这条芯片赛道,大火
36氪·2025-11-22 03:18

ASIC行业兴起背景与驱动力 - 在AI算力需求爆发背景下,ASIC(专用集成电路)正成为半导体行业新风口,云服务巨头纷纷定制专属AI芯片,为ASIC设计服务商带来黄金时代[1] - ASIC诞生于20世纪80年代初,源于电子设备制造商对差异化定制芯片的强烈需求,以解决通用芯片难以精准适配特定应用场景的矛盾[2] - 2010年代深度学习突破和模型算力指数级增长(如GPT-3需数千块GPU协同工作数月)催生了对专用硬件的需求,谷歌TPU等ASIC芯片在性能上可达同期GPU的15-30倍,能效比提升30-80倍[5][6][8] ASIC的核心优势 - 性能极致优化:ASIC专为特定任务深度定制,可聚焦所有晶体管资源于神经网络核心操作(如矩阵乘法),而通用处理器需兼顾各种计算需求并在架构上妥协[7] - 功耗极致控制:ASIC可精确控制每个计算单元功耗,去除通用芯片中冗余电路,减少数据搬移能耗,在AI数据中心(功耗达数十兆瓦)和边缘设备(如手机、汽车)中具战略意义[8][9] - 物理尺寸优化:ASIC紧凑设计使其能在有限空间(如智能手机厚度<10毫米)内集成强大功能,通过协处理器形式与主处理器封装在同一芯片,节省空间并降低延迟[10] 市场格局与主要厂商表现 - 博通与Marvell形成双寡头格局,合计占据ASIC市场超60%份额,其中博通市占率55-60%,Marvell占13-15%[12] - 博通FY25Q2 AI业务收入超44亿美元,同比增长46%;Marvell FY26Q1数据中心营收14.41亿美元(占总营收76%),同比暴增76%,驱动力为AI定制芯片大规模出货[12] - 博通与谷歌合作超10年,共同研发六代TPU产品;Marvell深度绑定亚马逊AWS,负责Trainium训练芯片和Inferentia推理芯片,并锁定Trainium2项目大部分产能[13] 市场规模与增长预测 - 到2028年,全球数据中心资本开支将突破1万亿美元,其中AI加速算力相关开支达3490亿美元(占比超三分之一),ASIC市场规模预计达554亿美元,2023-2028年复合年增长率53%[14] - 定制XPU芯片业务到2028年规模预计408亿美元(五年CAGR 47%),XPU附件业务(如网络接口卡、HBM控制器)规模146亿美元(CAGR高达90%)[14] - 附件业务爆发反映AI芯片系统复杂度提升,数千颗芯片集群需数百Tbps网络带宽,博通和Marvell凭借高速接口、网络芯片等积累成为主要受益者[15] 技术壁垒与核心能力 - IP设计和SoC整合构成护城河,SerDes(串行器-解串器)是关键门槛技术,用于解决千亿参数模型训练中芯片间通信的"通信墙"问题[16][17] - 博通拥有200G PAM4 SerDes技术并大规模应用;Marvell光SerDes速率达400G PAM4,电SerDes突破224G,单通道带宽224Gbps支撑下一代AI超级集群[18] - 庞大IP库(网络交换、存储接口、安全IP等)使厂商能提供菜单式定制服务,客户可专注于AI加速器架构设计[19] 传统芯片巨头的战略转型 - 英特尔成立中央工程集团(CEG)拓展ASIC和设计服务业务,利用完整产业链(x86 IP、内部代工厂)提供一站式服务,但下一代产品Jaguar Shores需等到2027年[21] - 高通以24亿美元收购Alphawave,获取其高速SerDes技术(支持PCIe Gen 6/CXL 3.0、400G/800G以太网IP等),进军数据中心、AI计算等高增长领域[23][24][26] - 联发科推出Premium ASIC设计服务,与英伟达合作设计GB10 Grace Blackwell超级芯片,其224G SerDes已完成硅验证,并获谷歌TPU(3nm制程)和Meta 2nm芯片"Arke"订单[28][29] 中国台湾厂商的崛起与优势 - 世芯、创意、智原形成"三雄"格局:世芯2023年营收新台币304.8亿元,AI相关HPC应用占84%;创意电子2025年10月合并营收37.16亿元,同比增150.6%;智原积极转向高阶ASIC设计[31][32][33] - 优势包括与台积电紧密合作(优先获得先进制程和CoWoS产能)、完整Turn-Key服务能力、灵活商业模式(覆盖消费电子至高端AI)及深厚技术积累[34] - 联咏基于Arm Neoverse CSS N2推出高性能SoC,采用台积电N4P制程和CoWoS封装,标志其从消费电子IC厂向AI基础设施芯片提供者转型[35][36] 中国大陆厂商的布局 - 芯原股份提供处理器IP及一站式定制芯片业务,已有AI Chiplet投片在即,向Chiplet供应商演进;翱捷科技在智能穿戴、端侧AI等领域承接多项头部客户订单[38][39] - 灿芯股份依托中芯国际战略合作,研发投入聚焦高速接口IP(如DDR5、SerDes),基于22nm工艺的DDR5 IP已完成架构验证,并结合3D封装技术优化Chiplet架构[39][40] 产业展望与趋势 - 博通预计到2027年其三大客户的数据中心相关XPU与网络市场总规模达600-900亿美元,将部署百万卡集群[41] - 挑战包括竞争加剧导致毛利率承压及云巨头议价能力增强,但AI算力需求持续增长推动定制芯片黄金时代发展[41]