报告投资评级 - 行业投资评级：看好，维持 [14] 报告核心观点 - 碳化硅产业正经历“新旧动能切换”与“供给格局重塑”的双重跃迁，行业迎来历史性拐点 [5] - 需求侧：应用场景从新能源汽车、光伏等传统领域加速向AI芯片散热延伸，形成“算力新需求高增”与“新能源基本盘稳健”的双轮驱动格局 [5][13] - 供给侧：国内企业率先突破12英寸衬底全品类研发并推进中试量产，而海外龙头Wolfspeed因持续巨额亏损进入破产重组，全球供应链主导权加速向中国转移 [5][13] - 国内具备技术、产能和客户优势的衬底龙头企业，有望充分攫取“算力β（行业增长）+国产α（份额提升）”双重红利，推动碳化硅从材料供应商跃升为算力基础设施核心赋能者，开启量价齐升的进击式成长新周期 [5][13] AI算力需求爆发与散热瓶颈 - **算力需求爆发式增长**：AI模型参数呈指数级扩张，训练所需数据量已突破TB级并向PB级迈进，催生对高性能计算硬件的刚性需求 [26][27] - **算力需求长期空间巨大**：华为预测到2035年全社会算力需求将提升10万倍，中国智能算力规模预计在2023-2028年间以46.2%的年复合增长率扩张，2028年将达到2781.9 EFLOPS [27][32] - **芯片性能提升面临三重瓶颈**： - **经济性**：先进制程成本攀升，5nm节点芯片设计成本高达5.42亿美元，晶圆价格突破1.2万美元/片 [40][41] - **技术性**：晶体管微缩逼近物理极限，量子隧穿与漏电效应凸显，登纳德缩放定律失效 [40][45] - **性能增益**：单线程性能增长自2010年后基本持平，依赖多核堆叠 [46][48] - **先进封装成为关键路径**：以Chiplet、2.5D/3D封装（如台积电CoWoS）为代表的系统级集成技术，成为突破算力瓶颈的核心，但同时也带来了新的“功耗墙”挑战 [50][51][63] - **“功耗墙”成为核心瓶颈**：AI芯片功耗急剧上升，英伟达H100 TDP达700W，Blackwell架构B200达1000-1200W，预计2027年Rubin架构将逼近2000W，局部热流密度剧增严重制约性能释放与长期稳定性 [63][64][66] 碳化硅作为散热材料的优势 - **材料性能卓越**：碳化硅热导率达4.9 W/cm·K，约为硅材料（1.5 W/cm·K）的3倍，同时具备低热膨胀系数、高杨氏模量和良好的化学稳定性，兼具卓越导热性与结构稳定性 [12][97][99] - **加工与产业化优势明显**： - **对比金刚石**：规避了金刚石生长速度慢（每小时仅1–2微米）、加工成本高、掺杂工艺难等产业化障碍 [12][84] - **工艺兼容性好**：依托6-8英寸晶圆成熟产线，技术迁移风险低，产业化路径清晰且具备规模化落地基础 [12] - **通孔加工能力优异**：激光辅助通孔技术可精准构建高纵横比三维热通道，优化热流路径 [12][100] - **结构稳定性更优**：应力测试证实，碳化硅在径向应力与轴向应变控制上全面优于硅基方案，有利于减少封装翘曲、维持散热效率、保障互连结构稳定性 [12][106][108] 碳化硅市场需求与成长动力 - **新旧动能切换，市场进击再成长**：行业从新能源驱动转向“新能源+算力”双轮驱动，进入长期高增长通道 [112][138] - **AI散热催生全新增量市场**： - **潜在空间巨大**：台积电CoWoS产能预计2026年达100万片/月，若30%采用碳化硅中介层方案，潜在市场规模超9亿美元；若全面替代，空间可达30亿美元以上 [13][124][130] - **需求具备长期高增特征**：受大模型迭代、生成式AI普及驱动，AI算力需求仍处指数级上升通道，形成“算力→功耗→散热→材料”的正向循环 [124][131] - **传统下游市场稳健增长**： - **半绝缘型衬底（射频）**：全球半绝缘型碳化硅基射频器件市场规模预计从2024年的11.2亿美元增长至2030年的32亿美元，五年复合增长率19.2% [112] - **导电型衬底（功率）**：在新能源汽车、光伏、工业等领域渗透率持续提升，是碳化硅的基本盘 [114] - **整体衬底市场高速扩张**：全球碳化硅衬底市场规模（按销售收入）预计从2020年的30亿元人民币增长至2030年的585亿元人民币，年复合增长率达37.1% [133] 供给格局重塑与国产机遇 - **国内技术实现重大突破**：国内头部企业已率先突破12英寸碳化硅衬底全品类（半绝缘型、N型、P型）研发，并推进中试验证与量产准备 [5][138][139] - **国内产能加速落地**：天岳先进、晶盛机电、三安光电等企业已公布明确的产能规划，部分企业规划年产能达数十万片级别 [139][140] - **海外龙头陷入困境**：全球碳化硅龙头Wolfspeed因持续巨额亏损，2025年已启动破产重组程序，其2025年净利润为-18.00亿美元 [142][146] - **全球供应链主导权向中国转移**：在海外龙头经营承压的背景下，国内企业凭借技术突破、成本优势和产能布局，有望在新一轮需求周期中抢占更大市场份额，充分受益于国产替代机遇 [5][13][142] - **建议关注龙头公司**：报告建议重点关注天岳先进（衬底龙头，率先研发12英寸产品）和三安光电（垂直整合平台，产能规模大）等在材料端与系统端具备核心竞争力的企业 [148]

核心观点 - 台积电2025年第四季度财报及2026年第一季度业绩指引全面超越市场预期，标志着由人工智能驱动的第四次工业革命正以前所未有的功率全速运转，公司作为其核心引擎的地位无可动摇 [5] - 公司通过前沿技术、先进封装、全球布局和未来视野，构建了一个自我循环、不断加速的增长飞轮，定义了全球数字经济的底层物理规则和上层应用的可能性 [5][63] 财务业绩与指引 - **2025年第四季度业绩**：净利润达5,057亿新台币，远超市场预期的4,670亿新台币，同比猛增35%；毛利率为62.3%，突破市场预期的60.6%天花板 [7][8] - **先进制程贡献**：最先进的3纳米、5纳米和7纳米制程合计贡献总营收的77%，其中3纳米和5纳米占据63%，体现了对全球顶尖科技命脉的绝对掌控和强大的议价能力 [12] - **2026年第一季度指引**：营收指引为346-358亿美元，远超市场预期的332.2亿美元；毛利率指引为63%-65%，显著高于市场预期的59.6%，并宣告长期毛利率达到56%及以上是可实现的 [15][16] - **资本开支计划**：2026年资本开支预计高达520-560亿美元，远超2025年的409亿美元和市场预期的460亿美元；未来三年资本支出将“更高”，预示总额可能接近2,000亿美元的庞大投资计划，旨在为未来五年的AI算力需求提前建设产能 [17][18][19] AI业务增长与市场地位 - **营收增长预期**：公司预计以美元计价的营收在2026年将增长近30%，远超25%的预期；从2024年开始的五年复合年增长率将高达25% [24] - **AI加速器业务**：公司将2024-2029年AI加速器业务的复合年增长率预期从45%上调至55%-59%的“恐怖”级别；其定义的AI加速器涵盖英伟达GPU、谷歌TPU、AWS Trainium、Meta MTIA等各大云巨头的自研ASIC芯片及配套模拟芯片，版图宏大 [26] - **AI业务营收规模**：预计到2029年，公司AI业务年营收将至少达到900亿美元，并有潜力挑战1,000亿美元大关，这一规模将超过当今许多科技巨头的总营收 [27][28] 先进封装技术 - **CoWoS（晶圆上芯片基板）**：该技术是公司的独门绝技，用于高效组装GPU核心与HBM等部件；行业需求“疯狂”，摩根大通预计到2026年末，公司自身的CoWoS月产能将达到11.5万片，但仍无法满足市场需求，产生了约1.5万片/月的“外溢产能” [29][30][31] - **增长动力转移**：增长动力正从英伟达的通用GPU，转向谷歌、亚马逊、Meta等云巨头的自研ASIC芯片，这些定制芯片对CoWoS的需求弹性可能超过GPU，成为下一阶段扩产主力 [33][34] - **CoWoP（晶圆上芯片PCB）**：这是一项革命性的“无ABF载板”先进封装技术，由英伟达引领，预计将从其2026年末的“Rubin”平台开始采用；该技术简化结构、降低成本，并绕开了ABF载板的产能瓶颈 [37][38][39][40] - **CoWoP价值链转移**：为CoWoP方案配套的PCB，单颗GPU价值高达600美元，是当前GB200平台中PCB方案（约200美元）的三倍；预计到2027年，CoWoP市场规模将超过6亿美元，2028年将飙升至20亿美元以上；但无论后端用CoWoS还是CoWoP，价值最高的“CoW”模块仍由公司牢牢掌控 [42][43] - **CPO（光电共封装）**：这是一种先进的I/O互联技术，将光引擎和主处理器共同封装，以解决芯片与外部世界的高带宽、低功耗通信问题；与CoWoP是互补关系，预计从2027年起开始贡献营收，是公司计划垄断的又一AI核心互联技术 [46][48][49][50] 先进制程技术路线图 - **2纳米制程**：N2制程将在2026年第一季度正式量产，由智能手机和AI应用共同推动，其初期营收规模预计将超过3纳米 [52] - **增强版与埃米级制程**：N2P作为N2的增强版，计划于2026年下半年量产；A16（1.6纳米）是公司首次公开披露的“埃米”级别制程节点，针对特定高性能计算产品，计划于2026年下半年量产 [53][54] - **技术家族**：N2、N2P、A16及其衍生技术将构成一个庞大且生命周期超长的“N2家族”，成为公司未来十年技术领先的压舱石 [55] 全球产能布局 - **中国台湾**：新竹和高雄是2纳米核心基地，被视为帝国的“心脏” [59] - **美国**：亚利桑那州一厂已量产，二厂、三厂、四厂和先进封装厂接踵而至，并已购买大片土地以备未来扩张，是北美最重要的“桥头堡” [59] - **日本**：熊本一厂已量产且良率表现优异，二厂已动工，是巩固东亚供应链韧性的关键一步 [60] - **德国**：德累斯顿的特殊制程工厂已开始建设，标志着公司版图正式延伸至欧洲腹地 [61] - **战略意义**：这一全球化的建厂计划与天量资本支出计划相呼应，共同勾勒出公司对未来全球半导体产业格局的深远谋划 [58][62] 行业影响与上游机遇 - **上游设备商机遇**：公司庞大的资本开支计划直接引爆了上游设备商，ASML、AMAT、LRCX、KLAC等公司迎来了历史性机遇；仅台积电和三星的订单，就足以将阿斯麦的订单额推向70亿欧元的历史新高 [19][20] - **定义时代**：公司作为技术演进的“奇点”和AI革命的“心脏”，其每一个决策都在定义世界的明天，在未来很长一段时间里，全球数字经济将生活在它所铸就的时代 [63][64]

文章核心观点 文章核心观点是：苹果公司与台积电之间长达十余年的深度战略合作，通过相互锁定与协同优化，共同定义了尖端半导体制造与设计的行业格局，将双方推向了各自领域的顶峰。然而，随着人工智能（AI）浪潮兴起，以英伟达为代表的高性能计算（HPC）客户群崛起，台积电的客户结构和资本支出驱动正从单一的“苹果主导”转向“苹果与AI双极”格局，这正在重塑双方的权力平衡和未来战略选择[3][6][34]。 苹果与台积电合作关系的演进阶段 - **第一阶段：求爱期（2010-2014年）**：苹果因三星成为手机竞争对手而寻求制造替代，英特尔因利润和产量问题拒绝合作，台积电张忠谋则冒险接受挑战，承诺为苹果建设20纳米制程产能，双方合作关系由此奠基[1][16][19][20]。 - **第二阶段：苹果成就台积电（2014-2020年）**：随着2014年A8芯片发布，苹果成为台积电尖端制程（N16、N7、N5）研发与产能投资的核心驱动力，推动其资本支出达600亿至800亿美元，并资助了InFO先进封装技术的研发，助台积电超越英特尔和三星[3][21][27]。 - **第三阶段：相互锁定（2020-2023年）**：双方形成深度相互依赖，苹果因转换成本高昂（估计20-50亿美元）且无其他代工厂能满足其3纳米良率（台积电>80% vs 三星30-40%）而无法离开；台积电则因苹果贡献22-25%营收并占据3纳米70%以上产能而不可或缺[29][30][31]。 - **第四阶段：多元化依赖（2023年至今）**：生成式AI兴起，英伟达等HPC客户需求爆发，台积电HPC业务收入占比从2020年的36%飙升至2025年的58%，智能手机业务则从46%降至29%，台积电的龙头客户从苹果一家变为苹果与英伟达两家[6][34][35]。 - **第五阶段：超越台积电（2027年及以后）**：苹果为分散供应链和地缘政治风险，正积极探索台积电之外的替代方案，包括英特尔的18A工艺（预计2026年底）和三星的美国成熟制程产能，但核心的A系列和M系列芯片短期内迁移可能性很低[15][42][45]。 合作的经济规模与量化影响 - **苹果对台积电的支出增长**：苹果在台积电的年度支出从2014年的20亿美元增长到2025年的240亿美元，12年间增长12倍；其在台积电营收中的占比从9%飙升至峰值25%，2025年稳定在20%[3]。 - **苹果的制造采购义务**：苹果对台积电的制造采购义务从2010年的87亿美元飙升至2022年的710亿美元，增长显著[6][9]。 - **台积电的资本支出飞跃**：在苹果主导期（2019-2022年），台积电资本支出高达980亿美元，超过此前14年总和；其年均资本支出从2010年的59亿美元增长到2025年的414亿美元以上，增长7倍[6][13]。 - **苹果的晶圆需求增长**：苹果的月晶圆需求量从2013年的1.9万片增长到2025年的13万片，增长7倍；其芯片总收入在2025年达到235亿美元[10][13]。 - **具体芯片系列需求**：A系列芯片需求从2018年的42亿美元增长至2025年的97亿美元，增长131%；M系列从2019年的0美元增长至2025年的49亿美元；S系列从2018年的8600万美元增长到2025年的3.42亿美元，增长4倍[10]。 技术协同与制造优势 - **制程节点主导**：自20纳米制程以来，苹果在台积电每一次主要制程节点发布中的占比始终保持在50%以上，某些情况下接近100%，并为良率提升提供了资金支持[3]。 - **先进封装驱动**：苹果是台积电首个大规模采用先进封装（InFO）的客户，推动InFO收入从2018年的18亿美元增长到2024年的35亿美元以上；而AI需求推动的CoWoS封装收入在2025年达到96亿美元，是InFO的2.5倍[27][38]。 - **设计-技术协同优化（DTCO）**：苹果与台积电共同定义工艺设计套件（PDK），苹果有数百名工程师常驻台积电，形成“虚拟IDM”模式，实现芯片设计与制造工艺的深度协同[34][70]。 - **制造足迹集中**：苹果98%的芯片供应来自台湾，其中70%集中在台南的Fab 18（生产3纳米A系列和M系列芯片），2%来自正在爬坡的亚利桑那州Fab 21[49][50][55]。 苹果的芯片战略与内部化成果 - **垂直整合与成本节约**：通过自研芯片替代英特尔、高通和博通等供应商的芯片，苹果每年节省的芯片成本超过70亿美元；Mac的毛利率在放弃英特尔芯片后从28.5%增长到39.5%，提升11个百分点；iPhone毛利率从A4到A18增长5个百分点[8][13]。 - **关键收购构建能力**：通过一系列收购构建芯片帝国，包括：2008年以2.78亿美元收购PA Semi（获得A4/A5设计团队）、2012年以3.56亿美元收购AuthenTec（奠定Touch ID和Apple Pay基础）、2013年以3.6亿美元收购PrimeSense（催生Face ID）、2019年以10亿美元收购英特尔调制解调器业务（获得5G研发能力）[18][56][63][64][65]。 - **全球研发网络**：苹果在全球15个以上设计中心拥有8000多名芯片工程师，核心团队分布在库比蒂诺（SoC集成）、以色列（CPU核心设计）、圣地亚哥（蜂窝调制解调器）和慕尼黑等地[4][68]。 - **技术性能领先**：苹果通过“宽而慢”的CPU架构、巨大的系统级缓存（SLC，如A19 Pro达32MB，为竞争对手3-4倍）、统一内存架构以及与散热系统协同设计，实现了长期能效领先[76][79][82][83]。 行业格局与未来展望 - **台积电的平台转型**：台积电业务重心从智能手机转向高性能计算（HPC），HPC收入占比从2020年第一季度的36%增长到2025年第四季度的58%，智能手机收入占比则从46%下降到29%[6][9][13]。 - **客户结构变化**：在台积电营收占比中，苹果从2020年的25%下降至2025年的18-20%，英伟达则从4-6%飙升至15-18%，超大规模数据中心客户（如谷歌、亚马逊）也从3%增长至8-10%[48]。 - **制程节点份额变化**：模型显示，到2027年第四季度，英伟达消耗的N3晶圆数量将超过苹果；苹果在N2节点的份额将下降至48%，是十年来首次在新节点上不占主导地位，但预计在后续的A14（1.4纳米）节点上份额将回升至67%[6][7]。 - **未来竞争与风险**：苹果与英伟达未来可能在先进3D封装（如SoIC、WMCM）产能上产生竞争；苹果为实现供应链多元化，可能将非核心芯片（如PMIC、显示驱动、音频芯片）或基础款M系列芯片订单部分转移给英特尔或三星[42][45][46][52]。

台积电2纳米（N2）技术量产与GAA转型 - 台积电2纳米（N2）技术已于2025年第四季开始量产，采用纳米片（Nanosheet）晶体管结构，这是自2011年FinFET以来晶体管架构最重大的变革[1] - 与3纳米N3E制程相比，2纳米在相同功耗下速度提升10%至15%，在相同速度下功耗降低25%至30%，芯片密度增加大于15%[2] - 台积电规划在高雄建置5座2纳米晶圆厂，总投资金额逾1.5万亿新台币，P1厂已于2025年底量产，P2厂预计2026年第二季量产，将创造7,000个高科技职缺[2] - 预计2025年2纳米制程最大月产能将高达14万片，超过市场预估的10万片，直逼3纳米制程今年将放大到的16万片月产能[2] - GAA纳米片架构通过将栅极包裹在水平堆叠的硅带四面，解决了FinFET在5纳米以下因漏极感应势垒降低（DIBL）导致的漏电问题，仿真显示DIBL降低了65-83%[5][6] - 台积电的NanoFlex技术允许在同一芯片上采用可变宽度的纳米片，实现低功耗核心与高性能核心的集成，提供了架构设计自由[8] - GAA转型引入了4-5个全新工艺模块，使制造流程延长约20%，每片晶圆的生产设备密集度将增加30%至50%[1][11] - 应用材料公司量化指出，每10万片晶圆/月产能的设备收入，因GAA和背面供电技术，从约60亿美元增长到70亿美元[14] - 2纳米（GAA）晶圆成本预计为25,000-30,000美元，较5纳米（约17,000美元）增长约50%；晶圆厂建设成本（以5万片/月产能计）预计为280亿美元，较5纳米（约150亿美元）增长约40%[15] 先进封装（CoWoS）成为AI芯片发展瓶颈 - 先进封装能力，而非晶体管密度，已成为制约人工智能芯片领先地位的关键瓶颈[2][15] - 英伟达占据了台积电CoWoS-L芯片产能的70%以上，博通旗下的超大规模数据中心客户（如谷歌、苹果、Meta等）争夺剩余产能[3] - 单次极紫外光刻曝光的光罩面积限制约为858平方毫米，英伟达GB100芯片面积已达814平方毫米，接近极限，要构建更大系统必须依赖多芯片封装技术[17] - CoWoS-L等先进封装面临热膨胀系数不匹配的挑战，材料差异在高压下可能导致翘曲、开裂，这是英伟达Blackwell处理器推迟发布的原因之一[17] - HBM3e内存堆叠集成复杂度高，微凸点间距为20-30微米，预计2026年推出的HBM4将间距缩小至10微米，良率要求极其苛刻[18] - 台积电CEO魏哲家证实CoWoS供应紧张情况可能持续到2025年，希望2026年能缓解[21] - 尽管2024年和2025年产能翻番，需求仍超过供应，先进封装平均售价每年增长10-20%，而逻辑晶圆平均售价仅增长5%[21] - 台积电封装业务约占其营收的7-9%，毛利率接近公司平均水平（约53%）[21] - 国内法人已上修台积电2026年底CoWoS产能预估14%，达到125千片/月，预计2027年底将进一步提升至170千片/月[23] - 台积电先进封装技术多元化发展，包括CoWoS、SoIC（已获AMD MI300应用）、WMCM（预计用于苹果A20芯片）以及正在开发的CoPoS技术[23][24] 主要客户产能分配与竞争格局 - 摩根士丹利分析揭示了台积电2025年CoWoS产能分配：英伟达占60-63%，博通占约13%，AMD占约10%，Marvell占约8%，其他（英特尔、联发科等）占约6%[21] - 博通在定制AI加速器市场占据约70%份额，2024财年AI收入达122亿美元，同比增长220%[32] - 博通为超大规模数据中心提供定制AI加速器，客户包括谷歌（TPU v7）、苹果、Meta（MTIA v2）、字节跳动、OpenAI和Anthropic[33] - AI芯片市场竞争加剧，进入英伟达、AMD、博通与英特尔“四强争霸”时代，竞争焦点从算力转向效率、成本与架构[35] - 英伟达下一代Rubin平台预计2026年下半年推出，采用N3P制程与CoWoS-L封装，并整合Vera CPU[30][35] - AMD专注于“开放标准”，推出Helios机架级AI架构，可在单一机架整合72颗MI450系列GPU，已获甲骨文承诺采用，OpenAI被视为重要早期客户[36] - 英特尔计划推出名为“Crescent Island”的数据中心AI GPU，强调能源效率与推理效能，主打“每美元效能”[37] 技术发展路线图与行业影响 - 台积电技术路线图显示：N2于2025年下半年量产；N2P作为2纳米家族延伸，计划2026年下半年量产；A16（1.6纳米）采用背面供电，预计2026年下半年量产，英伟达将是其首家客户；N2X预计2027年推出；A14预计2028年推出，将首次采用High-NA EUV光刻[29][30][41] - 纳米片之后的晶体管路线图明确：叉状片（Forksheet）预计2028年左右推出，CFET（互补场效应晶体管）预计2032年左右推出[8] - GAA转型驱动半导体设备需求增长，KLA报告称与FinFET相比，GAA驱动高端薄膜计量层增加30%，关键检测层增加50%[12] - 在Lam Research在5纳米以下选择性蚀刻领域占据约80%市场份额，其Selis和Prevos平台在纳米片释放蚀刻步骤中几乎不可替代[11] - 由于台积电CoWoS产能紧张且云端服务供应商考虑分散风险，委外封测代工（OSAT）业者成为第二波成长动能，其CoWoS扩产将在2026年进入加速期[43] - 日月光投控的先进封装产能预计从2025年底的5千片/月，快速成长至2026年底的20千片/月[43] - OSAT业者为优化成本并应对芯片尺寸增长，正积极发展面板级封装方案，以追求生产效益最大化[43]

台积电在AI芯片供应链中的关键地位 - 台积电控制着先进的CoWoS封装产能，决定了哪些AI芯片制造商可以扩大生产规模，掌握着人工智能爆炸性成长的关键 [1] - 随着先进封装技术成为新的产业瓶颈，台积电的CoWoS产能将决定谁能扩展运算规模，这种“造王者”的能力可以决定AI市场的赢家和输家 [1] - 供应链瓶颈（尤其是在先进制造业领域）、电力供应和零件短缺限制了AI新技术的规模化发展速度，而台积电是决定其发展速度和规模的关键因素之一 [1] CoWoS封装产能的分配与影响 - 由于无法取得台积电的CoWoS封装技术，Google已将其2026年TPU产量目标从400万个减少到300万个 [3] - 英伟达已获得台积电CoWoS一半以上的产能，效期至2027年，这使得Google等竞争对手的产能受到限制 [3] - CoWoS将处理器与高频宽记忆体整合在矽中介层上，对于高效能AI加速器至关重要，产能不足会导致成品芯片无法大规模部署 [3] - 供应分配对人工智能硬体格局的影响，其影响甚至超过了设计或需求本身，芯片制造商和设计商正在激烈争夺台积电的生产排位 [3] 台积电的产能扩张与行业竞争动态 - 台积电正加速产能扩张，计画在2028年前将先进晶圆产能翻倍，同时将部分200毫米晶圆厂改造用于先进封装 [4] - 如果这些产能得到充分利用，到2028年营收翻倍也并非不可能 [4] - CoWoS的短缺可能会加剧竞争，促使其他厂商填补空缺，例如英特尔的目标是在晶圆代工服务领域与台积电竞争 [4] - Google探索了其他方案，例如采用英特尔的EMIB封装技术来制造预计在2027年左右推出的v9加速器 [4] - 据称，博通已向英特尔下单，而苹果可能会从2027年开始在其入门级M系列芯片中使用英特尔的18A制程 [4] - 三星正向Google、超微和亚马逊等超大规模资料中心营运商提供包含DRAM和代工服务的先进封装解决方案 [4] - 尽管台积电仍占据主导地位，但其产能问题为竞争对手提供了发展机会，例如验证了英特尔扭亏为盈的策略 [5]

文章核心观点 - 顶级芯片设计公司（如NVIDIA、AMD、苹果、博通）正因台积电等供应商的产能限制，开始重新评估并考虑采用英特尔的前端制程（如14A节点）与后端先进封装（如EMIB）技术，这为英特尔晶圆代工业务（IFS）提供了关键的市场机遇 [1][2][4] - 英特尔的EMIB封装技术凭借其成本效益、设计灵活性以及在美国本土的产能优势，正成为台积电CoWoS技术之外的一个可行替代方案，特别是在AI和高性能计算需求激增导致先进封装供应紧张的背景下 [4][5][6] - 英特尔14A制程节点和先进封装技术获得外部客户的评估与采用，对其晶圆代工业务的成败至关重要，若能成功将巩固其市场地位，否则行业将继续依赖少数供应商 [2] 行业动态与客户评估 - NVIDIA和AMD正在评估英特尔晶圆代工的14A制程节点 [1] - 苹果和博通正在考虑采用英特尔的EMIB封装技术来开发定制服务器加速器 [1] - 苹果已在使用英特尔18A-P工艺设计套件的0.9.1版本，并等待预计2026年第一季度发布的PDK 1.0或1.1版本以进行更大规模测试 [1] - 由博通协助设计的“Baltra”服务器最初与台积电N3工艺相关，但因台积电CoWoS产能有限，苹果开始考虑英特尔的EMIB封装 [1] - 定制AI服务器部件的出货时间可能为2028年，而基于英特尔工艺的低端M系列芯片若PDK和良率达标，则有望在2027年面世 [1] - AWS和联发科等芯片设计公司据称正在选择英特尔晶圆代工作为供应商 [5] 英特尔的技术与产能优势 - 14A制程节点被定位为对外部客户极具竞争力的选择，预计在每瓦性能和芯片密度方面将有所提升，并采用EMIB和Foveros等先进封装技术 [2] - 英特尔EMIB是业界首个采用嵌入式桥接技术的2.5D互连解决方案，自2017年起已实现量产，应用于服务器、网络和高性能计算产品 [6] - 新型EMIB-M将金属-绝缘体-金属电容器直接集成到硅桥中以提升供电性能，EMIB-T则引入硅通孔技术以满足HBM的低噪声垂直供电需求 [6] - 英特尔将EMIB与Foveros结合，创建了EMIB 3.5D混合架构 [6] - 英特尔在美国本土（如新墨西哥州Fab 9和Fab 11x工厂）拥有先进的封装能力，且产能不受限制，这成为其关键战略优势 [4][5] - 报告指出，英特尔未来甚至可能采用台积电制造的芯片进行下游封装 [4] 市场竞争与替代方案 - 台积电的CoWoS封装技术因在英伟达H100/200、GB200以及AMD MI300系列产品中广泛应用，目前仍是AI GPU和HBM封装的首选 [5] - 然而，台积电的先进封装产能长期短缺，导致供应出现瓶颈，这种紧张局面正迫使主要客户寻求CoWoS之外的解决方案 [5] - 与使用硅中介层的CoWoS不同，EMIB采用局部嵌入式桥接，从而提供更高的成本效益和更大的设计灵活性，非常适合定制ASIC、芯片和AI推理处理器 [6] - 英特尔封装与测试副总裁指出，公司正在努力缓解先进封装芯片短缺的局面，并强调其优势在于不受产能限制 [5] 对英特尔晶圆代工业务的意义 - 外部客户的关注是对英特尔数十年研发投入以及在制造和先进封装领域数十亿美元投资的认可 [2] - 若能获得英伟达和AMD等公司的设计承诺，将巩固英特尔晶圆代工的地位，并为其路线图的持续投资提供依据 [2] - 如果这些合作未能实现，英特尔将面临更严峻的挑战，难以将其技术优势转化为更广泛的市场动力 [2]

文章核心观点 文章回顾了2025年初对半导体行业十大技术趋势的预测，并评估了截至年末的实际进展 多数技术方向按既定节奏推进，部分领域已实现量产或取得关键突破，为2026年及未来的技术爆发和产业放量奠定了基础 [1][24] 2nm工艺 - 台积电、三星、英特尔均在2025年实现了2nm或等效工艺的量产目标，但“量产”不等于“大规模供货” [2] - 台积电2nm工艺计划于第四季度晚些时候量产，已获苹果、英伟达、AMD、高通、联发科等头部客户订单，需求已超过3nm一代 [3] - 台积电为满足需求正积极扩产，已规划共7座2nm晶圆厂，若新增3座工厂落地，总数将增至10座 [3] - 三星电子已量产首款2nm移动处理器Exynos 2600，良率稳定在50%-60%，但市场对其规模化供货能力持观望态度 [3] - 英特尔18A工艺已在亚利桑那州Fab 52工厂进入大规模量产 [4] - 目前2nm产能极为有限，主要服务高溢价客户，距离消费级产品普及仍有至少一年半载，真正放量预计在2026年 [4] HBM4 - 2025年是HBM4的启动之年 [5] - SK海力士在交付样品6个月后完成了HBM4存储芯片的开发，已进入量产阶段，产品将于第四季度开始出货，并计划于2026年全面扩大销售 [5] - 三星电子与英伟达的HBM4供应价格谈判已进入最后阶段，其产品仍处于最终测试阶段，业内人士预测大规模出货时间可能在2026年 [5] 先进封装 - 先进封装是延续摩尔定律的核心路径，2025年是CoWoS产能释放大年及下一代共封装光学技术布局关键节点 [6] - 台积电CoWoS持续扩产，其群创南科厂（AP8）作为CoWoS-L主要生产基地已于下半年完成全产能运转 [6] - 台积电加速推进共封装光学技术研发，计划于2026年在VisEra建立第一条CoPoS试点生产线，量产将在嘉义AP7工厂进行 [6] - 摩根士丹利报告预测，2026年底台积电的CoWoS月产能将达到至少12万至13万片，高于此前预估的10万片 [6] - 国内封测厂商加速追赶，长电科技车规级芯片封测基地将于下半年通线投产，通富超威项目一期已于2025年1月实现FCBGA封测批量生产，华天科技板级封测项目于年内部分投产 [7] AI处理器 - 英伟达于2025年第三季度进入Blackwell Ultra GB300芯片的规模化量产阶段，新的B300 GPU比B200提供更高的计算吞吐量，多出50%的片上内存 [8] - 英伟达预告下一代芯片“Rubin”预计将于2026年下半年发布，其FP4推理性能可达50 petaflops，是当前Blackwell芯片的两倍以上 [8] - AMD公布了全新的CDNA 4 GPU架构，发布了Instinct MI350系列GPU，并预先披露了2026年即将发布的MI400系列GPU [9] - 英特尔宣布将在2026年CES展会上全球首发酷睿Ultra第3代 “Panther Lake”处理器 [9] - AI处理器格局呈现多元化，以谷歌TPU为代表的ASIC阵营取得突破，在处理特定AI模型时，TPU运算速度可达同代英伟达GPU的1.5-2倍，能耗效率提升约30% [10] 车规芯片 - 2025年是高阶智驾的决赛点与量产上车窗口期 [11] - 地平线高阶智能驾驶方案HSD已拿到国内外10家车企品牌、超20款车型定点，其征程家族芯片量产出货突破1000万套 [11] - 黑芝麻智能武当C1200家族智能汽车跨域计算芯片平台已与一汽红旗、风河等众多客户达成合作 [11] - 芯擎科技发布全场景高阶自动驾驶7nm芯片“星辰一号”，采用7nm车规工艺，NPU算力高达512 TOPS，通过多芯片协同可实现最高2048 TOPS算力 [12] 量子处理器 - 量子处理器在2025年进入实用化探索阶段，但“实用”二字仍言之尚早 [13] - IBM发布了两款实验性量子芯片Loon和Nighthawk [13] - 根据修订版路线图，年初预测的Kookaburra处理器将于2026年推出，2027年将实现模块间连接，2029年计划交付全球首个大规模容错量子计算机IBM Quantum Starling [13][14] 硅光芯片与CPO技术 - 随着AI集群对带宽与功耗要求逼近极限，硅光子集成和共封装光学成为热门选项 [15] - 博通、思科、Ayar Labs联合推动CPO技术，在800G向1.6T过渡中功耗大幅减少，Meta、微软已在部分AI集群中测试CPO交换机 [15] - 台积电已成功将CPO技术与先进半导体封装技术结合，预计从2025年初开始提供样品，博通和英伟达有望成为首批用户 [15] - LightCounting预测，2025年全球800G光模块出货量将突破500万只，其中LPO方案占比有望超过40%，而2023年该数据还不到50万只 [15] - 英伟达已在GB300服务器中选择转向1.6T光模块 [16] - 未来1-2年将进入1.6T速率，预计到2029年AI应用的光模块速率将达到3.2T，2030年3.2T将走向规模应用 [17] RISC-V架构 - 2025年，RISC-V正式切入AI计算核心战场，向端侧AI、智能汽车、数据中心三大高价值领域纵深推进 [18] - 奕斯伟计算、中移芯昇、进迭时空等公司在推动RISC-V与AI融合方面均有落子，英飞凌、Mobileye陆续发布ADAS方案 [18] - 英伟达正积极推进CUDA向RISC-V架构的移植工作，将在生态层面推动RISC-V在高性能计算领域的应用 [18] - RISC-V International预测，到2031年，RISC-V芯片在消费电子、计算机、汽车、数据中心、工业和网络通信六大市场的份额将达26%至39%，总体出货量将超200亿颗 [19] 碳化硅 - 2025年，碳化硅产业正式进入8英寸产能转换阶段，意法半导体、芯联集成、罗姆、Resonac、安森美等公司均有8英寸SiC晶圆厂投产 [20] - 8英寸晶圆生产的芯片数量约为6英寸的1.8倍，能够大幅降低单位综合成本 [20] - 中国公司天岳先进、天科合达、三安光电等均已具备8英寸SiC衬底大规模量产能力 [20] - 天岳先进2024年以8英寸为主的衬底产能达46万片/年，2025年目标总产能提升至60万片/年 [20] - 天科合达2025年衬底总产能规划达50-80万片，8英寸产品已通过主流器件厂商验证并获得多年量产订单 [21] - 三安光电湖南基地8英寸衬底产能达1000片/月，与意法半导体合资的重庆基地规划8英寸衬底产能48万片/年，已于2025年2月通线并交付样品验证 [21] AI与EDA - 2025年，AI开始重构芯片设计范式，而不仅仅是流程“加速器” [22] - 新思科技DSO.ai已广泛应用于2nm以下节点设计，可实现性能、功耗、面积综合提升超10% [22] - 英伟达cuLitho利用GPU集群加速光学邻近校正计算，使掩膜生成过程从数周缩短至数小时，提速达40倍 [23] - Aitomatic发布的开源大模型SemiKong支持自然语言查询设计规则、自动生成Verilog代码片段，已在多家初创公司用于快速原型开发 [23]

台积电日本第二工厂潜在技术升级与建设调整 - 全球最大芯片制造商台积电正考虑将其在日本熊本的第二家工厂生产比原计划更先进的芯片，可能从原定的6纳米和7纳米制程转向4纳米制程技术，以评估人工智能相关产品的市场需求[3] - 这一潜在的技术转型可能导致该工厂的工期延误和设计变更，该工厂于2024年10月下旬开始建设，计划于2027年投产[3] - 根据《日经新闻》对比11月至12月初的施工现场照片，熊本第二工厂的建设已经暂停，重型机械设备已被清理干净，但台积电未向供应商具体说明暂停原因[3] 市场需求变化与产能策略调整 - 自台积电2024年宣布第二座工厂计划以来，市场对6纳米和7纳米芯片的需求有所下降，电视芯片、Wi-Fi与蓝牙连接芯片及部分AI加速芯片采用这些工艺节点制造[4] - 台积电位于台湾台中市的主要芯片工厂的产能利用率未能达到满意水平，因为英伟达、苹果、谷歌和亚马逊等领先客户都在转向更先进的芯片[4] - 台积电将其位于台湾高雄市的芯片工厂建设计划从成熟的6纳米和28纳米工艺改为采用最先进的2纳米技术，公司表示其产能计划将根据客户需求进行调整[4] 日本现有工厂设备投资推迟 - 台积电将继续推迟在其位于熊本的现有工厂增设设备，该工厂目前生产40纳米、28纳米以及16纳米和12纳米制程的成熟芯片，用于工业、消费电子和汽车应用[4] - 公司已告知多家供应商，在2026年全年无需为日本市场增设设备，此前《日经亚洲》曾报道台积电至少在2026年之前不会增设设备[4] 先进封装技术引入日本的潜在计划 - 除了可能采用4纳米制程，台积电还在考虑将其先进的芯片封装技术引入日本，该工艺对于制造人工智能芯片至关重要[5] - 例如，英伟达最新的Blackwell芯片采用台积电的4纳米工艺制造，并使用台积电先进的CoWoS封装技术与高带宽内存芯片进行组装[5] - 所有计划尚未最终确定，台积电表示其在日本的项目正在推进，目前正与合作伙伴讨论详细的施工执行计划[5] 日本合资企业的支持背景 - 台积电在日本的工厂统称为日本先进半导体制造公司，并得到了索尼半导体解决方案公司、电装公司和丰田汽车公司的支持[5]

公司技术突破与产能进展 - 半导体收入占比不断提升且订单快速增长 [1] - 12英寸碳化硅衬底加工中试线正式通线 实现晶体生长到检测环节全线设备自主研发及100%国产化 [1] - 攻克12英寸碳化硅晶体生长温场不均和晶体开裂难题 成功长出12英寸导电型碳化硅晶体 [4] - 已具备6英寸和8英寸衬底产能扩产能力 同时掌握12英寸生产技术 [4] 碳化硅材料特性优势 - 热导率达490W/m·K 较硅材料高出2-3倍 [2] - 耐化学性优于硅中介层 可刻蚀出109:1深宽比通孔（硅中介层仅17:1）显著缩小CoWoS封装尺寸 [2] - 高折射率使AR镜片单层即可实现80度以上FOV 解决光波导彩虹纹和色散问题 [3] - 高硬度和热稳定性支持刻蚀工艺 提升产能和良率 [4] 碳化硅应用领域拓展 - 成为CoWoS结构中介层理想材料 满足英伟达H100到B200系列GPU高散热需求 [2] - 作为AR眼镜镜片基底材料 提供更轻薄尺寸及更大更清晰视觉效果 [3] - 高热导性提升AR眼镜散热能力和性能表现 [3]

AI芯片发展推动封测设备需求 - AI芯片快速发展带动算力芯片和先进存储芯片需求增长，进而推动封测设备市场扩张 [2] - 2024年中国智能算力规模达640.7 EFLOPS，AI芯片市场规模突破1406亿元，2019-2024年复合增长率达36% [10][11][12] - 全球SoC芯片市场空间预计2030年将达2741亿美元，端侧AI应用落地加速SoC芯片放量 [25][26][27] 后道测试设备市场分析 - 预估2025年半导体测试设备市场空间突破138亿美元，其中SoC测试机达48亿美元，存储测试机达24亿美元 [3][50][51] - AI/HPC芯片高集成度和先进制程导致测试量与测试时间显著增加，推动SoC测试机需求 [52][57] - HBM高集成度技术特征大幅提升存储测试工艺复杂度和难度，测试环节增加且对设备要求更高 [3][79][81][82] 测试设备技术壁垒与竞争格局 - 测试机核心壁垒在于测试板卡和专用芯片，PE和TG芯片技术难度大，被ADI、TI等公司垄断 [3][95][96][97] - 2024年全球半导体测试机市场由爱德万和泰瑞达垄断，合计份额约90%，SoC测试机市场爱德万占60%、泰瑞达占30% [3][99][100] - 国内华峰测控、长川科技等在模拟测试机领域国产化率已达90%，正积极布局SoC和存储测试机 [104][105] 先进封装技术发展 - 先进封装与传统封装最大区别在于电连接方式，采用凸块、中间层等实现更快传输速度 [4][108][110] - HBM显存+CoWoS封装成为AI芯片主流方案，2.5D和3D封装技术需要先进封装设备支撑 [2][36][38] - 先进封装主要增量在于前道图形化设备，如薄膜沉积、涂胶显影、光刻机、刻蚀机、电镀机等 [37][38] 投资机会总结 - AI芯片制造采用更大引脚和电流，测试难度显著提升，关注国产算力带来的测试机突破机会 [5] - 国内AI芯片采用CoWoS先进封装，中国在封测环节具备较强全球竞争力，关注国产封装设备新机遇 [5] - 随着云端与端侧AI应用加速产业化，封测设备市场需求将持续放量 [12][27]