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花旗:GPUvsAI ASIC-不只是芯片设计,互操作性和系统集成是关键
2025-07-07 23:45

报告行业投资评级 - 给予Alchip中性评级,目标价为新台币3,180元 [52][8][93] - 将GUC评级下调至卖出/高风险,目标价从新台币1,200元小幅上调至新台币1,225元 [60][8] - 给予联发科买入评级,目标价为新台币1,450元 [102][8] 报告的核心观点 - 主要云服务提供商(CSPs)在专用集成电路(ASIC)系统上更加激进,成功取决于互连和封装、软件堆栈、系统集成等多个因素;预计图形处理器(GPU)主导地位持续,ASIC继续增长;台积电和联发科是台湾半导体领域首选 [1] - 从2026年下半年开始,人工智能(AI)芯片从N5/4向N3过渡,将带来平均销售价格(ASP)显著提高、芯片尺寸增大、计算能力增强;预计整体AI芯片出货量增长放缓,但价值增长加速 [2] - ASIC市场中,博通市场份额最大;预计谷歌张量处理单元(TPU)v7在2026年呈稳定趋势,TPU v8与联发科共同设计,2026年末加速增长;Meta的AI加速器预计2025年末开始增加产量,2026年可达0.5 - 100万片 [3][36] - AWS的Trainium 3项目可能延迟至2026年下半年,Trainium 2 + Trainium 3芯片出货量同比持平,Trainium 3的ASP和芯片尺寸将随N3迁移显著增加 [4] 根据相关目录分别进行总结 增加的AI ASIC机会;不仅仅是芯片设计 - AI发展使基础设施成本增加,大语言模型(LLMs)推理成本高,成为运营瓶颈,需要新架构优化工作负载;传统CPU和GPU有局限性,AI工作负载对系统协同工作能力要求提高 [9][10][11] 系统设计能力很重要 - 2026年起,AI芯片从N5/4向N3过渡带来架构变化,计算芯片和串行解串器(SerDes)I/O芯片分离,采用芯片小核和先进封装技术,以满足不同技术优化需求 [16][17] - 除芯片设计和实现,机架级系统集成对ASIC生态系统采用至关重要;新ASIC系统需构建机架级系统,管理热功率挑战和设计网络架构;CSPs与原始设计制造商(ODMs)密切合作进行系统设计,并使用相关接口实现互操作性;CSPs的ASIC通常从推理开始并内部大规模使用,成熟后通过公共云或有限API提供给客户 [18] 从芯片到系统 - 长周期 - 开发高性能计算(HPC)AI ASIC从头开始需3 - 4年,涉及数百名工程师;CSPs需与有经验的半导体制造商和ASIC服务提供商合作,缩短开发周期,利用关键IP库,加快产品投产 [20] - 从芯片制造到复杂机架制造过程供应链周期长,从芯片生产到机架/服务器发货至少需9个月;市场对芯片和机架发货情况存在误读;2026年向N3迁移后,AI芯片增长与内容价值和计算能力更相关,CSPs依赖有能力的合作伙伴打破对英伟达的依赖 [21][22] 英伟达仍占主导;博通在ASIC领先;联发科2027年开始有更多上行空间 - ASIC需要大量前期投资和多年开发,必须在特定用例中优于英伟达等通用GPU解决方案或实现显著成本节约;预计AWS、谷歌和Meta的ASIC出货量2026年可达约450万片或更多,英伟达继续主导AI服务器市场,市场价值占比超80% [23] - 英伟达在台北电脑展上推出RTX Pro 6000数据中心解决方案,扩展战略和产品线以满足AI数据中心和边缘推理工作负载多样化需求;预计后续还会有系列产品;该产品通过差异化满足推理市场两端需求,与英伟达软件生态系统和平台锁定优势保持一致;与CSPs或初创公司开发的AI ASIC相比,英伟达产品的兼容性和连续性尤其关键 [26][27][28] AI ASIC发展动态 - 主要CSPs中,AWS和谷歌多年来一直在开发自己的芯片解决方案并拥有内部生态系统;Meta计划2026年大规模开发ASIC,微软2027年可能更激进;博通在ASIC市场份额最大,TPU v7在2026年趋势稳定,TPU v8与联发科合作2026年末加速增长;Meta的AI加速器2025年末开始增加产量,2026年可达0.5 - 100万片 [35][36] - AWS的Trainium 3项目可能延迟至2026年下半年,Marvell和Alchip可能分别负责与外包半导体封装测试(OSAT)和台积电的后端服务;Trainium 2生命周期将延长至下一年,Trainium 2 + Trainium 3芯片出货量同比持平;OpenAI等公司也在开发自己的AI ASIC,但预计2026年无法实现大规模生产 [4][37][38] 股票选择 - 台积电仍是首选;联发科的风险回报具有吸引力,前端设计能力更重要 - 认为AI GPU增长前景乐观,ASIC正在追赶;台积电是最大受益者,因大多数AI GPU和AI加速器2026年起基于N3,2027/28年基于N2/16A;鉴于芯片尺寸大、晶圆价格高,台积电AI业务中期40%的复合年增长率(CAGR)目标保守 [43] - 联发科可提供从硅到基板到SerDes互连的全栈协同设计,实现AI加速器系统级集成;未来2 - 3年进入更先进节点时,CSPs内部资源和前端芯片设计能力可能不足,联发科等有能力的全栈芯片设计制造商在AI ASIC市场机会增加 [44] - 虽有担忧联发科因谷歌设计变更导致AI ASIC贡献延迟,但订单可见性仍完好;谷歌积极向其客户推广TPU解决方案,联发科有更多外包TPU机会;联发科具备先进节点设计能力和SerDes IP,并与英伟达合作利用NVLink IP进行未来AI芯片开发;预计联发科AI ASIC项目最晚2026年末贡献收入,2027年有更多上行空间;近期新台币升值影响联发科2025年下半年盈利增长,但长期边缘和云AI增长趋势不变,维持买入评级,目标价新台币1,450元 [45][46] 各公司具体分析 Alchip - 是领先的硅设计和制造服务提供商,专注于ASIC设计、开发和生产,服务多个行业 [92] - 评级为中性,预计2026/27年N3项目加速增长,但2025年上行催化剂有限;因IDM项目不确定性增加,2025年IDM业务7亿美元目标有下行风险;是台积电3DFabric联盟仅有的两家设计服务提供商之一,若CSPs加强内部设计并在产品供应上更具竞争力,Alchip作为后端/交钥匙合作伙伴地位良好,建议在产品可见性更清晰时重新评估该股票 [93] - 目标价新台币3,180元基于2026 - 27年平均每股收益(EPS)的31倍市盈率(PER),略低于其过去3年PER,考虑到对单一客户的高度依赖和项目可见性低带来的进一步评级下调风险;目标价对应2026/27年PE为35倍/28倍,2025/26年市净率(P/B)为4.8倍/4.1倍,也得到贴现现金流(DCF)方法支持 [94] GUC - 成立于1998年,是台积电子公司,专业提供集成电路(IC)设计服务,特别是ASIC服务,提供多种设计服务和先进技术,业务分布全球 [96][97] - 评级为卖出/高风险,对其前景保守,认为主要美国CSPs的AI项目爬坡进度可能慢于预期,贡献可能2027年开始;长期来看,后端设计能力和3D集成电路(3DIC)系统集成对AI加速器至关重要,台积电3DFabric合作伙伴包括GUC将受益,但近期积极因素已反映在股价中 [98] - 目标价新台币1,225元基于2026年EPS的35倍(与该股票5年平均36倍相比),认为该价格公平反映AI机会以及中美紧张关系带来的潜在风险;目标价对应2025/26年PE为41倍/35倍,2025/26年P/B为11倍/8倍 [99] 联发科 - 成立于1997年,是无晶圆厂IC公司,设计智能手机、智能电视和数字媒体设备等芯片,产品主要销售于中国和其他新兴市场国家 [101] - 评级为买入,认为智能手机系统级芯片(SoC)复苏在望,预计联发科受益于新兴市场5G迁移和中国市场高端天玑系列市场份额增加;电视和物联网等非智能手机业务需求2025年稳定;长期来看,PC和智能手机的AI机会带来上行空间,ASIC业务增长潜力大;基本面改善和产品组合优化将支持联发科明年毛利率扩张,有吸引力的股息收益率也将支撑股价 [102][103] - 目标价新台币1,450元基于2026年EPS的22倍市盈率,处于其五年平均远期市盈率高端,考虑到新业务积极进展和旗舰智能手机SoC前景良好;预计联发科受益于新兴市场5G迁移和天玑系列在国内旗舰机型份额增加,AI需求推动平均销售价格上升,产品组合优化;非智能手机业务电视和物联网需求稳定,在WiFi 7和连接技术上有优势;AI方面有与微软合作笔记本电脑机会或边缘AI智能手机机会,长期与CSPs的AI ASIC机会是上行因素 [104]