公司市场地位 - 在全球晶圆代工市场占据垄断地位，贡献约60%的行业收入，并生产全球90%的先进制程芯片 [2] - 公司在技术方面领先竞争对手3至4年，计划在2025至2026年期间生产2纳米制程芯片 [9] 公司历史与创始人 - 创始人张忠谋为麻省理工学院毕业生，曾在德州仪器工作25年并升至高级副总裁职位，于1980年代受台湾部长李国鼎邀请负责台湾芯片产业，并创立台积电 [4] 商业模式与战略 - 首创纯晶圆代工模式，公司仅负责芯片制造而不进行自主设计，降低了初创芯片设计公司的入门成本 [5] - 该代工模式催生了无晶圆厂芯片设计公司，使其能专注于芯片设计，同时公司受益于芯片制造的经济规模效应，通过提高良率和在更多客户间分摊资本投资成本获得优势 [7] - 公司通过不与客户竞争、保持中立地位以及建立“大联盟”合作伙伴关系来巩固其核心地位，该联盟包括芯片设计、知识产权交换、材料生产和设备制造公司 [15][18] 技术领先与创新 - 通过持续推动制程微缩和采用极紫外光刻等最新技术来维持摩尔定律 [9] - 制程节点指晶体管栅极长度，其指数级缩小使得在固定尺寸芯片上可容纳更多晶体管 [10] - 极紫外光刻技术由阿斯麦公司开发，其13.5纳米波长解决了深紫外光刻在晶体管尺寸低于20纳米后无法绘制更小特征的问题 [11][12] - 公司与关键设备供应商如阿斯麦共同投资下一代技术，例如在2012年参与阿斯麦的客户共同投资计划，以加速极紫外光刻等技术的开发和产业化 [17] 危机管理与领导力 - 在2008至2009年金融危机期间，公司采取与行业裁员和削减成本相反的策略，重新雇用员工并加倍投资于新产能和研发，以解决40纳米制程问题并保持优势 [19] 行业格局与地缘政治 - 台湾的战略重要性使其成为中美地缘政治焦点，对台湾芯片行业的任何中断都可能重创全球产业，北京视台湾为其领土，而华盛顿则认为台积电至关重要 [21][22] - 中国通过“中国制造2025”战略投入大量政府资金建设本土芯片产业，目标是在2030年前主导半导体供应链的每个环节 [23] - 美国通过2022年芯片与科学法案为区域半导体工厂提供资金，日本和欧洲也在推动本土芯片制造，但复制公司的效率和数十年经验仍具挑战 [24]

网络与网络效应的力量 - 许多最重要的互联网服务都是网络，随着更多人使用，服务价值会显著提升，例如电子邮件、万维网、YouTube和Facebook [5] - 网络效应是一种强大的指数级力量，使公司能从无到有，最终影响数亿或数十亿用户，变得非常有价值 [6] - 构建网络在初期非常困难，但创业者可采用策略使产品从第一天起就有用，例如借助其他现有网络进行冷启动 [10] 科技中的指数级力量 - 科技领域存在三种重要的指数级力量：摩尔定律（半导体性能约每18-24个月翻倍）、软件的可组合性（开源软件像乐高积木可重用复合）以及网络效应 [6][7][8] - 对于创业者和投资者而言，最重要的事是首先识别并顺应这些指数级力量，因为它们将压倒一切战术性的产品工作 [6][10] - 可组合性使得开源软件能利用互联网的集体智慧，例如Linux从业余项目成长为全球主导操作系统 [7] 创业策略：为工具而来，为网络而留 - 创业者的一种有效战术模式是“为工具而来，为网络而留”，即先提供有价值的单用户工具，再逐步构建网络效应 [10] - Instagram早期通过提供免费酷炫滤镜和借助Twitter等外部网络进行分享，最终在自己的网络上获得吸引力 [10] - 现代生产力工具如Figma、Notion和Stripe的Link产品也体现了这一模式，它们对单人用户有用，但社交功能层变得至关重要 [11] 人工智能时代的竞争与商业模式 - 人工智能领域目前涌现出许多强大的工具，但缺乏明显的网络效应，如何超越一时风尚构建长期吸引力是关键挑战 [12] - 观察到消费者为AI软件支付高额费用的现象，例如Google最高套餐250美元/月，Grok 300美元/月，预示着付费软件的复兴 [14] - 人工智能领域的资本效应显著，筹集大量资金（如10亿美元）本身可以成为护城河，因为保持技术前沿需要巨大投入 [15] 利用社区与运动寻找投资机会 - 关注互联网上极度热情、拥有自己语言和规范的技术爱好者社区，是发现下一个大趋势的重要方法 [17] - 许多重要的科技运动最初由相对较小的核心爱好者群体领导，例如开源软件、加密项目和早期的神经网络研究 [17] - 判断一个运动能否成功的关键在于其背后是否有指数级力量驱动，而不仅仅是线性力量 [18] 平台迁移与想法迷宫 - 在平台迁移中，企业家需要进入正确的“想法迷宫”，即一个动态的、充满未知的领域，并具备在迷宫中保持敏捷和坚持的能力 [24] - 成功的公司如Netflix，其核心是进入正确的迷宫（互联网将导致订阅电影），并通过多次转型实现目标 [24] - 人工智能作为一个元过程，类似于半导体行业的摩尔定律，极有可能在长期内持续指数级扩展，为创业者创造巨大机会和挑战 [26] 原生技术与拟物化技术 - 新技术平台发展初期常出现拟物化设计，模仿先前的媒体形式，随后才会发展出真正原生于新平台的应用和语法 [28][29] - 人工智能目前可能处于拟物化阶段，例如图像生成模仿插画师，未来可能出现全新的、难以预测的原生媒介，如虚拟世界 [30] - 新一代“AI原生”的年轻人可能更善于发现和创造原生于AI技术的新应用和体验 [30] 开源AI与技术的民主化 - 开源软件是技术民主化的关键力量，它极大降低了初创公司和用户获取软件的成本，例如使廉价Android手机成为可能 [35] - 对于AI，开源面临的挑战在于训练顶级模型需要巨大的资本支出，这可能影响其长期的稳态资助模式 [36] - 一个可能的乐观结果是开源AI模型始终稍微落后于顶尖闭源模型，但足以满足大多数初创公司和消费者的需求，形成良好平衡 [36][38]

芯片制程技术发展现状 - 2025年旗舰手机芯片均未采用2nm工艺 iPhone 17的A19/A19 Pro芯片、联发科天玑9500和高通第五代骁龙8至尊版均采用台积电N3P工艺[1] - 联发科天玑9600完成2nm设计流片 成为首批采用2nm技术的公司之一 预计2026年底量产[1] - 苹果A20系列、高通第六代骁龙8至尊版及三星Exynos 2600将于2026年导入2nm工艺[1] 2nm芯片需求与客户布局 - 台积电总裁魏哲家表示2nm需求"很多很多" 且"做梦都没想到需求比3nm还多"[1] - 台积电2024年4月1日开始接受2nm订单 下半年开启量产[2] - 苹果贡献台积电2024年25.18%营收 是最大客户 AMD在下一代霄龙处理器导入2nm 英伟达因封装限制将转向2nm[3] - 比特大陆可能成为全球首发台积电2nm的客户 矿机ASIC芯片计划2024年下半年出货[4] - 三星2nm客户信息较少 Exynos 2600可能成为全球首颗2nm芯片 传闻高通可能回归三星代工[4] 2nm技术性能优势 - 相比N3E工艺 2nm晶体管密度增加15% 同等功耗下性能提升10%-15% 同等性能下功耗降低25%-30%[5] - 联发科验证台积电2nm技术逻辑密度达N3E的1.2倍 相同功耗性能提升18% 相同速度功耗减少36%[5] 2nm量产时间延迟原因 - 台积电原定2025年中开放2nm产能 但手机客户2025年量产时间窗口不足[6] - 芯片流片到回片需数月 回片后性能调试还需数月 无法匹配iPhone 17备货节奏[7] - 早期良率可能超70% 2025年预计爬升至80% 3nm早期良率仅60% 后期才达80%以上[8][9][10] - 苹果采用"成品交付"协议只支付良品费用 但成本已包含不良芯片成本 A系列处理器成本逐年大幅上升[10][11] 晶圆代工市场竞争格局 - 主要厂商均采用全新GAA晶体管架构 并规划背面供电技术 该技术可分离电源与信号线路 降低电阻提升密度[12][13] - 英特尔取消2nm（20A）工艺并暂停1.8nm开发 全力冲刺1.4nm工艺[16] - 台积电2025年预计四座2nm晶圆厂满负荷运转 月产能达6万片 新竹Fab 20月产能至少6万片 高雄Fab 22月产能3万片 总月产能达9-12万片[16] - 三星2nm月产能仅7000片晶圆[16] - 台积电2019年6月启动2nm研发 投入超8000名工程师 三星2021年10月宣布研发2nm[16] - 晶圆厂年研发资本开支超10亿美元 台积电2022年达36亿美元[18] - 英特尔2023年底获得全球首台高数值孔径EUV光刻机（单价近4亿美元） 2024年再获一台 台积电采取保守设备策略[18] 摩尔定律演进趋势 - 7nm/5nm/3nm/2nm量产时间分别为2018/2020/2023/2025年 节点迭代周期延长至30-36个月[19] - 苹果A系列芯片在3nm节点停留三年（A17 Pro/A18/A19）[19] - 台积电2nm节点规划N2/N2P/N2X/A16（1.6nm）四个迭代 对应苹果A20-A23芯片 2030年导入1nm工艺[20] - N3E相比N3同性能功耗降32% 同功耗性能提15% N3P相比N3E同性能功耗降5%-10% 同功耗性能提5%[21] - 未来晶体管数量提升将依赖材料与封装技术突破 不再单纯依靠工艺制程微缩[22]

半导体工艺节点演进核心驱动力 - 电路微型化是半导体行业发展的关键驱动力，行业正迈入最先进的2纳米时代 [1] - 工艺节点纳米数越小，表示处理能力越强，能够绘制更窄的电路线 [1] - 节点微缩遵循每代0.7倍的微缩趋势，对性能、集成度、成本和功率效率有显著影响 [1] 半导体工艺发展历史与关键技术突破 - 摩尔定律预测集成电路上晶体管数量每18-24个月翻一番，推动了数十年快速发展 [2] - 2010年代初推出的鳍式场效应晶体管通过垂直鳍片设计有效抑制了漏电流问题 [2] - 极紫外光刻技术的采用使得7纳米及以下的图案化成为可能 [2] 2纳米节点性能优势与技术特点 - 与7纳米芯片相比，2纳米芯片性能可提高45%，功耗可降低75% [3] - 环栅晶体管使用纳米片或纳米线作为沟道，完全被栅极包围，改善了控制并抑制了漏电 [3] - 2纳米节点晶体管密度将超过300M/mm²，相比3纳米的约250M/mm²有显著提升 [6] 2纳米技术应用前景与行业挑战 - 2纳米芯片是人工智能服务器和边缘设备的理想选择，能满足极高计算性能和能效需求 [5] - 对于由电池供电的物联网设备，2纳米技术可让先进人工智能在本地运行而不会消耗大量电量 [5] - 2纳米生产面临可变性和良率控制困难，且极紫外光刻系统价格极其昂贵，全球仅少数公司能负担 [5] 各先进制程节点参数对比 - 2纳米计划于2025年左右投入大规模生产，将采用环栅晶体管架构 [6] - 与3纳米相比，2纳米性能最高可提升15-20%，能效最高可提升30-40% [6] - 2纳米的大规模生产复杂度被评定为“非常高”，需要极紫外光刻加环栅晶体管技术 [6]

台积电业务调整 - 台积电将在两年内退出氮化镓（GaN）代工业务 关闭位于中国台湾新竹科学园区的6英寸Fab 2晶圆厂[2] - 公司预计整合三座8英寸晶圆厂（Fab 3、Fab 5和Fab 8）并将最多30%员工重新部署至南部科学园区和高雄工厂 以弥补劳动力短缺、降低成本并优化资产利用率[2] - 6英寸工厂将被改造成CoPoS面板级封装工厂 8英寸晶圆厂将转向内部生产EUV掩膜保护膜以减少对ASML供应链的依赖[4] EUV技术战略 - EUV光刻机成本高昂：ASML EUV设备价格约1.5亿美元 最新High NA EUV系统价格超过3.5亿美元[4] - 台积电减少High NA订单 通过内部研发保护膜技术提高EUV良率并控制成本[4] - Fab 3晶圆厂将成为内部EUV保护膜研发中心 预计投产以减少对ASML供应商依赖并提高成本效益[4] 技术背景与行业影响 - EUV需采用新掩模版和保护膜方法 传统有机保护膜缺乏所需透明度和稳定性 导致晶圆厂需频繁检查缺陷[5] - 台积电自有保护膜技术将优化工作流程、提高良率、扩大产能并降低成本 提升盈利能力并扩大领先地位[5] - 设备和材料供应商可能受益于台积电转型带来的新基础设施需求[5] 产业竞争格局 - 台积电退出GaN领域凸显中国大陆竞争对手在第三代半导体市场的激烈价格竞争[6] - 瑞萨电子与Polar半导体合作开发下一代d型GaN 中国大陆企业加速GaN项目 全球IDM厂商如德州仪器和英飞凌也在扩大内部GaN产能[6] - 台积电向世界先进（VIS）和恩智浦半导体在新加坡的合资企业VSMC出售价值7100万至7300万美元设备[5]

英伟达战略转型与量子计算布局 - 英伟达通过旗下风险投资部门首次投资量子计算企业Quantinuum 对应估值达100亿美元 [5] - 相较于2024年年初50亿美元估值 Quantinuum在18个月内估值翻倍 [7] - 公司推出开源量子开发平台CUDA-Q 旨在成为量子计算与经典高性能计算的"超级连接器" [5] 黄仁勋对量子计算的态度演变 - 2025年1月公开质疑量子计算商业化前景 认为需数十年才能实现"非常有用"的量子计算机 [7] - 2025年3月在GTC技术峰会上公开道歉并转变态度 从质疑转为支持量子计算 [8] - 态度转变后迅速参与Quantinuum的6亿美元融资 新投资者包括英伟达和广达电脑 [8] 量子计算技术发展与商业化进程 - Quantinuum采用离子阱量子计算技术 计划2025年推出新一代量子计算系统Helios [8] - 公司目标在2027年底前启动IPO 融资资金将用于推动通用容错量子计算技术突破 [8] - 黄仁勋预测量子比特数量增长规律类似摩尔定律：每5年增加10倍 每10年增加100倍 [11] CUDA-Q平台的战略意义 - 平台实现量子处理单元(QPU)与图形处理单元(GPU)协同工作 形成混合计算架构 [11] - 延续CUDA软件生态壁垒战略 整合量子计算机周边生态系统实现混合编程 [12] - 配套提供云端服务、AI基础设施和电子电路模拟等多元化服务完善生态 [12] 全球量子计算竞争格局 - 美国量子计算初创公司PsiQuantum于2024年底完成6.2亿美元D轮融资 为当年领域最大单笔融资 [15] - 芬兰量子计算公司IQM在2025年9月完成3.2亿美元融资 估值突破10亿美元成为独角兽 [16] - 美国量子计算企业IonQ近一年股价飙涨约500% 反映市场对量子计算技术的高度认可 [16] 量子计算的应用前景与算力革命 - 量子芯片运算能力远超传统计算机 谷歌Willow芯片5分钟完成传统超算10²⁵年运算量 [18] - 在AI领域可大幅压缩大模型训练时间 从数月降至分钟级 触发智能指数级增长 [18] - 生物医药和材料学等领域将迎来彻底颠覆 推动人类技术发展迈向新高度 [18]

核心观点 - 半导体设备与材料行业已从国产情怀步入硬核分化时代 投资需要深度认知与冷静解剖而非激情 [3][56] - 国产替代是地缘政治压力倒逼出的生存空间 其节奏呈阶梯式跳跃 外部制裁升级对国内厂商是暴力催熟 [10][45][59] - 行业最大机会在成熟制程的制造扩张 而非先进制程的军备竞赛 中国优势区和主战场在成熟制程 [9][41][58] - 能存活的企业必须是攻守兼备的双栖物种 进攻靠新技术研发能力 防守靠旧产品迭代能力 [6][57] - 投资设备和材料是投资数字世界的底层基础设施 具备最强确定性和持续性 [13] 企业能力维度 - 企业需具备攻守兼备的双栖能力 进攻靠新技术研发抢夺高技术高利润环节 防守靠旧产品迭代降本增效黏住客户形成稳定现金流 [6] - 一切需归结到盈利的持续兑现 这是检验故事的终极试金石 [7] - 评估设备公司需剖析供应链自主度 这决定成本结构 产能稳定性和长期毛利率 [17] - 研发投入暴增 2024年设备板块研发费用超100亿 增速42.5% 高研发投入是未来高份额和高利润的前提 [47] 下游需求维度 - 下游需求分裂为两条赛道 先进制程(≤28nm)是科技军备竞赛 驱动为摩尔定律 特点是指数级增长 工序步骤 设备复杂度 投资金额呈指数上升 但中国玩家短期难贡献利润 [8] - 成熟制程(>28nm)是制造业扩张 驱动为电动车 IoT 工业控制的海量芯片需求 特点是线性增长 市场空间巨大且稳定 是中国最肥沃最现实的主粮仓 [9] - 数据中心/服务器是未来5年增长最快驱动力 CAGR 18% 智能手机/消费电子进入成熟低速增长期 投资需更关注云端计算和AI相关芯片及设备材料 [39] - 晶圆需求结构性机会 先进逻辑(≤28nm)增速最快 代表技术升级方向 成熟逻辑(>28nm)增量最大 代表产能扩张规模 中国优势区在此 存储(DRAM/NAND)增长稳健但波动大 [40][41][42] 国产替代维度 - 国产替代是地缘政治压力倒逼出的生存空间 节奏呈阶梯式跳跃 每次外部制裁升级都打开新替代窗口 [10] - 需判断环节替代紧迫性 迫在眉睫不得不做(光刻 EDA 设备零部件)逻辑是确定性 水到渠成锦上添花(已突破刻蚀 清洗)逻辑是成长性 [10] - 制裁不断加码且精准化 从针对个别公司扩展到先进制程 特定技术 关键设备再到组建联盟 围堵是系统性长期性 国产替代不是可选题而是生存题 [45] - 国产化率现状 已突破领域(国产化率>20%)包括清洗设备 CMP 刻蚀 进入规模化放量和利润兑现阶段 正在突破领域(国产化率5%-20%)包括薄膜沉积 热处理 处于客户验证和产能爬升阶段 未来2-3年业绩弹性最大 亟待突破领域(国产化率<5%或几乎为0)包括光刻机 量测/检测 涂胶显影 是最难啃骨头也是最大潜在机会 [47] 设备层次与市场 - 设备国产化挑战分层 整机集成(如刻蚀机 薄膜设备)已有突破 但核心子系统(软件 算法 控制单元)和关键零部件(射频电源 真空泵 超高精度阀 陶瓷件)仍被卡脖子 [16] - 真正投资机会嵌套 整机厂壮大必然培育国产供应链 下一个中微公司可能藏在能做顶级射频电源或特种陶瓷件的隐形冠军里 [16] - 单条产线投资飙升 每5万片晶圆产能设备投资从28nm的30亿美元飙升至3nm的160亿美元 解释为何中国聚焦成熟制程扩产是务实且市场巨大的战略 [33] - 全球设备市场由应用材料(AMAT) 阿斯麦(ASML) 泛林(LAM)等美欧巨头垄断 CR3超过50% 国产替代空间巨大但挑战巨大 是虎口夺食 每抢下1%份额都是巨大收入增量 [33] - 国产厂商崭露头角 北方华创 中微公司等出现在全球格局图中 份额还很小(1-3%) 但实现从0到1突破 未来增长空间巨大 [34] - 中国市场增速持续高于全球 表明中国半导体产业扩张强度和自主化决心 不受全球行业周期波动太大影响 是由内部需求(产能扩张)和政策驱动的独立β [36] 材料领域 - 材料是多元化与专用性 多而不通 光刻胶和硅片技术know-how天差地别 很难产生平台型巨头 只会诞生单项冠军 投资需更深专业功底对每个细分领域独立评估 [17] - 市场大自供低 道尽材料现状与机会 中国是全球最大材料市场 但产值与市场份额严重不匹配 [53] - 认证壁垒极高 材料纯度 稳定性 一致性要求变态高 认证周期2-5年 一旦认证通过不会轻易更换 客户粘性极强 [50] - 国产化率更低 除个别品种(如CMP抛光液 靶材)外 硅片(尤其是12英寸) 高端光刻胶 电子特气(多种) 抛光垫等高度依赖进口 材料替代比设备更难 是化学配方 工艺经验和质量管理的长期积累 [50] - 制造材料(429亿美金)技术壁垒更高价值更大 是国产化重点和难点 [54] 技术趋势与成本 - 半导体制造复杂昂贵高壁垒 前道工艺占设备投资80% 光刻 刻蚀 薄膜沉积是三大核心主设备 检测设备贯穿全过程是保证良率的眼睛 价值重要性急剧提升 [20] - 后道封装测试技术含量和设备价值不断提升 先进封装(如2.5D/3D Chiplet)成为超越摩尔定律关键 不再是低端劳动密集型产业 [20] - 晶圆厂更换设备供应商谨慎 认证周期长风险高 一旦国产设备通过验证就形成极强客户粘性 护城河极深 [20] - 从2D到3D 存储芯片从2D NAND转向3D NAND 逻辑芯片从平面晶体管转向FinFET再转向GAA 本质在Z轴(垂直方向)做文章 因平面缩放趋近极限 [25] - 技术路线转变是后来者最大机会 在旧路线追赶巨头很难 但在新方向(如GAA架构所需新设备 新材料)差距相对较小 提供换道超车可能性 [26] - 摩尔定律放缓但成本定律仍在生效 为提升性能降低功耗 采用新技术(如EUV 3D集成)代价是资本开支急剧攀升 2021-2024年晶圆设备开支占半导体销售额比例持续攀升至16-18% [28] - 制造步骤暴增 从90nm到5nm步骤增加数倍 需要更多设备 更多材料 良率管理难度指数级上升 检测/量测设备价值量占比持续提升 是巨大常被忽视赛道 [29][30][31] 国内外竞争格局 - 国内外玩家同台竞技 每个细分赛道有巨人(AMAT LAM TEL)和正在挑战巨人的中国队长(中微 北方华创 拓荆 盛美等) 投资能在中国市场逐步取代海外巨头的企业 [17]

文章核心观点 - 半导体行业投资需超越"国产替代"叙事 聚焦企业技术实力、下游需求分化和地缘政治驱动的替代节奏 [2][5][6] - 行业呈现结构性分化 具备"攻守兼备"能力的企业才能持续盈利 需区分先进制程的"梦想"赛道和成熟制程的"粮食"赛道 [6][53] - 国产替代呈现阶梯式跳跃特征 外部制裁升级催生替代窗口 设备与材料领域存在嵌套式投资机会 [6][34][37] 企业能力维度 - 企业需成为"攻守兼备的双栖怪物" 进攻端依赖新技术研发突破高技术环节 防守端通过旧产品迭代降本增效形成稳定现金流 [6][53] - 盈利持续兑现是检验企业价值的终极标准 行业内部将出现惨烈分化 [6] 下游需求维度 - 先进制程（≤28nm）属"科技军备竞赛" 工序步骤、设备复杂度及投资金额呈指数级增长 但短期难以贡献利润 [6] - 成熟制程（>28nm）属"制造业扩张" 受电动车、IoT及工业控制驱动 呈现线性增长 是中国产业链最现实的主粮仓 [6][36] - 投资需区分"梦想"（先进制程）与"粮食"（成熟制程）的付费逻辑 [6] 国产替代维度 - 替代节奏呈阶梯式跳跃 每次制裁升级即对国内厂商暴力催熟 打开新替代窗口 [6][34] - 需判断替代紧迫性：光刻、EDA、设备零部件属"迫在眉睫"环节 刻蚀、清洗等已突破环节属"水到渠成" [6] - 国产替代是生存命题而非可选项 地缘政治风险为首要投资风险 [37] 产业链价值分布 - 设备与材料是数字世界的底层基础设施 具备最强确定性和持续性 [9] - 产业链呈现层次性：越往上游（EDA/IP、设备）技术壁垒和利润率越高 越往下游（设计、制造）规模效应和资本强度越重要 [9] 设备领域深度解析 - 国产化挑战分层：整机集成（如刻蚀机）已有突破 但核心子系统（软件、算法）及关键零部件（射频电源、真空泵、陶瓷件）仍被卡脖子 [11] - 投资机会嵌套：整机厂壮大将培育国产供应链 下一代领军企业可能出自零部件隐形冠军 [11] - 评估设备公司需剖析供应链自主度 影响成本结构及毛利率 [11] - 全球设备市场集中度高 CR3超50% 应用材料、阿斯麦、泛林等巨头垄断 [29] - 国产厂商实现0到1突破 北方华创、中微公司全球份额仅1-3% 但增长空间巨大 [29] 材料领域特性 - 材料属多而不通领域 难产生平台型巨头 更易诞生单项冠军 [11] - 认证壁垒极高 认证周期2-5年 通过后客户粘性极强 [49] - 材料增速波动小于设备 因属耗材需求与产能利用率相关 商业模式更具韧性 [30] - 中国为全球最大材料市场但自供率低 制造材料（429亿美元）技术壁垒高于封装材料 [43][46] 制造工艺复杂性 - 前道工艺占设备投资80% 光刻、刻蚀、薄膜沉积为三大核心设备 检测设备作为良率保障价值提升 [17] - 后道封测因先进封装（2.5D/3D、Chiplet）技术含量提升 不再是低端劳动密集型产业 [17] - 晶圆厂更换设备供应商谨慎 认证周期长风险高 国产设备通过验证后护城河极深 [17] 技术发展第一性原理 - 行业从平面缩放转向三维空间发展 3D NAND、FinFET、GAA架构均体现垂直方向拓展逻辑 [18] - 技术路线转变为后来者提供换道超车机会 在GAA等新架构所需设备材料领域中外差距相对较小 [22] 资本与技术投入 - 技术进步依赖巨量资本堆砌 2021-2024年晶圆设备开支占半导体销售额16-18% 且持续攀升 [23] - 制造步骤从90nm到5nm增加数倍 良率管理难度指数上升 推动检测/量测设备价值量提升 [23][24] - 研发投入暴增 2024年设备板块研发费用超100亿元 增速42.5% 为高份额高利润前提 [42] 市场规模与投资强度 - 中国大陆设备市场增速持续高于全球 受内部需求及政策驱动 与全球周期不同步 [28] - 单条产线投资从28nm的30亿美元飙升至3nm的160亿美元 中国聚焦成熟制程扩产属务实战略 [29] 国产化进展量化 - 清洗设备（盛美、至纯）、CMP（华海清科）、刻蚀（中微、北方华创）国产化率超20% 进入规模化放量阶段 [42] - 薄膜沉积（拓荆、中微）、热处理（北方华创、屹唐）国产化率5%-20% 处于客户验证与产能爬升期 [42] - 光刻机（上海微电子）、量测/检测（精测、中科飞测）、涂胶显影（芯源微）国产化率不足5% 属最难突破领域 [42] - 材料国产化率普遍较低 硅片（尤其12英寸）、高端光刻胶、电子特气、抛光垫等高度依赖进口 [49] 下游应用分化 - 数据中心/服务器为未来5年增长最快驱动力 CAGR达18% 云端计算与AI相关芯片及设备材料更值得关注 [36] - 智能手机/消费电子进入低速增长期 成熟逻辑制程（>28nm）增量最大 聚焦汽车、物联网及工业控制需求 [36]

背面供电技术概述 - 背面供电（BSPDN）被视为延续摩尔定律的重要突破 能改善散热、降低IR压降并提升芯片密度 [4] - 传统芯片设计中电源线与讯号线均集中在晶圆正面 但先进制程进入2纳米及埃米级后问题凸显 背面供电必要性提升 [4] - 背面供电通过将供电网络（PDN）移至晶圆背面 利用矽穿孔（TSV/nTSV）或埋入式电源轨（BPR）直接供电至电晶体 [5] 技术优势与必要性 - 减少IR压降：供电更直接且损耗更低 对高速AI运算与伺服器应用的稳定供电至关重要 [6] - 解决散热瓶颈：电路层数增加导致热量难导出 背面供电可重新规划供电路径分担热源 [7][15] - 提升设计密度：释放更多逻辑电路空间 推动埃米级制程发展 [7][15] - 分离电源与讯号：减少干扰并提升效能 [8] 国际厂商技术布局 - 比利时研究机构imec为技术领跑者：2022年联合Arm发表BPR+nTSV架构 成为台积电、英特尔、三星的技术参考 [11] - 英特尔18A制程率先导入：2024年发表并计划2025年下半年量产 采用nTSV直接供电至前端 实现供电与讯号完全分离 [11] - 三星SF2Z制程规划：2024年6月公布采用背面供电技术 预计2027年量产 [12] - 台积电SPR架构进军市场：利用BPR+TSV导电至电晶体 预计导入2纳米及后续埃米级制程 [13] 行业竞争与战略意义 - 背面供电成为埃米级制程竞争核心：技术成熟与商业化进度将决定未来十年半导体产业话语权 [13] - 三大技术方案并存：包括imec的BPR、英特尔的PowerVia及台积电的Super Power Rail [10] - 设计技术协同优化（DTCO）应用：代工厂通过DTCO有效安排互连 有望提前实现系统级晶圆 [10]

先进封装市场概览 - 2024年封装市场整体同比增长16%至1055亿美元，其中先进封装市场同比增长20.6%至513亿美元，占比接近50% [2][14] - 预计2030年封装市场整体规模达1609亿美元，先进封装规模增长至911亿美元，2024-2030年复合增长率10% [2][14] - 高端市场份额预计从2023年8%提升至2029年33%，受生成式AI、边缘计算及智能驾驶ADAS需求驱动 [2][16] 先进封装驱动因素 - 摩尔定律物理极限推动行业转向系统级封装工艺，以更低成本实现更高性能 [3][30] - 下游多样化功能需求促使芯片间互连密度提升，需高效解决GPU与显存、PCB与芯片线宽/线距差异问题 [3][30] - 先进封装核心在于提升I/O密度和缩小凸点间距，当前技术可实现单位平方毫米超18个I/O及1μm线宽/线距 [30] 面板级封装(PLP)优势 - PLP具更高成本效益、设计灵活性及更优热/电性能，采用厚铜RDL层支持高电流密度并消除引线框架需求 [4][57] - 2024年传统封装市场规模542亿美元，预计2030年达698亿美元，PLP替代空间广阔 [4] - 晶圆级封装(WLCSP)及2.5D有机中介层市场2024年合计39亿美元，预计2030年达84亿美元，PLP成本优势可能替代该市场 [4][57] 基板在高端市场的重要性 - 基板核心功能包括传输、散热、保护及功能集成，其中低损耗传输是持续封装摩尔定律的关键 [5][69] - 当前RDL布线需满足10μm甚至2μm线宽/线距，高端HDI Board仅能实现25-50μm，无法满足芯片互连需求 [5][69] - 基板匹配芯片I/O密度提升需求，支持移动设备、5G、数据中心、HPC等应用的高密度互连分辨率 [5][69] COWOP技术定位 - COWOP并非去基板，而是模糊PCB与基板定义，需将基板功能转移至PCB，基板技术材料仍通用 [6] - 实现COWOP需寻找高密度I/O材料使PCB匹配硅中介层线宽/线距及I/O节距，PCB可能走向类基板定位 [6] - 传统PCB使用基板材料可实现IC直接封装至PCB，COWOP与基板不冲突，基板工艺或运用于PCB [6] 技术发展动态 - 台积电CoWoS产能2024Q4达3.5万片/月(12英寸)，预计2025Q4提升至7万片/月，驱动高端算力芯片封装需求 [14] - 玻璃基板(GCS)在物理性能(CTE)、电气性能(Dk/Df)和热性能全面优于ABF基板，适合AI/GPU等高端应用 [76] - 全球先进IC基板市场预计2030年达310亿美元，2024年有机先进IC基板市场同比增长1%至142亿美元 [86] 国内产业布局 - 中国PLP封装厂商包括奕成科技(已量产)、华润微(量产)、华天科技(验证阶段)、深南电路等，目标市场覆盖xPU/Chiplets及功率IC [56] - 2021-2022年全球IC基板投资155亿美元，中国企业占比46%达72亿美元，兴森科技(15.71亿)、深南电路(12.62亿)投资额领先 [92] - 高端IC基板市场份额前三为欣兴电子(17%)、IBIDEN(10%)、NYPCB(10%)，国产替代空间显著 [92]