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AI晶片2025:巨頭血拼,權力鼎革
在矽基文明的編年史中,2025年,AI晶片不再是孤立的矽片,而是一個主權與霸權的,生產永不停歇的貨幣替代品。前不久,《時代》雜誌年度人物出爐,授予了“人工智慧設計師”(the architects of AI)群體。封面上,輝達CEO黃仁勳、AMD CEO蘇姿丰、OpenAI CEO薩姆·奧爾特曼(Sam Altman)、諾獎得主同時也是GoogleDeepMind公司CEO的德米斯·哈薩比斯(Demis Hassabis)、有“AI教母”之稱、同時也是World Labs創始人的李飛飛,擠坐在一條空中橫樑上,COS著1932年的著名照片《摩天大樓頂上的午餐》。圖片來自《時代》雜誌官網這張照片引發了巨大爭議。不少觀點認為,媒介視角已經從讚美普通勞動者到追捧億萬富翁,無異於在通膨高企,失業率攀升的當下,給大眾補了幾刀。但也有人覺得,科技發展一向是精英引領,作為一份商業期刊,評選這些人成為年度人物是應有之義。而更為促狹的解讀是,這張封面,正是當前AI產業的現狀——懸空而置、擠作一團。這就像是一種隱喻,也像是對“AI泡沫論”的一種迴響。但,投融資、產業的狂熱,競爭的白熱化,確是讓AI產業以驚人的速度改變著,從最重要的硬體AI晶片,到最主流的語言大模型和聊天機器人應用。輝達一度被認為是AI領域當之無愧的霸主,是為資料中心提供適配的高端晶片的唯一選擇,而現在,這種局面已經一去不復返。即使該公司交出一次更比一次好的財報,市場已不繼續買帳,因為競爭對手已經出現在人們的視野之中。而追趕者中,顯然不止照片中蘇姿丰代表的“GPU亞軍”AMD,Google、亞馬遜、博通甚至OpenAI、Meta等都在其列。或許,人們很快會見證一場AI晶片領域的權力鼎革。買家變成了“半個”競爭對手超大規模雲廠商已經縱向整合,亞馬遜(Trainium 3)、Google(TPU v6/Ironwood)和微軟(Maia系列)在2025年集體發力。根據JP摩根的研報,2025年全球AI晶片出貨預計會超過千萬張卡,輝達雖仍坐擁半壁江山,尤其在GPU領域市佔率仍超過90%,但背後的格局已經在隱隱改變。最明顯的,是受中國AI晶片市場的影響。輝達受地緣因素影響淡出後,中國市場“一英獨大”的時代徹底終結,國產替代進一步發展,本土AI晶片滲透率不斷提升。而且,中國市場的巨大潛力也備受重視。根據弗若斯特沙利文的預測,從2025年至2029年,中國AI晶片市場的年均複合增長率將達到53.7%,市場規模將從2024年的1425.37億元激增至2029年的1.34兆元。在美國大本營中,輝達的壓力也不小。根據野村證券的報告,2025年,Google和亞馬遜的ASIC晶片出貨量預計將達到輝達GPU出貨量的40%至60%。後來者追趕之勢頗為迅猛。在整體產業格局鬆動之際,三大趨勢隨之凸顯。首先,技術路線的分化已從架構之爭升級為系統之戰。輝達憑藉其全端解決方案,通過GPU架構、CUDA生態及高速互聯技術的閉環,持續鞏固在高性能通用計算領域的統治地位。然而,以GoogleTPU為代表的ASIC路線的崛起,競爭重心從比拚單卡峰值算力,轉向追求大規模叢集下的系統級效率與總擁有成本最佳化。兩種路線孰優孰劣,會持續受到客戶和資本市場的考驗。其次,行業競爭邏輯逐漸從產品供貨走向生態捆綁。輝達生態仍然大幅領先,黃仁勳在公司三季度財報電話會議上表示,輝達所有的投資都與擴展CUDA的覆蓋範圍、生態系統有關,今後也會繼續擴展生態系統覆蓋範圍。但包括AMD、博通在內的晶片製造商也都與OpenAI等大客戶達成合作,而Google、亞馬遜的自研晶片也在自用之外尋找到了新的市場,致力於成為新生態的重要組成部分。此外,地緣政治因素愈發影響到AI晶片的格局。今年,各國政策的變動,讓美國AI高端晶片淡出中國。中國本土,國產晶片則如火如荼地融資、擴產。中美AI競爭已癒發成為觀察AI產業鏈、供應鏈的重要視角,但地緣局勢卻變得更加難以預測。在權力格局的結構性變化和新趨勢的推動下,AI晶片領域主流玩家也祭出了不同的招數,迎來了不同的境遇。混戰不止,ASIC叫板GPU在這場AI晶片大戰中,各公司的策略與動作既來源於其行業生態位,也與其技術路徑高度繫結。大廠自研崛起並逐漸走向市場,其表現和成效是AI晶片領域最有看點的動態之一。輝達,絕對霸主面臨多方圍剿。2025年,輝達迎來了不少大里程碑事件。在資本市場,輝達全球首個市值突破4兆美元和5兆美元的企業。輝達的主力產品Blackwell也迎來了首個大規模量產年,下一代Rubin超級晶片完成首次流片,並進入工程樣品階段。GTC 2025大會上,黃仁勳系統性地闡述了從創造內容的生成式AI到自主行動的代理AI,再到能在現實世界行動的物理AI的人工智慧演化路徑。與之對應的,輝達發佈了GB300 NVL72系統和開源推理軟體Dynamo,適配代理AI對高性能、低延遲推理的需求,並降低其部署和運行成本。黃仁勳GTC DC 2025圖片來源:NVIDIA輝達中國在投資和生態建構領域,輝達可謂四處出擊,近兩年投資支出高增10倍有餘,今年接連對OpenAI、Anthropic、英特爾、諾基亞、Revolut、新思科技等用錢投票。其中,輝達對Anthropic的投資達到百億美元,對OpenAI的投資入股,未來總額更是可能累計達到千億美元。“一英獨大”的局面或許不可能永遠維持下去。衝向頂峰之際,淡出中國市場,“AI泡沫”的焦慮引髮質疑,及至年末,Google的TPU又掀起了“輝達晶片地位將被顛覆”的敘事。AMD,誓在GPU領域搶下更多市場。作為GPU領域的“亞軍”,AMD與輝達的市佔比總是停留在1:9的比例。在AI產業大爆發之際,AMD爭勝的慾望也愈發強烈。今年AMD發佈了基於台積電3奈米工藝的全新CDNA 4架構MI350系列AI晶片。蘇姿丰在發佈會上宣稱,新產品在運行AI軟體方面超越了輝達旗艦產品B200,且價格更低。在三季度財報發佈後,蘇姿丰還表示,AMD將全力爭取市佔率,盡快拿下兩位數的市場。AMD今年最引人注目的,是與OpenAI達成的戰略合作。OpenAI計畫未來數年內向AMD採購總算力達6吉瓦的AI晶片,硬體採購金額將超過數百億美元。作為交易的一部分,AMD將以象徵性價格向OpenAI發行認股權證,使OpenAI可能獲得AMD超過10%的股份。為打破輝達的軟體生態壁壘,AMD還推出了全新開發平台ROCm 7,以開源模式免費開放,並相容適配非AMD晶片。博通,定製化路徑走出獨立敘事。作為AI定製晶片領域的重要玩家,博通的業績在2025年實現快速增長,股價也表現突出。4月到11月末,博通基本每個月都能實現10%的漲幅,市值突破1.5兆美元,在最新公佈的Q4財報引發泡沫爭議前,其股價年漲幅一度超過75%,也被加入美股科技巨頭之列,讓“七巨頭”的稱呼升級為“精英八強”。Google和Meta等科技巨頭是博通定製晶片的主要客戶。摩根士丹利預計,到2027年,全球定製AI晶片市場規模將達到約300億美元,三年內幾乎翻了三倍。而博通顯然被視為這一增長中的重要得利者。不過,該公司的未來前景還是跟Google等甲方大客戶息息相關。Google,攜自研ASIC晶片搭建“Google鏈”。一度被認為在AI競賽中落後的Google,今年甩出了一系列“王炸”,先是Gemini 3挑戰GPT-5,接著是,AI圖像生成工具Nano Banana Pro備受好評。Google自研ASIC晶片TPU也迎來進展。Meta計畫於2027年在其資料中心部署Google的TPU,潛在交易規模或達數十億美元。此外,Anthropic等大模型廠商也都有採購GoogleTPU的意向或訂單。至此,Google在AI體系閉環下完成了全方位逆襲。根據Semi Analysis的報告,TPUv7伺服器的總擁有成本比輝達GB200低約44%,即便通過雲租賃,採用TPU的成本仍比採購GB200低約30%。有Google高管表示,隨著TPU採用率的擴大,公司有能力從輝達手中奪走約10%的年收入份額。Google意圖建構一個可與“輝達鏈”分庭抗禮的“Google鏈”。其核心是Google的TPU晶片設計與博通近乎十年的深度繫結,由後者提供關鍵的互聯與網路晶片,製造端依賴台積電的先進製程和Amkor等先進封裝,最後由Jabil、Celestica等ODM廠商完成整機整合。中國市場,國產晶片替代加速AI晶片不僅僅是資源,更是科技巨頭戰略競爭的核心。受地緣政治的影響,算力主權和國產算力資源的建設,在全球主串流媒體被反覆討論。中美科技博弈之下,2025年中國本土AI晶片市場發生巨大變化。4月,川普政府實施出口限制令,輝達、AMD等公司的晶片須獲取美國方面的出口許可證,才能向中國市場發貨。由此,國際巨頭開始逐漸淡出中國市場。8月,雖然美國政府限制令有所鬆動,提出晶片製造商繳納15%的銷售所得來換取出口許可證,但此後,輝達在中國面臨“安全後門”等爭議,從出到進的關口進一步縮小。年底,川普12月宣佈允許輝達的H200出口中國,但需繳納的收入所得上升到了25%,AMD和英特爾同樣適用相關規則。輝達和AMD迅速動作尋求重返中國。在此期間,中國晶片的國產替代早已經隨之潮湧。國家智算中心和信創領域AI的國產化率幾乎都超過90%,新建項目更是多為全國產。在推理晶片領域,國產晶片已經不輸於此前特供中國的“閹割版”晶片,只有網際網路資料中心仍對海外高端訓練晶片有較大需求。政策層面,晶片部署、資料中心用電補貼等均陸續釋放紅利,進一步推動國產化水平。產業基金、社會資本也蜂擁而至。多家機構資料顯示,2025年上半年國內半導體裝置國產化率就超過了20%,先進封裝替代率升至接近40%水平。中科院計算所估算稱,預計2027年國產晶片市佔率將突破45%。在這一背景下,國產晶片企業也成了產業甚至大眾關注的焦點。作為國產AI晶片龍頭,華為與寒武紀展現出了明確的技術演進路徑與強勁的市場勢頭。華為在2025年全聯接大會上公佈了昇騰AI晶片未來三年(2026-2028)的路線圖,宣佈將接連推出昇騰950、960及970系列,算力持續翻倍。更引人注目的,是華為推出的“超節點”叢集架構,這一系統級架構創新劍指輝達生態,著力建構獨立於輝達的AI算力基礎設施新範式。同時,華為也與DeepSeek等國產大模型深度耦合,全面開放靈衢2.0協議和超節點參考架構,並開源硬體使能套件CANN,意在引領一場生態突圍。寒武紀的2025年同樣精彩。截至2025年三季度,寒武紀營收同比暴增近24倍,並首次實現盈利。在資本市場上,寒武紀股價一度超過茅台,得到了“寒王”之稱。而在GPU初創公司領域,“國產GPU四小龍”摩爾線程、沐曦股份、壁仞科技、燧原科技都走向了公開市場融資。12月摩爾線程、沐曦股份先後上市,在資本市場創下數項新的紀錄,壁仞科技也在元旦之後登陸港股,吸引著市場的關注。12月,摩爾線程發佈對標輝達CUDA的架構“花港”,圖片來自:摩爾線程官方初創企業在生態變局中積極動作,摩爾線程有意通過MUSA挑戰輝達的CUDA生態,而壁仞科技等公司則更多選擇異構相容的路徑,以更低的開發成本和使用者遷移門檻做大市場。來年,國產晶片在性能參數上對領先者的追趕進度,與自主生態建構的新動作,尤其值得關注。寫給2026年:從“算力競賽”走向“生態之爭”AI晶片的市場仍將高速增長,主戰場在2026年可能出現轉移。在對2026年的展望中,德銀、花旗等機構都繼續看好AI晶片持續高景氣。世界半導體貿易統計組織(WSTS)在最新報告中給出預測稱,2026年,全球AI大模型訓練量同比或將暴增300%,受此推動,全球AI晶片市場規模或將同比增長45%,突破800億美元。與此同時,無論是巨頭之間的戰爭,還是國產替代的進階,都可能讓AI晶片產業從“算力競賽”加速走向“生態之爭”。2026年,至少有四大趨勢值得關注。一是,AI大模型的發展重心從訓練轉嚮應用推理階段,成本效率或將成為關鍵指標。DeepSeek、Gemini在2025年帶來的衝擊,已讓業界重新考慮大模型的發展路徑。2026年,包括OpenAI在內,主流大模型預計都會進一步聚焦性價比與實用性。隨著AI工作負載從訓練向推理傾斜,市場對高能效、低成本ASIC晶片的需求將爆發式增長。野村證券預測,2026年ASIC晶片的總出貨量可能首次超過GPU。這也會讓輝達與Google等不同技術路線龍頭間的競爭進一步白熱化。二是,GPU與ASIC的競爭很可能升級為“生態大戰”。正如上文提到的,輝達與AMD等,通過與OpenAI等頭部廠商、AI發展樞紐合作,鞏固GPU的生態與性能優勢。對於勢頭強勁的AISC來說,除了Meta、微軟等大客戶預計將更激進地部署ASIC外,Google、亞馬遜也在持續將自研晶片推向金融等專業用途的商用市場。而根據彭博社12月18日發佈的報導,Google正與Meta合作推進一項名為“Torch TPU”的計畫,繼續降低TPU成本並提升晶片架構的相容性,甚至採取開源策略,提升開發者的採用率,最終打造出能夠媲美輝達CUDA的生態。三是,供應鏈的角色仍十分關鍵,繼續成為被爭奪的對象。台積電CoWoS先進封裝等核心產能,可能會對2026年AI晶片市場的增長形成制約。而在路線之爭中,輝達、AMD和Google、亞馬遜等,很可能會通過搶佔上游供應擠壓對方產能放量的空間。另外,美國電力基礎設施瓶頸,複雜的地緣因素變動,都可能會導致新的博弈。四是,於中國市場,2026年也將是AI晶片生態建構的關鍵年。在架構創新、先進製程突破、性能提升等主流技術追趕敘事之外,自主生態建構已被提上日程。DeepSeek等大模型積極適配國產硬體,華為等巨頭積極推動軟硬體協同,產業聯盟加速全鏈路最佳化,生態突圍漸漸形成合力。國內市場關注的重點,也將逐漸移至如何推動國產算力從“可用”邁向“好用”,讓開發者從“能用”變成“想用”。在這場沒有終局的無限遊戲中,2026年,重構秩序與規則的漫長競逐,即將啟動。 (鈦媒體)
矽片,冷熱不均
半導體產業鏈在AI浪潮的加持下仍顯熱度,但晶圓製造上游的材料環節,卻提前拉響了警報。環球晶董事長徐秀蘭近日指出,目前全球半導體矽晶圓市場供過於求約 5%~10%。從不同尺寸來看,12 英吋晶圓需求仍具韌性,產能利用率超過 95%;但8英吋晶圓產能利用率已降至80%以下,6 英吋晶圓更低於70%,顯示成熟製程領域的需求疲弱仍未見底。矽片需求,結構性分化當前矽晶圓市場的主要特徵是“結構性景氣”而非“全面復甦”。一方面,AI伺服器與GPU驅動的先進製程拉動台積電、三星、英特爾等12英吋產線滿載;另一方面,傳統的消費電子晶片(如PMIC、電源管理晶片、顯示驅動IC)需求依舊疲弱,庫存消化處理程序緩慢,導致中小尺寸晶圓產能利用率持續下滑。從矽片整體的出貨資料上來看,根據SEMI近日發佈的季度矽片出貨報告示,2025年Q3全球矽片出貨量同比增長3.1%,達到33.13億平方英吋(MSI),較2024年同期的32.14億MSI略有提升,但環比下降0.4%。這說明全球市場雖有復甦跡象,但勢頭依舊疲軟,尤其是外延矽片出貨量表現不佳。業內分析指出,AI帶動的高價值晶圓出貨增長掩蓋了整體出貨增速放緩的事實,這點可以從全球矽片龍頭信越化學的財報中嗅得一二。根據信越化學最新財報,截至2025年9月30日的上半財年,信越化學實現營業收入1,671億日元(同比下降22%),歸母淨利潤1,314億日元(同比下降12%)。儘管如此,信越化學的整體利潤仍然承壓,尤其是在2025年第二季度(4月-6月),利潤降幅與第一季度大致持平。以美元計,稅前利潤自第二季度至第三季度連續下降,信越化學明確指出,這一表現完全是由於市場狀況低迷所致。在矽晶圓的需求變化中,200毫米晶圓需求疲軟,AI相關的300毫米晶圓需求則表現堅挺。信越化學指出,300毫米晶圓需求已在2025年1-3月季度觸底,並自4-6月季度開始持續復甦。7-9月季度的300毫米晶圓行業出貨量與上一季度持平,但同比有個位數增長。與此同時,200毫米晶圓與上一季度持平,但同比有所下降。信越化學預計,10月-12月,300毫米晶圓的訂單穩定,第四季度後的需求將取決於客戶消化庫存的處理程序。而200毫米晶圓的需求,預計將暫時保持疲軟,因為客戶剛剛開始對汽車應用進行進一步的庫存調整。信越化學還指出,客戶對300毫米晶圓的投入正處於復甦軌道。從價值來看,AI應用的高單位價格推動半導體器件市場達到創紀錄的高點,然而,從IC數量來看,需求仍低於2022年峰值。晶圓需求的變化與半導體IC的數量密切相關,雖然整體IC數量未能恢復至2022年水平,但高端製程和AI應用的需求將成為未來增長的動力。更值得注意的是,信越化學預計,中期增長將主要來自AI相關應用。目前,AI半導體在300毫米晶圓出貨量中的佔比不到10%,這意味著該領域仍有顯著的增長空間。除了AI外,信越化學還提到,雙重獨立晶圓的使用增加將推動300毫米晶圓需求的中期增長。12英吋矽片成為潮流矽片是晶片製造的“地基”,是需求量最大的晶圓製造材料,其性能和供應能力決定了整個產業鏈的韌性。從功能上看,矽片可進一步細分為拋光片和外延片。其中拋光片主要應用於儲存與部分模擬晶片(顯示驅動晶片、電源管理晶片等),外延片則用於邏輯、CIS、CPU/GPU等高端晶片製造。在價格層面,拋光片的產品單價通常低於外延片。矽片的製造過程:製造流程包括:電子級多晶矽提純 → 單晶拉制 → 切片 → 拋光 → 清洗 → 外延(來源:西安奕材)矽片按直徑大小可分為 6 英吋及以下、8 英吋和 12 英吋三類規格。一般而言,90 奈米以上的製程主要使用 8 英吋及以下的半導體矽片,而 90 奈米及以下的製程主要使用 12 英吋矽片。矽片直徑越大,單位晶圓可切割出的晶片數量越多,邊緣損耗越小,平均製造成本越低。以面積計算,12英吋矽片的理論面積是8英吋矽片的2.25倍,在相同工藝條件下,其單位可用晶片數約為8英吋的2.5倍。不過,12英吋矽片的單片價格遠高於8英吋,其單位面積價格甚至更高,這正反映了先進製程對材料純度、缺陷密度與表面平整度的極端要求。隨著先進製程與AI計算需求的持續增長,12英吋矽片已成為行業主流規格。根據SEMI統計,2023年12英吋矽片出貨面積佔全球總出貨面積的70%以上;預計到2026年,全球12英吋矽片月度需求將超過1000萬片。目前技術迭代最快的邏輯晶片和儲存晶片均採用12英吋晶圓工藝。同時,基於成本與良率考慮,部分功率器件、模擬晶片及CIS圖像感測器也正加速向12英吋遷移。更重要的是,新興技術的爆發進一步放大了12英吋矽片的消耗量:AI驅動的高頻寬記憶體(HBM)需求劇增。由於生產良率、堆疊複雜度及晶片尺寸更大,同等容量的HBM對矽片的消耗量是主流DRAM的約3倍;NAND Flash堆疊層數攀升至200層、300層甚至400層。業界普遍認為,未來製造工藝將採用“雙晶圓鍵合”(兩片晶圓合成一片完整NAND),相當於矽片需求直接翻倍。與此同時,全球晶圓廠的擴產焦點正在全面向12英吋傾斜。SEMI預測,2025年至2027年全球12英吋晶圓廠裝置投資將達到創紀錄的4000億美元。截至2024年第三季度末,全球共有超過180座12英吋量產晶圓廠;預計到2026年,這一數字將增至230座。其中,中國大陸地區已有超過50座 12 英吋量產晶圓廠(包含西安三星、無錫 SK 海力士、南京台積電等外資晶圓廠),預計 2026 年中國大陸地區 12 英吋晶圓廠量產數量超過 70 座,相應產能增長至 329 萬片/月,約佔屆時全球 12 英吋晶圓廠產能的 1/3,其中以中芯國際、華虹集團、長江儲存、長鑫儲存為代表的內資 12 英吋晶圓廠產能將增至約 260 萬片/月。全球競爭格局:五大寡頭穩固全球12英吋矽片市場高度集中。五大廠商——信越化學、SUMCO、環球晶、德國世創(Siltronic)、SK Siltron——均為海外老牌企業,合計佔據85%以上份額,其中日本雙寡頭(信越+SUMCO)掌控全球12英吋矽片約一半全球產能。這些廠商擁有深厚的技術壁壘:每家在晶體生長、缺陷控制、拋光與外延工藝上積累數千項專利,最多達 3,500 項以上,形成較強的專利壁壘,對後續進入者帶來一定的挑戰;與下遊客戶簽有長期供貨協議(LTA),鎖定台積電、三星、英特爾等主要晶圓廠;大部分核心裝置與材料實現內部協同,形成封閉生態。信越化學1926 年在日本成立,是全球產能和出貨量最大的電子級矽片生產企業,也是全球第一家(2001 年)量產 12 英吋矽片的廠商,具有領先的技術和穩定的市場份額,是業內唯一一家常年持續盈利的電子級矽片公司。SUMCO 1999 年在日本由住友金屬工業、三菱材料和三菱材料矽事業部合資成立,過去十年借助一系列併購整合快速發展,目前是全球產能和出貨量排名第二的電子級矽片製造商,也是電子級矽片領域申請專利最多的廠商。公司目前專注於電子級矽片業務,產品包括拋光片、外延片、SOI 片等,產品以 12 英吋矽片為主。根據其年報披露,SUMCO 應用於先進製程邏輯晶片的外延片全球市佔率居首。環球晶圓2011 年在台灣成立,前身為 1981 年成立的中美矽晶製品股份有限公司的半導體事業處,成立後陸續收購美國 Globitech 取得外延技術以及日本的Covalent 公司拓展至 12 英吋矽片生產,同時併購了美國 SunEdisonSemiconductor 公司,成為全球產能和出貨量前五大的電子級矽片供應商,主要產品為外延片、拋光片等。德國世創成立於1953年,是德國化工巨頭 WACKER 集團(全球電子級多晶矽主要供應商之一)的子公司,是全球首個研發推出 12 英吋矽片的廠商。在 6 英吋和 8 英吋矽片製造領域佔據領先地位,除拋光片和外延片外,還具有獨特的區熔矽單晶、HIREF 晶片等特殊產品,當前全球產能和出貨量排名前五。SK Siltron於1983 年在韓國成立,目前是韓國 SK 集團的子公司,12 英吋矽片主要產品面向三星、SK海力士等儲存IDM客戶,是韓國唯一一家電子級矽片專業製造商,發展期間受到韓國政府與韓國廠商的大力支援,當前全球產能和出貨量排名前五。全球前五大廠商開展 12 英吋矽片業務大多早於公司 15 年以上,無論是下游台積電、三星電子等全球戰略級晶圓廠客戶,還是上游電子級多晶矽、石英製品和矽片工藝裝置等核心裝置和材料供應商,均已形成穩定合作(包括但不限於簽訂確保最低採購量的長期協議、優先參與客戶更先進製程晶圓工藝的研發等),甚至是控股或參股的投資關係。同時,國際同業對矽晶體的基礎理論研究、晶體生長和矽片加工具有深厚的技術底蘊,建立了森嚴的專利技術壁壘,具有技術先發優勢。此外,相應廠商前期高額的裝置投入部分已折舊完畢,固定成本壓力小,生產工藝相對成熟,良率相對穩定,已實現一定規模效應,具有較好的盈利能力。國內12英吋矽片競爭格局初顯相比國際巨頭,中國 12 英吋矽片產業起步較晚、技術積累薄弱、規模普遍偏小。當前,中國 12英吋矽片仍大部分依賴進口,特別是對於先進製程晶片所需的中高端12英吋矽片,自給矛盾更甚。不過隨著國家“強鏈補鏈”政策推動,以及晶圓廠產能加速佈局,國內友商競爭格局初顯。目前成規模的國內廠商主要有7家,包括西安奕斯偉材料、上海新升 、中環領先、立昂微、中欣晶圓、山東有研艾斯、上海超矽等,這七家企業構成了國內矽片產業的核心力量,其共同特點是:高資本投入、強工藝迭代能力、持續產能擴張。各家廠商12英吋矽片產能現狀如下:西安奕斯偉材料是當前國內12英吋矽片領域的領軍企業,當前產能 65 萬片/月,佔國內總量的 30.95%。公司已成為國內主流儲存 IDM 廠商的全球矽片供應商中採購佔比第一或第二大的戰略級供應商,實現了對國內一線邏輯晶圓代工廠大多數主流量產工藝平台的正片(拋光片和外延片)供貨,客戶涵蓋聯華電子、力積電、格羅方德、日本鎧俠、美光科技等國際一線晶圓廠,海外收入佔比約30%。奕斯偉材料的IPO招股書中指出,截至2024年9月,奕斯偉材料的合併產能已達 65 萬片/月,約佔全球 12 英吋矽片總產能的 7%。通過二期工廠建設,奕斯偉預計到2026年產能將達到 120 萬片/月,可滿足屆時中國大陸 40% 的12英吋矽片需求,全球份額預計超過10%,有望進入行業第二梯隊。上海新昇是滬矽產業的全資子公司,滬矽產業於 2015 年成立,先後收購上海新昇、新傲科技、Okmetic 三家子公司,主要產品涉及 8 英吋、12 英吋拋光和外延片、SOI 矽片。上海新昇為國內首家實現 12 英吋矽片規模化量產的企業,2023 年 12 英吋矽片收入佔滬矽產業合併收入超過 40%。中環領先是TCL中環的控股子公司,TCL 中環於 1999 年成立,是國內太陽能單晶矽片的龍頭企業之一。下屬控股子公司中環領先整合了 TCL 中環內部 8 英吋及以下和 12 英吋矽片業務,在功率半導體用的重摻矽片領域具有較強優勢,也是國內 8 英吋矽片規模最大的廠商。中環領先於2023 年收購徐州鑫晶,進一步提升了 12 英吋矽片能力。立昂微成立於2002年,主營業務為半導體功率器件和化合物半導體射頻晶片、電子級矽片。其中電子級矽片 2023 年收入佔比約 56%,是國內 8 英吋矽片的主要廠商,在功率半導體用重摻矽片領域具有較強優勢。立昂微控股的金瑞泓微電子專注於12英吋矽片業務,2022年收購國晶半導體進一步提升了12英吋矽片能力。中欣晶圓成立於2017年。產品以8英吋及以下拋光片為主,12英吋拋光及外延片收入佔比約三分之一。同時兼營單晶矽棒銷售與矽片代工業務。山東有研艾斯是有研矽的參股公司,專注12英吋矽片佈局。母公司有研矽成立於2001年,長期深耕區熔矽、8英吋拋光片與裝置用矽材料領域。上海超矽成立於2008年,主營8英吋與12英吋矽片、先進裝備與材料研發。8英吋業務由重慶超矽負責,母公司則主攻12英吋高端矽片。根據 SEMI 統計,2026 年全球 12英吋矽片需求將超過1,000萬片/月,中國大陸地區需求將超過300萬片/月。當前中國大陸產能(2024年底)約210萬片/月,預計 2026 年將增至300–330萬片/月,基本匹配大陸需求。但本土矽片產能的產品結構仍偏中低端,在高端邏輯(7nm 以下)或高端儲存(HBM、3D NAND)領域,依然要依賴信越、SUMCO、環球晶的供貨。SiC與GaN晶圓:冷熱不均的化合物材料新周期在化合物半導體矽晶圓領域,市場景也氣呈現明顯分化。環球晶董事長徐秀蘭指出,6/8 英吋碳化矽(SiC)晶圓產能利用率目前低於 50%,雖短期仍顯低迷,但已出現局部復甦跡象,2026年市況可望好轉。SiC 晶圓市場近期波動主要源於中國廠商的快速擴張,帶來了價格與產能的“雙重擠壓”。以山東天岳為例,2025 年初至第三季度,天岳先進營收同比下降 13.76%,歸母淨利潤更下滑 99%。公司在財報中解釋稱:為應對日趨激烈的市場競爭、擴大市場應用覆蓋面,公司採取戰略性降價換量策略;與此同時,客戶驗證周期、研發投入與匯率波動疊加,導致毛利與利潤大幅承壓。這反映出當前 SiC 市場雖需求廣闊,但競爭格局已趨白熱化。國內廠商不僅在 8 英吋產線展開激烈競爭,12 英吋碳化矽晶圓的技術攻關也已進入“群體突破期”。目前,山東天岳、山西爍科晶體、寧波合盛、浙江晶瑞、廣西南砂、天科合達、河北同光等企業均在 12 英吋 SiC 晶圓上取得階段性成果。例如,晶盛機電旗下晶瑞 SuperSiC:首條 12 英吋 SiC 基板加工試產線已於 2025 年 9 月貫通。相較之下,國際廠商如 Wolfspeed、ROHM 等在 12 英吋佈局上則顯得更為謹慎。圖源:天岳先進與 SiC 的“競爭降溫”形成對比,氮化鎵(GaN)晶圓正處於快速放量階段。受益於快充、伺服器電源、5G 射頻、AI 資料中心電源模組等高頻高效應用的帶動,GaN 晶圓需求持續增長。Yole Group 預計,2025 年全球 GaN 功率與射頻市場規模將超過65億美元,至 2030年將突破150億美元。國際廠商如英飛凌、意法半導體、瑞薩(Transphorm)、安森美等正加速推進GaN的建設。2025 年7月2日發文表示,其 300 mm GaN 晶圓技術已就緒,計畫於 2025 年第四季度向客戶提供樣片;imec發佈“300 mm GaN項目”——於 2025 年 10 月宣佈,已與 GlobalFoundries、KLA Corporation、AIXTRON、Synopsys 和 Veeco Instruments Inc. 聯合開發 300 mm GaN外延及工藝流程。國內方面,2025 年3 月,九峰山實驗室宣佈,中國首條 8 英吋 N-極 (N-polar) GaN-on-Insulator (GaNOI) 材料試製成功,為國內 GaN 晶圓/襯底邁向大尺寸規格打下基礎;此外,晶湛半導體成功發佈12英吋矽基電力電子氮化鎵外延片。。。寫在最後無論是12英吋矽片的結構轉移,還是SiC與GaN的材料革命,本質上都在考驗產業的理性擴張能力與技術縱深。上游晶圓片的警鐘,或許並非壞消息——恰是一次“產業冷靜期”的開始。 (半導體行業觀察)
上海半導體大矽片獨角獸,衝刺百億IPO!擬募資50億
6月13日,國產大矽片供應商上海超矽科創板IPO申請獲上交所受理。上海超矽成立於2008年7月31日,註冊資本為11.76億元,已發展為國際知名的半導體矽片廠商。其法定代表人、實際控制人是其董事長兼總裁陳猛,控股股東是上海沅芷(持股10.60%)。該公司專注於大尺寸半導體矽片的研發與生產,產品主要包括12英吋(直徑300mm)、8英吋(直徑200mm)半導體矽片,以市場需求較大的P型矽片(摻雜劑主要為硼)產品為主,也包括少量摻磷的N型矽片。上海超矽擁有設計產能70萬片/月的300mm半導體矽片生產線以及設計產能 40萬片/月的200mm半導體矽片生產線,產品已量產應用於先進製程晶片,包括NAND Flash/DRAM(含HBM)/Nor Flash等儲存晶片、邏輯晶片等。根據胡潤研究院《2024全球獨角獸榜》,上海超矽企業估值為110億元。另據投中網今年4月報導,上海超矽在去年C輪融資後估值已達到200億元。此次IPO,上海超矽擬募資49.65億元,用於“積體電路用300毫米薄層矽外延片擴產項目”、“高端半導體矽材料研發項目”和“補充流動資金”。三年累計收入逾31億,淨虧損超31億全球半導體矽片行業市場集中度比較高,全球前五大矽片企業的市場份額在80%左右,中國大陸半導體矽片企業在單家企業市場規模和生產技術水平上與全球龍頭企業均存在一定差距。國內半導體矽片供應商有滬矽產業、立昂微、有研矽、上海合晶、西安奕材、中欣晶圓等,產能情況如下:相較於8英吋晶圓,12英吋晶圓在先進製程中可大幅降低單位晶片成本,同時提升晶圓利用率,尤其適用於7nm及以下工藝的大規模量產。全球12英吋晶圓產能持續擴張,主流晶圓廠已將其作為支撐高端邏輯晶片、儲存晶片製造的核心基礎設施。根據SEMI的資料,2024年12英吋晶圓產能為834萬片/月,預計2026年將增長至989萬片/月,同時,預計2026年半導體矽片市場中12英吋矽片的市場份額也將超過77%。相較於行業前五大半導體矽片企業,上海超矽規模較小,2024年佔全球半導體矽片市場份額為1.60%。▲上海超矽在全球半導體矽片市場的市場份額具體情況IPO檔案顯示,上海超矽的300mm及200mm矽片代表產品的技術指標已與全球前五大廠商處於同一水平。2022年、2023年、2024年,上海超矽的營收分別為9.21億元、9.28億元、13.27億元;淨利潤分別為-8.03億元、-10.44億元、-12.99億元;研發投入分別為0.78億元、1.59億元、2.46億元。▲2022年~2024年上海超矽營收、淨利潤、研發支出變化(芯東西製圖)其300mm矽片收入佔比和銷量快速增長,2024年有54%的收入來自300mm矽片。這主要源自下遊客戶需求增長,如客戶A用於通用人工智慧(AGI)和人工智慧(AI)相關的先進製程持續火爆帶動需求持續穩定增長。▲2022年~2024年上海超矽主營業務收入分佈變化(芯東西製圖)報告期內,因上海超矽300mm矽片生產線建設正在持續進行中,且300mm矽片產品尚處於產能爬坡的關鍵階段,暫未形成規模效應,該公司短期記憶體在累計未彌補虧損,截至2024年末,公司累計未分配利潤為-39.72億元。同期,其綜合毛利率為-11.09%、-7.05%、-3.31%,低於台灣及境外可比公司、上海合晶、立昂微、西安奕材平均水平。截至2024年末,上海超矽的資產總額為154.89億元,商譽為13.94億元,存貨帳面價值為10.81億元,存貨跌價準備金額為4.33億元。年產840萬片12英吋半導體矽片,去年均價366.98元/片上海超矽的主要產品包括300mm、200mm半導體矽片,以市場需求較大的 P型矽片產品為主,也包括少量摻磷的N型矽片。其中,300mm半導體矽片產品包括拋光片和外延片,200mm半導體矽片產品包括拋光片、外延片、氬氣退火片以及SOI矽片。▲上海超矽主要產品的具體情況其200mm和300mm半導體矽片規模化生產線分別於2016年和2020年正式投產,300mm半導體矽片生產線於2018年開始建設,2020年第四季度300mm矽片正式對外供貨。2022年下半年,重慶超矽300mm拋光片中試生產線整體搬遷至上海。2023年,重慶超矽200mm SOI矽片正式對外供貨。▲上海超矽主要產品的演變情況該公司當前投產及在建產能釋放後具備以上海超矽為主體的年產840萬片300mm半導體矽片以及以重慶超矽為主體的年產480萬片200mm半導體矽片產能。2022年度至2024年度,上海超矽整體產銷率維持在較高水平,2024年300mm半導體矽片產銷率最高,達到97.32%。▲上海超矽主要產品的產量、銷量、產銷率報告期內,該公司300mm半導體矽片平均價格分別為388.03元/片、385.97元/片、366.98元/片,200mm半導體矽片平均價格分別為204.19元/片、208.84元/片、180.97元/片,價格波動主要受下游市場需求以及產品結構變動等因素影響。▲上海超矽自行生產的矽片的平均價格上海超矽已全面掌握了半導體矽片製造的完整工藝環節,包括全自動晶體生長裝備及晶體生長工藝、切磨拋清洗表徵等加工工藝、核心工序的定製化加工裝備系統、全工序分析測試系統、先進的工廠廠務系統、帶OHT的全自動物料自動輸運系統、電腦整合輔助製造系統及全流程質量控制系統等,並擁有穩定可靠的技術營運團隊。截至2024年末,上海超矽共有210名研發人員,佔員工總數的13.13%。已與全球前20大積體電路企業中的18家建立合作上海超矽已與全球前20大積體電路企業中的18家建立了批次供應的合作關係,在行業內擁有了較高知名度。具體來看,其客戶包括了多家全球主流晶圓代工廠、全球知名儲存晶片製造企業、全球主要的IDM廠商以及華力微電子、華潤上華、粵芯等中國大陸重要戰略性客戶。報告期各期,上海超矽前五大客戶的銷售金額佔各期營收的比重分別為56.04%、58.33%、63.66%,銷售額較為集中。該公司不存在對單一客戶銷售額超過當期營業收入50%的情形,亦不存在對單一客戶的重大依賴。上海超矽生產經營所需的主要原材料包括多晶矽、石英坩堝、化學品、石墨件、包裝材料等。其重要供應商主要包括Sun Silicon、上海長瀨貿易有限公司、Wacker Chemie AG等。報告期內,該公司向前五名原材料供應商的合計採購金額分別佔當期原材料採購總額比例為59.82%、48.85%、53.80%,較為集中,不存在對單一供應商銷售額超過當期營收50%的情形,亦不存在對單一供應商的重大依賴。中科院博士連續創業上海重慶等國資持股截至招股書籤署日,上海超矽擁有5家全資子公司、1家分公司,並作為有限合夥人參與投資了1家合夥企業。▲上海超矽股權結構其國有股東包括兩江置業、積體電路基金、積體電路基金二期、交銀投資、上海國鑫和上海科創投。積體電路基金二期、積體電路基金分別是上海超矽的第六、第九大股東,分別持股3.50%、2.91%。▲上海超矽前十名股東持股情況本次發行前,上海超矽共有12名自然人股東。其實際控制人陳猛直接持有公司3.12%的表決權,通過上海沅芷和上海沅英控制公司48.52%的表決權,陳猛合計直接及間接控制公司51.64%的表決權。▲上海超矽前十名自然人股東在公司擔任的職務及直接持股情況陳猛出生於1971年2月,1999年7月博士畢業於中國科學院金屬研究所,2001年1月中國科學院上海微系統與資訊技術研究所博士後出站。2001年,在中國科學院院士王曦的帶領下,陳猛與課題組同事聯手創辦上海新傲科技,做SOI矽片產業化。陳猛從2001年1月至2009年11月曆任上海新傲科技經理、總經理助理、副總經理等。2008年7月,陳猛再度創業,創辦上海超矽做半導體大矽片。他從2009年12月至今擔任上海超矽總裁、董事長。王曉輝是陳猛的配偶,陳猛、王曉輝夫婦合計控制上海超矽表決權比例為51.78%。除了上海超矽和上海沅芷外,陳猛控制的其他企業為上海沅英、蘇州芷蘭、上海芷矽、上海芷晶、上海芷芯和上海芷菁。其中,蘇州芷蘭、上海芷矽、上海芷晶、上海芷芯和上海芷菁均為發行人的員工持股平台。結語:AI伺服器帶動12英吋矽片增長,國產矽片替代需求旺盛半導體矽片尺寸越大,對半導體矽片的生產技術、裝置、材料、工藝的要求越高。隨著AI晶片、5G通訊及高性能計算需求的爆發式增長,12英吋晶圓憑藉其成本與性能優勢,正加速成為半導體製造的核心載體。國內外廠商加速佈局大模型,帶動算力需求爆發式增長,驅動AI伺服器行業維持較高景氣度,對矽片的需求量也會明顯增長。根據SUMCO測算,AI伺服器對12英吋矽片的需求量是通用型伺服器的3.8倍。當前半導體矽片領域仍由國際廠商佔據主導地位,國產化率較低,未來矽片國產替代需求仍將十分旺盛。中國矽片廠商有望依靠本土市場優勢,把握國內市場對產業鏈自主可控的迫切需求,逐步實現對境外競爭對手的追趕和局部超越,在進口替代乃至衝擊國際市場方面均具有廣闊的發展空間。 (EDA365電子論壇)
光刻技術概述及其分類
光刻是一種影像複製技術,是積體電路製程中至關重要的一項製程。簡單來說,光刻類似照相複製方法,即將掩膜版上的圖形精確地複製到塗在矽片表面的光刻膠或其他掩蔽膜上面,然後在光刻膠或其他掩蔽膜的保護下將矽片進行離子注入、蝕刻、金屬蒸鍍等。 光刻技術與晶片的價格和性能密切相關。光刻的最小線寬直接決定裝置的最小特徵尺寸,裝置的特徵尺寸越小,在一個矽片上就可以整合越多的裝置。隨著光刻的技術不斷發展,線寬不斷縮小,每個矽片上裝置數目就越來越多,這樣,單位裝置的成本就不斷降低,而且單一矽片上整合更多的裝置也意味著可以使電子產品實現更多的功能以及更好的性能。當然這種比較是假定在各種光刻系統的成本不變,只考慮了單位矽片成本的基礎上進行的。 事實上,隨著每一代線寬的改變,光刻機、掩膜版、光阻等的成本也在變化,對下一代的光刻工藝來說,其光刻系統的價格往往更加昂貴。即使如此,人們仍在不斷追求越來越細的線寬,追求產品在性價比上的提升。目前,積體電路已經從20世紀60年代的每個晶片上僅幾十個裝置發展到現在的每個晶片上可包含約10億個裝置,其增長過程遵從摩爾定律,這與光刻技術的發展密不可分。 光刻技術的不斷發展為積體電路技術的進步提供了三方面的保證:第一,大面積均勻曝光,在同一塊矽片上能同時做出大量裝置和晶片,保證了批量化的生產水準;第二,圖形線寬不斷縮小,整合度不斷提高,生產成本持續下降;第三,由於線寬的縮小,裝置的運作速度越來越快,積體電路的效能不斷提高。