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AI又带火了一类芯片
半导体行业观察· 2026-02-10 09:14
行业趋势与市场动态 - 人工智能的快速发展推动了对电源管理集成电路的需求增长,市场需求正向数据中心和电动汽车等领域多元化发展[2] - 主要晶圆代工厂如三星电子和台积电正将重心转向先进工艺,并缩减8英寸晶圆产能[2][3] - 尽管行业向先进工艺转型,但对8英寸晶圆的需求仍在持续增长,主要受数据中心、电动汽车和依赖高压工艺的先进IT设备驱动[3] - 汽车电压系统正从传统的12伏转向48伏,人工智能数据中心为提高能效,工作电压正从380伏提高到高达800伏,这需要能可靠处理更高电压的技术[3] DB HiTek公司表现与业务 - DB HiTek在2025年的收入为1.4万亿韩元(约9.5485亿美元),营业利润为2773亿韩元,同比分别增长24%和45%[2] - 公司表示,人工智能服务带来的PMIC需求扩大,对其收益产生了有利影响[2] - 公司2025年业绩反弹,主要得益于功率半导体需求复苏以及人工智能和电动汽车市场的增长[2] - 公司晶圆厂的平均利用率从2024年的76%大幅上升至2025年的96%[2] - 公司计划通过高压工艺技术拓展业务[3] 技术与产品焦点 - 电源管理集成电路是一种负责转换、存储、分配和控制电子设备电源的半导体器件,在优化功耗方面至关重要[2] - PMIC传统上采用8英寸晶圆制造,因为其成本更低,且在小批量生产中效率更高[2] - SK海力士旗下子公司SK Keyfoundry计划通过推出新的高压工艺并与客户紧密合作进行产品开发,以巩固其在PMIC市场的地位[3]
英特尔悄然终止了一项芯片计划
半导体行业观察· 2026-02-10 09:14
英特尔“按需服务”计划概述 - 英特尔于2021年首次推出软件定义芯片计划,最初名为SDSi,后更名为“Intel On Demand”[4] - 该计划旨在为第四代至强可扩展处理器用户提供激活芯片内加速器和硬件增强功能的选项[4] - 计划提供两种付费模式:一次性付费永久解锁功能,或按实际使用量付费[4][5] 计划提供的具体功能 - 计划支持的加速器功能包括:动态负载均衡器、数据流加速器、内存分析加速器、快速辅助技术、软件保护扩展[4] - 对于第五代至强芯片,还支持CPU上的虚拟RAID功能[4] - 该模式允许客户无需预先购买更高级别处理器型号,即可按需激活加速器功能[5] 计划终止的迹象与现状 - 近年来,英特尔基本停止了公开讨论其“Intel On Demand”计划,开发活动明显放缓[2] - 包含支持该计划所需软件组件的Intel SDSi GitHub代码库已于2023年11月被存档,标志着积极开发结束[2] - 英特尔已从其网站上删除了大部分On Demand相关文档,仅能访问到一些旧的PDF文件[2] - 软件支持、文档和公开讨论的消失强烈表明,英特尔已彻底放弃该计划,它不会成为下一代至强平台的一部分[2] 市场反应与计划失败原因 - 该计划遭到业界强烈批评,主要担忧在于加速器模块物理存在于处理器中,但需付费激活,被质疑为让用户为某些功能支付两次费用[5] - 鉴于这些担忧,按需加速功能并未真正普及,SDSi支持代码被存档也证实了这一点[5]
苹果下一代芯片,最新展望
半导体行业观察· 2026-02-09 09:18
苹果M5 Pro/Max芯片架构传闻 - 有传言称即将推出的高端M5 Pro和M5 Max处理器将采用与M5不同的架构,预计将在下一代MacBook Pro中首次亮相[2] - 架构改变旨在提高可扩展性,使芯片速度提升更容易高效,同时降低发热并可能略微延长电池续航[2] - 为实现目标,公司据称已放弃M5使用的台积电系统级芯片布局,转而采用名为SoIC-MH的定制版台积电系统级集成芯片水平封装布局[2] 架构变化的具体内容 - 当前M系列SoC架构将所有组件(除内存)集成在单芯片上,通过组合多个芯片来扩展Pro、Max和Ultra系列,但这种方式效率低下且缺乏灵活性[4] - 台积电SoIC制造工艺为选定操作组制造单独芯片,然后通过高速连接将它们连接成一个封装并与存储器组合[4] - 预计公司会将GPU移至独立芯片组,以便更轻松地独立于CPU扩展其性能,这对满足快速增长的人工智能张量处理和图形处理需求至关重要[4] - 与通常的堆叠式设计不同,公司可能采用定制的SoIC-MH布局,将小芯片排列在主芯片旁边而非堆叠[4] 潜在影响与行业意义 - 架构变化可能影响公司对CPU核心数量的选择,取决于如何利用芯片上腾出的空间或是否选择缩小芯片尺寸[6] - 新架构有望解决M系列长期不支持独立显卡、只能依赖集成GPU的局限,为逐步提升GPU性能找到更好方法[7] - 将GPU移至独立芯片组可能允许公司在GPU中集成更多核心,不受限于芯片上有限空间,从而推出在处理大型机器学习工作负载方面真正具有竞争力的14英寸MacBook Pro[7] - 鉴于内存短缺等因素给笔记本电脑价格带来的压力,以分离方式提供GPU和CPU性能的芯片选项可能有助于控制成本,或让消费者更容易根据细粒度配置选项做出预算内选择[8] - 如果采用此架构,预计将在苹果全球开发者大会上看到M5 Pro和Max系统,以再次激发开发者对游戏和人工智能的兴趣[7]
两大GPU买家,摆脱英伟达
半导体行业观察· 2026-02-09 09:18
文章核心观点 - 科技巨头亚马逊和谷歌通过其自研人工智能芯片业务,正对英伟达在AI芯片市场的绝对主导地位构成虽小但意义重大的冲击,其芯片收入已达数十亿至数百亿美元级别,并可能推动市场格局的长期变化 [2][3][5] 市场格局与竞争动态 - 英伟达目前仍掌控着用于构建和部署AI技术的专用芯片市场92%的份额,预计其2025年AI芯片收入将接近2000亿美元 [3] - 亚马逊和谷歌是英伟达最大的两家客户,同时也是其最强劲的竞争对手,它们在自研芯片的同时仍大量采购英伟达产品 [2][3] - 亚马逊Trainium芯片收入预计到2025年将达到“数十亿美元”,而谷歌TPU的收入据透露将达到“数百亿美元” [3] - 其他竞争者包括AMD、Cerebras、微软和Meta,但亚马逊和谷歌的芯片业务被视为英伟达面临的最强劲对手 [2] 亚马逊的芯片业务进展 - 亚马逊已开始将数千个自研AI芯片装入其数据中心网络,并被AI公司Anthropic使用 [2] - 亚马逊向Anthropic投资了40亿美元,Anthropic同意使用亚马逊的芯片来构建其AI系统是赢得该投资的关键因素之一 [5] - 亚马逊与Anthropic合作,为其Trainium 2芯片的新版本量身定制,以适应现代AI数据中心的需求 [5] - 亚马逊芯片性能虽不及谷歌或英伟达,但通过在单个数据中心安装双倍数量的芯片,旨在用相同电力提供更强算力 [6] - 亚马逊云部门AWS的芯片收入每三个月(即一个季度)增长150%,增长受限于芯片推向市场的速度 [6] 谷歌的芯片业务进展 - 谷歌通过其云计算服务向其他公司出租TPU,但与Anthropic的合作采取了新模式:首次允许一家公司将谷歌芯片安装在不属于谷歌的数据中心内 [4] - 博通CEO透露,已向Anthropic出售了价值100亿美元的谷歌芯片,而Anthropic又下了价值110亿美元的第二笔订单 [4] - 谷歌为Anthropic与Fluidstack合作建设的数据中心提供了债务担保,这意味着如果Fluidstack无力偿还,谷歌将承担责任 [4] - 这笔交易使外界得以窥见谷歌芯片业务规模,其收入已攀升至数百亿美元 [5] Anthropic的战略角色与影响 - Anthropic严重依赖英伟达芯片,但因其对英伟达向中国出售芯片的做法不满,正努力降低对英伟达的依赖 [4] - Anthropic决心对其AI技术保持严格控制,通过运营自己的数据中心来保密原始软件代码,这促成了与谷歌的特殊芯片安排 [5] - Anthropic目前是亚马逊芯片收入的主要驱动力,其使用亚马逊或谷歌芯片的行为向市场表明英伟达芯片并非唯一选择 [6] - Anthropic和OpenAI拥有能修改软件以适配新型芯片的工程师,它们的采用将推动其他公司跟随,形成网络效应 [7] 行业趋势与未来展望 - 除亚马逊和谷歌外,其他芯片制造商如AMD和Cerebras也已同意向OpenAI提供AI芯片 [6] - 分析师预测,未来两年内,英伟达替代芯片的市场增长速度将超过英伟达芯片本身的市场增长速度 [6] - 为新型AI芯片开发的软件越多,使用这些芯片的人也会越多,这将进一步推动替代芯片的普及 [7]
从“更快”到“更省”:AI下半场,TPU重构算力版图
半导体行业观察· 2026-02-09 09:18
AI算力行业范式转变:从训练为王到推理为王 - 行业核心逻辑正发生本质改变,从以模型训练为中心的“训练为王”旧秩序,转向以规模化应用为核心的“推理为王”新时代[1] - 大模型的商业价值实现依赖于规模化推理服务,模型每天需处理数十亿次用户请求,推理成本直接决定每次API调用的利润空间[4] - 行业关注焦点已从单纯追求算力规模,转向通过提升算力利用率与能效来降低Token成本,这是实现商业价值的关键路径[37] 成本驱动下的算力竞争格局重塑 - 大模型核心商业模式是按每百万Token计费,降低单个Token成本是AI技术像电力一样渗透各行业的关键,因此市场对“Token per dollar”(每美元产出的Token量)的关注度空前增长[8] - 以谷歌TPU为代表的专用架构(ASIC)正成为强有力的挑战者,其成本优势显著。数据显示,从TPU v6到TPU v7,谷歌已将每百万token的推理成本降低了约70%[8] - 英伟达GB 200 NVL72每百万token推理成本约为0.27美元,而谷歌TPU v7在同样任务负载下,成本已降至相当甚至更优水平,标志着算力竞争格局的转折点[8] - 成本优势已成为商业博弈筹码。OpenAI仅凭“威胁购买TPU”这一策略,就迫使英伟达生态链做出让步,使其计算集群总拥有成本下降了约30%[10] - 头部AI公司开始大规模商业部署ASIC芯片,例如Anthropic与博通签订了价值高达210亿美元的TPU订单,若通过TPU v7降低30–40%单位推理成本,在其月度千亿级别API调用规模下,可能带来每年数十亿美元的利润改善[10] 谷歌TPU崛起的技术与生态逻辑 - TPU采取极其精简的专用架构设计,砍掉与AI推理无关的图形处理单元,将晶体管资源集中于大模型最核心的矩阵运算[13] - TPU引入独特的脉动阵列架构,让数据如流水般在计算单元间连续流动,大幅减少对寄存器的频繁读写,配合大容量片上SRAM缓存与高效数据搬运引擎,显著降低了“数据搬运”这一主要能耗瓶颈[13] - 为打破英伟达CUDA生态的路径依赖,谷歌采取“硬件进化、软件开源”双重攻势。其XLA编译技术及OpenXLA开源项目,打通了从多框架模型到不同硬件的统一编译路径[15] - 谷歌近期与Meta合作推进TorchTPU项目,实现TPU对PyTorch的原生支持,使开发者可将PyTorch模型无缝迁移至TPU。PyTorch在全球机器学习开发应用中占比超过80%[15] 本土芯片厂商奕行智能的技术路径与突破 - 公司硬件采用类TPU架构,其矩阵、向量、标量的精简架构设计完全匹配大模型计算特点,显著降低了传统GPGPU架构中用于调度与资源分配的额外开销(通常占总开销的10%-20%),有效提高能效比与面积效率[20] - 其大尺寸矩阵运算引擎采用类TPU的双脉动流水设计,数据复用率提升数倍,且显著减少数据前处理开销,编程更为简单易用[20] - 面对AI计算中频繁出现的4D数据,其高性能4D DMA引擎仅通过一次操作即可完成整体搬移与数据变换,相比竞品需多次操作优势明显。通过配置大容量片上缓存,其访问速度相比存放在DDR的方案提升1–2个数量级[21] - 其近存计算设计,在实测中Flash Attention关键算子利用率相比竞品提升4.5倍[21] - 公司架构率先引入RISC-V+RVV(向量扩展)指令集,并支持RVV 1024 bit位宽,精准捕捉了RISC-V向AI计算拓展的机遇。谷歌也在TPU中集成了RISC-V处理器[21] - 基于类TPU架构+RISC-V底座,公司推出了国内业界首款RISC-V AI算力芯片Epoch,该系列产品及解决方案于2025年启动量产,已在头部客户中获得商业突破并大规模量产出货[22] 精度演进:低位宽与高精度的平衡 - “低位宽、高精度”数据格式支持是行业突破能效瓶颈的关键路径。例如,TPU Tensor Core在FP8模式下可提供2倍于BF16的算力密度[25] - 以Ironwood(TPU v7)为例,其FP8峰值算力达到4.6 PetaFLOPS,而BF16仅为2.3 PetaFLOPS,显存占用和通信数据量也同步减半[25] - 奕行智能的AI芯片在国内率先支持DeepSeek所需的基于分块量化的FP8计算精度,并在新一代产品支持NVFP4、MXFP4、MXFP8、MXINT8等前沿数据格式,可高效释放算力,大幅降低存储开销[26] - “拓宽数据通道”(支持RVV 1024 bit位宽)与“压缩信息体积”(支持低位宽浮点精度)的双重组合,带来了向量算力与矩阵算力吞吐的双重增长与存储成本下降[26] 软件与生态的协同构建 - 奕行智能在软件栈深度融合谷歌开源的StableHLO和XLA技术,全面支持PyTorch、TensorFlow、JAX、ONNX等主流框架。其智能编译器ACE已接入OpenXLA体系,可无缝迁移至TorchTPU方案,让PyTorch开发者能够近乎“零代码修改”地实现模型迁移[28] - 公司推出原生适配Tile(分块)的动态调度架构,通过“虚拟指令+智能编译器+硬件调度器”的闭环,将复杂指令依赖与内存管理交由硬件自动完成,打破传统静态优化的性能上限[32] - 其独创的VISA虚拟指令集技术,在复杂硬件和上层软件之间架起“标准翻译桥梁”,降低开发门槛[32] - 在生态构建上,公司正与Triton社区推进合作,将Triton编译流引入RISC-V DSA后端,并计划开源其虚拟指令集,共同打造面向RISC-V DSA的“CUDA式”开发生态[35] 全栈竞争:从芯片到互联与系统优化 - 行业竞争已升级为覆盖芯片、互联、软件与系统优化的全栈AI基础设施生态之争[37] - 英伟达的优势不仅在于GPU与CUDA,其高速互联技术NVLink同样关键,GB200 NVL72系统正是依托NVLink实现高效的Scale Up互联架构[37] - 奕行智能自研的互联技术方案ELink,支持超大带宽与超低延迟的Scale Up扩展,是其构建算力效率护城河的关键一环[37] - ELink支持前沿的在网计算技术,可将部分计算卸载至网络交换节点,从而减轻带宽负担,降低通信延迟[38] - ELink全面支持RoCEv2、SUE、EthLink、C-Link等主流互联协议,能与支持上述协议的交换设备及芯片无缝高效互联,并支持800G/400G/200G可配置以太网标准协议[38] - ELink互联方案的任意点对点带宽(P2P带宽)可达传统互联方案的7倍,根据不同组网方案单节点聚合带宽可达14.2倍,有效支持大模型高速推理[40]
HBM 4,三星率先量产
半导体行业观察· 2026-02-09 09:18
三星电子HBM4产品进展与行业地位 - 三星电子计划在农历新年假期后开始出货下一代高带宽存储器HBM4,成为首家出货该产品的存储器制造商,最早于2月第三周开始向英伟达交付,用于其下一代Vera Rubin AI加速器平台 [2] - 此举标志着三星的战略反弹,旨在缩小与竞争对手SK海力士的差距并可能实现超越,三星率先量产性能最高的HBM4芯片,证明了其技术领先地位的恢复 [2] - 预计英伟达将在下个月的GTC 2026开发者大会上发布搭载三星HBM4的Vera Rubin加速器,出货时间已与英伟达的产品路线图和测试计划协调确定 [2] HBM4产品技术规格与性能 - 三星HBM4采用业界第六代10纳米级DRAM(1c)工艺与自家4纳米逻辑芯片结合,数据传输速度高达11.7 Gbps,远超JEDEC的8 Gbps标准,比标准提高37%,比上一代HBM3E提高22% [3] - 该内存堆栈的单栈带宽最高可达每秒3TB,约为上一代产品的2.4倍,12层堆叠设计可实现高达36GB的容量,未来采用16层堆叠后容量可能扩展至48GB [3] - 尽管采用尖端工艺,三星在大规模生产前已实现稳定的良率,预计随着产量扩大良率会进一步提高,产品设计还强调能效,旨在最大化计算性能的同时降低能耗,帮助数据中心节省电力与冷却成本 [3] 三星产能扩张与市场格局 - 三星预计今年HBM销量将比上年增长三倍以上,已决定在其平泽园区4号生产线增设生产线以扩大产能,P4生产线计划每月生产约10万至12万片晶圆,专门用于生产HBM4使用的1c DRAM [4] - 到去年,三星已建成每月约6万至7万片晶圆的1c DRAM工艺产能,计划扩产后用于HBM4的1c总产量将增至每月约20万片晶圆,约占三星DRAM总产能(约78万片晶圆)的四分之一 [4] - 预计HBM4市场将由三星和SK海力士主导,市场追踪机构SemiAnalysis数据显示,SK海力士预计将占据HBM4市场约70%的份额,三星预计将占据剩余的30% [4] 美光科技退出HBM4竞争 - 分析显示,美光科技实际上已经退出了第六代高带宽内存HBM4的竞争,预计英伟达、AMD等公司下一代AI芯片所需的HBM4芯片份额将由三星和SK海力士瓜分 [5][6] - 半导体分析公司Semianalysis将美光在英伟达Vera Rubin芯片中HBM4的市场份额下调至0%,目前没有任何迹象表明英伟达正在订购美光的HBM4芯片 [6] - 美光退出竞标的原因在于其未能满足英伟达的规格要求,英伟达在去年第三季度将HBM4的数据传输速度要求提高到11Gbps以上,尽管美光宣称已达到,但业内人士认为该公司仍在努力达到此标准 [7] HBM4市场竞争态势 - HBM4的供应竞争预计将最终演变为三星电子和SK海力士之间的双雄争霸 [7] - 分析表明,三星电子将在本月内实现HBM4的量产并交付给英伟达,从而巩固其“第一供应商”的地位 [7] - SK海力士则表示,将凭借其在上一代HBM3E市场的绝对优势,继续保持HBM4市场的领先地位 [7]
MEMS,开启新整合
半导体行业观察· 2026-02-09 09:18
全球MEMS产业整合趋势 - 全球MEMS产业正进入新的整合阶段,驱动因素包括技术复杂性增加、资本密集度提高以及对更清晰战略定位的需求[2] - 半导体企业正积极调整业务组合,剥离非核心资产,同时加大对具有长期差异化优势和规模优势的细分市场的投入[2] - MEMS市场在消费应用领域趋于成熟,增长日益集中在汽车、工业自动化、医疗、国防和基础设施等领域[2] - 随着竞争加剧和认证要求严格,规模、路线图和应用深度比应用广度更为重要[2] - 整合浪潮预计将持续,资产正向战略契合度更高、规模经济效益更强的“天然所有者”转移[9] 意法半导体收购恩智浦MEMS业务 - 意法半导体于2026年初完成对恩智浦MEMS传感器业务的收购,以拓展其全球传感器业务能力[5] - 收购重点关注汽车安全/非安全以及工业应用领域,旨在扩大规模并拓展在设计周期长、客户粘性高的市场中的服务范围[5] - 从恩智浦角度看,此次出售符合其审慎的投资组合管理策略,旨在将投资集中于能实现系统级差异化的领域(如处理、连接和平台)[5] 英飞凌科技收购欧司朗非光学传感器业务 - 英飞凌科技于2026年2月宣布计划以5.7亿欧元收购ams OSRAM的非光学模拟/混合信号传感器产品组合[6] - 收购以无晶圆厂资产交易形式进行,涵盖产品、研发能力、知识产权及测试/实验室设备[6] - 对于ams OSRAM,交易符合其优先发展核心光学领域并实现非光学资产变现的战略目标[6] - 对于英飞凌科技,收购将拓展其传感器产品线并增强在汽车、工业和医疗领域的系统能力[6] - 英飞凌科技旨在打造与新兴人形机器人领域高度契合的产品组合[6] SiTime收购瑞萨电子定时业务 - SiTime以15亿美元收购瑞萨电子的定时业务,凸显整合趋势[7] - 定时技术是MEMS技术高度依赖的领域,对可靠性、高性能有要求,在人工智能/数据基础设施、通信、工业和汽车等领域价值日益增长[7] - SiTime预计收购的业务将在交易完成后的12个月内创造约3亿美元收入,将加速其成为规模化、纯粹的精密定时领域领导者的进程[7] - 瑞萨电子正积极简化其产品组合,以便将资源集中于能够最大限度发挥战略影响力的核心平台[8] Qorvo剥离MEMS传感器资产 - Qorvo通过出售其基于MEMS的传感解决方案业务获得2150万美元收益[9] - 对于这家多元化的射频和连接技术供应商,某些基于MEMS的业务活动已不再符合其长期战略重点[9] - MEMS传感资产更适合由那些战略、制造生态系统和客户互动模式完全围绕传感技术路线图构建的公司持有[9] 整合背后的战略逻辑 - 在汽车、工业和医疗传感领域,规模化已成为必然,因为资质认证、可靠性和供应链保障是制胜关键[9] - 清晰的业务组合越来越受重视,企业更愿意剥离无法强化其核心竞争力或系统发展路线图的业务[9] - 成功企业采取选择性扩张策略,通过收购能够强化其系统架构的特定组件(如传感器+接口、时序控制+基础设施等)来实现扩张[9] - 随着MEMS技术越来越深入地嵌入系统级架构,产品组合优化仍将是一项重要的战略手段[10]
三大设备巨头,同时预警
半导体行业观察· 2026-02-09 09:18
半导体设备行业现状与瓶颈 - 半导体设备三巨头ASML、Lam Research与KLA一致指出,当前芯片制造商面临的核心瓶颈是“晶圆厂产能”与“无尘室空间”严重短缺,而非订单不足[2] - 由于新建晶圆厂需耗时两年以上,现有厂房空间接近饱和,芯片商短期内增加产出主要依赖升级现有产线设备或并购现有厂房[2] - 设备商预计,随着无尘室瓶颈在2026年下半年陆续缓解,全球晶圆厂设备投资(WFE)有望冲上1,350亿美元的历史新高[3] - “缺空间”的现状带动了高毛利的“现有设备升级服务(CSBG)”订单,由AI驱动的设备上行周期因产能瓶颈的延迟效应而被拉长[3] 主要半导体设备公司财务表现 - Lam Research在2025年第四季(12月当季)营收达53.45亿美元,年增22.14%[3] - KLA在2026会计年度第二季(同为2025年第四季)营收为32.97亿美元,年增7.15%[3] 晶圆代工厂第一季度运营展望 - 受AI需求强劲及面板驱动IC需求回温影响,晶圆代工厂第一季度传统淡季表现预计“淡季不淡”[4][5] - 台积电在AI相关应用对先进制程需求驱动下,2026年第一季度营收预计达346亿至358亿美元,将创历史新高,季增4%[6] - 世界先进因伺服器电源管理芯片出货强劲及显示驱动IC需求复苏,第一季度晶圆出货量预计季增1%至3%,但因产品组合变化,产品平均售价可能下滑约3%至5%,营收预计较2025年第四季持平至减少4%[6] - 联电第一季度营运预计稳健,晶圆出货量与产品平均售价将持平,营收预计持平,表现优于往年季减8%至9%的水准,其22奈米制程业绩因智能手机影像处理器及AMOLED驱动IC市占率提升而有望成长[6] 行业并购案例 - 美光(Micron)于1月中旬宣布斥资18亿美元收购力积电位于苗栗铜锣的P5晶圆厂,交易预计在2026年第二季完成,旨在绕过新建厂房的漫长周期,快速取得无尘室空间以冲刺HBM与DRAM产能[2]
存储芯片,远未见顶
半导体行业观察· 2026-02-09 09:18
DRAM技术发展与微缩挑战 - DRAM单元包含一个访问晶体管和一个存储电容,其尺寸在过去数十年间不断缩小,以降低每比特成本[2] - 历史上DRAM密度增长远超逻辑芯片,大约每18个月翻一番,极大地降低了成本,导致许多无法在成本上竞争的供应商破产,行业整合至仅剩少数几家主要厂商[2] - 过去十年,DRAM密度总共只增长了约2倍,远低于行业鼎盛时期每十年约100倍的增长,微缩速度已显著放缓[3] - 现代DRAM单元中的电容器是高度立体的结构,长宽比接近100:1,却只能存储数万个电子,信号极其微弱[3] - 位线和读出放大器已成为DRAM微缩的主要制约因素,尺寸的每一次微小缩小都会降低信号裕度、增加变异性并提高成本[3][6] - DRAM微缩放缓导致每比特成本的下降速度随之放缓,定价如今更多地取决于产能和供需关系,而非技术驱动的成本降低[8] 存储器行业的周期性特征 - 存储器行业具有商品化和周期性波动的特点,由需求变化与供应响应之间的时间错配造成[9][10] - DRAM供应灵活性很差,建造领先的晶圆厂需要数十亿美元投资和数年时间,包括漫长的良率学习曲线和产能爬坡期[10] - 供应商需要保持较高的产能利用率(从超级周期的约95%到严重下行周期的低至50%)才能产生现金利润以收回巨额资本投资[13] - 通过迁移到先进工艺节点(如三星1c节点相比1a节点每片晶圆比特输出量提高约70%)可以在不新增产能的情况下提高比特供应量[13] - 新节点初始良率低限制有效产量,但随着良率学习深入,即使晶圆产量不变也能带来更多比特供应,这在经济低迷时期会加剧供应过剩和价格下行压力[14] - 价格下跌对制造商影响巨大,因固定成本已投入,毛利率大幅压缩,现金流迅速恶化[14] - 行业参与者从20世纪90年代约20家重要供应商,经过周期性衰退淘汰,整合至2020年代不足10家,如今只有3-4家材料供应商[15][16] 历史上的存储器超级周期 - 存储器需求在“拐点期”(如新计算平台出现)可能发生突变,呈非线性甚至爆发式增长,例如个人电脑、智能手机、云计算和人工智能加速器[16][17] - 以往的超级周期往往在一两年内达到顶峰并转为下跌周期,因高利润率推动激进的资本投资和产能扩张,最终导致供应过剩[17] - **1993年Windows PC超级周期**:图形用户界面(GUI)使每台PC的平均DRAM容量从1-2MB跃升至4-8MB,增长约4倍,与PC出货量近两位数增长相吻合,导致DRAM短缺和价格大幅上涨[19][21] - 1993-1994年周期后,激进的产能扩张和良率提升使市场从短缺转为过剩,价格暴跌超过60%,加速了行业整合[22] - **2010年超级周期**:由智能手机快速普及和超大规模数据中心早期建设驱动,每台服务器的DRAM容量从个位数GB增长到数十GB[25] - 该周期中LPDDR占比迅速提升,由于其定价特性,价格涨幅不及以往剧烈,且峰值出现更早,回落更快,DDR3 2Gb合约价格从峰值约46.5美元下跌了约46%[27] - LPDDR2的标准化加速了移动DRAM商品化,削弱了供应商定价能力,缩短了上升周期持续时间[28] - **2017-2018年超级周期**:由服务器升级和扩容驱动,每台服务器DRAM容量显著增加,服务器DRAM更高的平均售价和利润率带来了创纪录的财务业绩[28] - 2018年末,供应增长加速和需求增长正常化导致供应过剩和价格下跌[29] - **新冠疫情周期(约2021年)**:居家办公、云计算等需求激增,加上恐慌性订单(重复下单),导致库存迅速下降,价格大幅上涨[30] - 供应受结构性制约(劳动力短缺、物流中断),且供应商资本支出谨慎,优先节点升级而非新建工厂,导致增量供应量低于以往周期[31] - 该周期重塑了行业行为,供应商更重视审慎资本支出和库存管理,客户意识到确保存储器产能的战略重要性,为当前周期奠定了基础[32] 当前人工智能驱动的超级周期分析与展望 - 当前周期由人工智能需求驱动,传统DRAM和NAND短缺推高价格,芯片制造商优先发展AI相关产品(如HBM、服务器DDR5)[34] - 三星和SK海力士在2025年取得破纪录业绩,SK海力士全年营业利润首次超过三星[34] - 与以往周期不同,当前需求正从AI训练阶段(主要用HBM)过渡到推理阶段(更广泛使用传统DRAM、HBM和图形DRAM),预计将带来长期结构性增长[35][36] - 智能体人工智能和物理人工智能(如人形机器人、自动驾驶)的广泛应用预计将为AI半导体创造新的需求来源[36] - 每个AI数据中心服务器的内存容量至少比过去翻了一番[37] - 供应方面,芯片制造商在2023年低迷后保持谨慎,维持产能紧缩,当前供应量比需求量低约10%[37] - 即使5%的供应缺口也可能导致价格上涨40%至50%,因此在周期转向之前,存储器价格可能会上涨高达2.5倍[37] - 预计本轮上涨周期(约始于2024年)持续时间将超过2001-2007年的上一轮周期,AI的总体影响预计远超上一轮驱动因素[38] - 预计内存供应短缺至少会持续到2027年,行情将从2024-2025年以HBM为中心,扩展到2026-2027年以服务器内存为中心[38] - 峰值出现时间取决于供需动态,如新工厂竣工带来的出货量增加,以及大型科技公司AI业务的盈利能力和持续资本支出[38] - 主要风险在于如果OpenAI等主要投资者资金耗尽导致建设放缓,或客户因芯片成本过高(占服务器总成本一半以上)而谨慎投资[39] - 大型科技公司的AI基础设施支出源于争夺市场领导地位的竞争,短期内出现突然萎缩的可能性不大[40][41] - 半导体公司在设施投资方面的资本支出保持相对谨慎,这有助于维持强劲的价格势头[41] - 预计2025年第四季度内存价格上涨约50%,2025年第一季度预计进一步上涨70%至80%,此后价格上涨速度可能放缓[43] - 从5月开始,价格涨幅放缓及客户对高成本的担忧可能导致下半年订单被推迟或取消[43] 公司竞争格局与股价展望 - 三星和SK海力士在HBM市场保持领先地位,得益于下一代HBM和服务器DDR5等高利润产品的强劲表现[34] - 推动股价进一步上涨的关键因素包括产能和存储半导体的战略布局,存储器正日益被视为战略核心资产[42] - 随着物理人工智能时代到来,预计大容量内存和高性能低功耗内存(如LPDDR5X)部署量将大幅增加[42] - 股价已处于前所未有的高位,市场进入“新常态”,任何回调在短期内可能较为温和,直至第一季度财报发布可能上调盈利预期[43] - 目前三星和SK海力士在可预见的未来不太可能失去HBM市场领导地位,市场结构更可能保持稳定的“三巨头”(三星、SK海力士、美光)格局[46] - 美光也在大力投资HBM,是重要竞争对手,但其整体产能仍低于两家韩国公司[46] - 中国在硬件开发方面因高度依赖软件和基础设施,追赶需要时间,韩国公司目前保持技术领先优势[45] - 地缘政治风险(如美国关税)对韩国芯片制造商影响预计有限,因AI半导体多通过台积电供应给美国客户,传统存储器多嵌入成品中出口[43][44][45]
韩国芯片,不可或缺
半导体行业观察· 2026-02-09 09:18
韩国半导体产业的战略地位与优势 - 韩国是全球仅有的三个能够制造尖端高性能存储芯片的国家或地区之一,与中国台湾和美国并列,占据产业制高点[2] - 三星电子和SK海力士合计占据全球内存市场一半以上的份额,美国供应商难以快速复制其规模、良率和技术路线图[2] - 韩国正从以存储器为中心的垄断地位,向涵盖AI加速器、汽车芯片和国防半导体等多元化产品组合提升价值链[4] AI浪潮驱动的高性能内存需求与供应紧张 - 以ChatGPT为代表的AI模型对高带宽内存(HBM)有巨大需求,其生产过程比标准内存更复杂,每GB消耗的晶圆容量约为标准内存的两倍[2] - 主要内存制造商警告,其2026年的高带宽内存产能已售罄[2] - 由于制造商优先生产利润丰厚的HBM,导致用于智能手机和消费PC的“非热门”内存产量减少,引发“恐慌性抢购”,某些内存芯片价格在过去三个月涨幅超过300%[2] 韩国的大规模投资与政府强力支持 - 仅三星一家公司就计划在未来五年内在韩国投资约3100亿美元,用于半导体制造、AI数据中心基础设施等领域[3] - 韩国政府通过《K-Chips法案》提高税收抵免,并在2024年追加了190亿美元的创纪录扶持计划[3] - 政府大力支持建设首尔郊外的全球最大“芯片产业集群”,该集群以约4560亿美元的私人投资承诺为核心,并计划设立一项新的204亿美元公共增长基金以降低投资风险[3] - 三星正在建设中的平泽第五工厂将运行超过5万个NVIDIA GPU,计划于2028年投产[3] 韩国在半导体产业链的多元化布局 - 三星已是全球第二大晶圆代工厂,仅次于台积电,并且正在向3纳米芯片领域迈进[4] - 韩国在芯片设计领域作用扩大,三星为智能手机、数据中心和AI等应用设计先进的系统芯片[4] - 一项拟建的公私合营的12英寸40纳米“国家晶圆厂”将使半导体初创企业能够获得本地制造机会[4] - 政策制定者已将目前99%依赖进口的国防、电信和数据中心半导体视为需加强的薄弱环节[4] 韩国半导体产业面临的挑战 - 面临水资源和电力短缺的挑战,计划中的龙仁芯片产业集群预计需要约13至15吉瓦的电力,大致相当于10至15座核反应堆的发电量,干旱时期大量工业用水可能威胁首尔都市圈的饮用水安全[4] - 面临技能短缺挑战,韩国产业通商资源部预测,到2031年韩国将面临约5.6万名半导体工程师的缺口[4] 应对挑战的举措与地缘战略价值 - 政府正推动《半导体特别法》草案,首次为芯片项目提供法律依据,允许直接的国家补贴和基础设施建设支出,并设立半导体产业竞争力总统委员会以协调各部委工作[5] - 韩国作为与美国关系密切的国家,与美国和欧洲的科技生态系统深度融合,成为设计和制造领域值得信赖的盟友,美国云服务提供商、芯片设计商和国防承包商都依赖韩国芯片[5] - 韩国实现了供应链多元化,降低了对中国台湾的依赖,美国在半导体领域需要韩国的帮助[5] 全球半导体产能扩张的制约因素 - 新的半导体生产能力至少需要两年时间才能投入使用,由于行业周期性特点,美光等美国芯片制造商在扩大生产的同时对过度投资保持谨慎[3]