情况下,更值得令人关心的是,AI芯片的火热究竟能多大程度上撬动半导体产业链行情呢?
仅从单家企业来看,英伟达和台积电受益最为明显。AIGC掀起的大模型军备竞赛引发全球市场对算力的旺盛需求,GPU巨头英伟达在2023年第二季度(截至7月30日)的净利润达到创纪录的61.88亿美元,同比增843%;营收也同比激增101%至135亿美元,大超预期的112.2亿美元。业绩大涨也直接推动英伟达总市值突破万亿美元,问鼎上市半导体企业龙头。
台积电在其二季度财报会上也表示,台积电 AI 相关收入,即 AI 服务器中 CPU、GPU、AI加速器等芯片,未来五年有望达到50%的复合增速。AI收入对于台积电的收入贡献有望从当前的6%提升至低双位数(10%-15%之间)。换而言之,AI芯片未来将成为台积电又一重大市场,持续利好公司营收,利及产业链。
AI芯片的出货也在带动其它类型的芯片销售。调研机构TrendForce数据显示,AI刺激相关供应链备货热潮,除了激励第二季全球前十大IC设计公司营收达 381 亿美元,环比增长12.5%。全球CSP、互联网公司及私人企业生成式 AI、大型语言模型部署风潮涌现,预期今年下半年AI 对相关供应链营运的助益会更明显,且该类产品平均销售单价较消费型产品更高。
需求端来看,大模型军备竞赛催生庞大内需空间,国内市场需求也很旺盛。AIGC 浪潮下,阿里、百度、华为、360 等国内科技平台,及创业 公司、科研院校先后加入大模型军备竞赛。据不完全统计,目前参数量在 10 亿规模以上的国内大模型发布数量已达79个,已发布模型中参数量最多高达174万亿。由此推演,技术层大模型落地+应用层场景丰富最终会通过AI产业链传导至基础层,转变为对 AI 硬件尤其是AI芯片的庞大内需。据IDC数据,2022 年 中国AI市场规模为 122 亿美元,预计 2026 年将达 264 亿美元,其中 AI 硬件占比最高,规模近 150 亿美元。
稍有遗憾的是,相对需求端,在供应端我国AI芯片企业的表现还有待加强。目前AI芯片主要分为GPU、FPGA 和 ASIC芯片三类,性能功耗比依次列之。山西证券研究所相关报告指出,目前全球市场,包括中国市场中,有英伟达、Intel、QUALCOMM、AMD、Google、Microsoft 等。在GPU和FGPA领域,国外厂商尤其是美国公司近乎处于垄断地位。
以GPU为例,JPR 数据显示 23Q1 Intel 在全球 PC 端 GPU 市占率为 68%,英伟达和 AMD分别占19%和 13%;而英伟达在台式机独立GPU市场的份额则高达 84%。而我国仅在性能功耗比较低的ASIC芯片领域比较活跃,GPU和高性能FPGA方面与海外巨头还有非常明显的差距,因而当前在AI芯片市场获得的实际营收还比较有限。
此外,AI芯片大多对制程有着比较极致的需求,在当前国内先进制程以及产业链部分环节发展受限的背景下,短期内,国内芯片在该领域的发展也比较被动,难以在芯片端形成产业优势。