2025年初，國內AI企業DeepSeek發佈新一代通用大語言模型，其技術突破不僅在於演算法層面的創新，更引發了全球半導體產業鏈格局的深刻變動。
基於國產算力晶片建構的AI系統，正在打破輝達等國際巨頭的技術壟斷，推動國產半導體產業鏈進入高速發展的戰略機遇期。
01
DeepSeek拉動國產AI晶片需求
在人工智慧領域，人們對訓練模型的固有印象就是對算力的需求極大。因此，長期以來，諸如輝達H100 GPU等高算力晶片幾乎成為行業標配，使得國內晶片廠商難以施展拳腳，也制約了中國人工智慧的發展。特別是在大模型訓練領域，國內科研機構和企業往往面臨"無芯可用"的困境。而DeepSeek的出現打破了這一困境，使尖端GPU不再是大模型訓練的唯一解法，讓越來越多的的國內半導體廠商有機會與全球領先的AI模型適配。
今年一月份，美國政府宣佈推出美國製造AI晶片管理新規，旨在對美國製造的AI GPU（圖形處理器，主要用於AI大模型的訓練及推理）晶片實施嚴格的全球出口限制。其中，中國、俄羅斯、伊朗等被美國實施武器禁運的國家及地區將受到最嚴格的限制，幾乎全面禁止進口美國廠商生產的AI GPU晶片。
而在更嚴格的AI晶片禁令下，國內算力中心採購輝達晶片的難度再次提升，國產晶片已成為重要選擇。與此同時，目前多家國產晶片廠商已經或正在適配DeepSeek。
算力晶片廠商方面，華為昇騰、沐曦、天數智芯、摩爾執行緒、海光資訊、壁仞科技、燧原科技、崑崙芯等廠商，相繼宣佈適配或上架DeepSeek模型服務，讓國內晶片能夠在實際應用中發揮作用，展示自身的性能和潛力。
DeepSeek本身在大模型訓練和推理時，仍然離不開高性能儲存。從長期來看，AI應用對資料儲存容量和速率都有著更高要求。
儲存廠商方面，多家廠商也推出相關解決方案。比如，同有科技作為儲存器供應商，為 DeepSeek 提供 SSD、HDD、HBM 等儲存裝置，並共同開發定製化儲存解決方案；EasyStack新一代雲端儲存MetaStor全面適配DeepSeek私有化部署需求，通過高性能、低時延特性支撐大模型訓練與推理場景；德明利積極佈局，成功研發了適用於AI裝置的大容量、高性能儲存解決方案；江波龍針對AI加速落地情況正積極推進大容量、高性能儲存產品的研發迭代。
除了算力和存力外，AI的另一個關鍵就是高頻寬的資料傳輸。集邦諮詢表示，DeepSeek模型雖降低AI訓練成本，但AI模型的低成本化可望擴大應用場景，進而增加全球資料中心建置量。光收發模組作為資料中心互連的關鍵元件，將受惠於高速資料傳輸的需求。未來AI伺服器之間的資料傳輸，都需要大量的高速光收發模組，這些模組負責將電訊號轉換為光訊號並通過光纖傳輸，再將接收到的光訊號轉換回電訊號。銀河證券表示，更強訓練模型的未來需求將帶動光模組及AIDC產業鏈快速發展，在全球經濟形勢複雜化趨勢下，核心器件光晶片等方向自主處理程序或進一步加速。
集邦諮詢認為，2023年400Gbps以上的光收發模組全球出貨量為640萬個，2024年約2,040萬個，預估至2025年將超過3,190萬個，年增長率達56.5%。
02
國產AI晶片需求晶圓製造供應鏈受益
去年，美國正式要求台積電停止向中國大陸供應用於人工智慧的晶片。美國商務部信中提到的限制涉及向中國供應先進的7奈米晶片和更先進的GPU及AI加速器。而在今年年初，台積電（TSMC）限制14/16nm向中國大陸發貨。台積電已從1月31日起，正式實施新規，要求16nm以下晶片的封裝必須由美國批准的OSAT企業完成，否則將暫停出貨。不僅如此，就連AMD、英特爾和輝達等公司向中國銷售主流GPU（圖形處理器）時，將需要申請出口許可證。
由於美國AI禁令逐漸收緊，國產AI晶片甚至只能本土化設計、製造和封裝。
DeepSeek在受限的H800晶片上實現高性能模型訓練，證明先進製程並非AI發展的唯一路徑。同時，在DeepSeek驅動下，AI發展重心或將從訓練轉往推理，預估將逐步推升AI推理伺服器佔比至接近50%。過去訓練卡基本為輝達獨供，對應所需要的3D堆疊等先進工藝都由台積電進行代工。而推理卡不一定需要3-5nm的先進工藝，在國產12nm工藝平台上也有很強性價比。
這也使得國產晶圓代工廠受益。中芯國際聯席CEO趙海軍在2024年第四季度業績說明會上表示：“下游主要產業向國內產業鏈轉移切換的速度較快，2024年為了滿足市場和客戶的需求，公司做了充分準備，加速了產能擴充的節奏，進一步提升了平台的完備性。國內客戶的新產品快速驗證並上量，使得公司在2024年4個季度收入節節攀升，全年增長超過年初預期。”
推理卡以華為昇騰310為例，一個約300平方毫米，一片12吋晶圓面積約7萬平方毫米，則1片12吋的晶圓可產出約215個推理卡，再考慮70%的良率，實際產出約150個推理卡，按照目前靜態來看，中國推理卡市場需求約200億、單個推理卡2萬塊，則100萬個推理卡需要6600+片12吋晶圓。訓練卡以華為昇騰910B為例，一個約1000平方毫米，一片12吋晶圓面積約7萬平方毫米，則1片12吋的晶圓可產出約58個訓練卡，再考慮30%的良率，實際產出約17個訓練卡，按照目前靜態來看，100億資本投入對應約5000台GPU伺服器、4萬個訓練卡，則4萬個訓練卡需要2300+片12吋晶圓。
國產廠商目前已經開始佈局擴產。中芯國際位於北京的晶圓廠項目——中芯京城二期，建設進展迎來重要節點。掛牌檔案顯示，擬建項目總投資不低於500億元，項目固定資產投資不低於400億元，達產年產值不低於60億元。而中芯國際最新財報顯示，其12英吋晶圓產能擴張推動ASP提升，疊加消費電子與AI需求復甦，帶動業績增長超預期。
AI不僅需要先進製程晶片，也需要所有配套晶片和應用晶片產品來支援搭建整個硬體架構。
華虹公司高管表示“Very Exciting”（非常興奮），並預計人工智慧領域的快速發展將推動整個半導體市場。儘管公司沒有直接用於製造先進人工智慧晶片的先進製程，但確實看到資料中心、電源管理等AI相關產品需求強勁，預計公司有望間接受益於人工智慧的發展。
國產大模型DeepSeek通過技術迭代與終端應用合作的深化，進一步推動算力需求向半導體製造環節傳導。雖然2024年鏖戰在價格戰中的中芯國際歸母淨利潤同比下滑45.4%，依舊困在“增收不增利”漩渦，但是Deepseek等AI產品的崛起，算力需求的持續攀升，也為長坡厚雪的半導體行業進一步向前提供了源源推力。
03
國產先進封裝需求或將爆發
隨著 AI 晶片需求的增加，先進封裝技術在提高晶片性能方面發揮著關鍵作用。這些技術不僅提升了晶片的傳輸和運算速度，還實現了晶片整體性能的提升，使得晶片能夠實現高密度整合、體積微型化以及成本降低。
由於中國在封測環節具備較強全球競爭力，在國內AI晶片推動下，先進封裝有望率先起量，並為國產前後道裝置在高端產線商業化提供良好契機。
例如，在AI晶片中使用的HBM晶片，供不應求的核心在良率問題。目前HBM儲存晶片的整體良率在50%-65%，HBM良率的高低主要受到其堆疊架構複雜性的影響，涉及到多層次的記憶體結構和作為各層連接之用的直通TSV技術。工藝上簡單說就是不僅需要架構上的堆疊，還需要加壓，並且保持整體狀態處於平衡。因此儲存大廠紛紛加碼HBM先進封裝，提升HBM良率並降低功耗。目前，華天科技已完成基於TVS技術的3D DRAM封裝技術開發。
眾多企業紛紛加大投入，一系列先進封裝項目如雨後春筍般湧現，為行業發展注入了強大動力。其中長電科技投資100億元的微電子晶圓級微系統整合高端製造項目（一期）完成規劃核實，即將竣工投產；華天科技不僅30億元的盤古半導體先進封測項目完成主體結構封頂，還計畫投資50億元繼續在南京佈局新的先進封裝項目；鄭州新密市半導體先進製造業產業園總投資約150億元，目前前期工作順利推進……
先進封裝裝置是產業發展的基石，長期以來，國內在這一領域面臨著國外技術封鎖的挑戰。可喜的是在2024年，國產裝置廠商憑藉不懈的努力和創新，在多個關鍵裝置領域實現了重大突破，在先進封裝裝置領域多個關鍵裝置類型上也取得重要進展。
在刻蝕裝置方面，中微半導體的深矽電漿刻蝕機在矽通孔刻蝕研發及量產中表現出色，為先進封裝提供了精準的刻蝕工藝；北方微電子的DSE200系列刻蝕機能夠實現高達50:1的矽高深寬比刻蝕，且側壁形貌控制和刻蝕選擇比優良，滿足了先進封裝高精度刻蝕需求。
鍍膜裝置領域，微導奈米的iTomic® HiK系列原子層沉積鍍膜系統，為客戶製程高介電常數（High - k）柵氧層、MIM電容器絕緣層、TSV介質層等薄膜工藝提供了有力支援。
晶圓減薄裝置上，晶盛機電自主研發的wgp12t減薄拋光裝置成功實現穩定加工12英吋30μm超薄晶圓，有效攻克了超薄晶圓加工難題，提升了中國在該領域的國際競爭力。
直寫光刻領域，目前芯碁微裝裝置已實現低至2um的線寬距，涉及工藝包括垂直布線TSV、水平布線Bumping的RDL環節等，以靈活的數字掩模和高良品率滿足了先進封裝客戶的要求，目前已有多台裝置交付客戶端，產品的穩定性和功能已經得到驗證。
由於目前國產裝置已經能逐漸滿足相關需求。再疊加裝置進口收緊，國產先進封裝及相關裝置有望爆發。
從近兩年中國先進封裝市場發展情況看，國內領先企業在先進封裝領域取得了較大突破，先進封裝的產業化能力基本形成，本土先進封測四大廠商長電科技、通富微電、華天科技、晶方科技通過自主研發和兼併收購，在先進封裝技術上不斷進步。目前，市場上主流的先進封裝技術如2.5D、3D和先進SiP（系統級封裝）在國內均有佈局和應用，其中3D封裝由於其強大的性能優勢，在高速計算、人工智慧等領域的應用逐漸廣泛。
未來中國先進封裝市場將更加注重產業鏈的協同創新，包括晶片設計、製造、材料供應商、測試儀器等環節之間的合作，共同推動技術進步和產業升級。值得注意的是，當下半導體產業生態變化，先進封裝與晶圓代工聯絡日益密切，封裝廠可能會與晶圓製造廠進行更加密切的技術合作，或是以技術授權等方式，搭配封測廠龐大的產能基礎進行接單量產，共同擴大市場。 (投資家)