2024年中國(guó)算力芯片產(chǎn)業(yè)鏈圖譜研究分析（附產(chǎn)業(yè)鏈全景圖）

2024-09-30 來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院

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關(guān)鍵詞：算力芯片人工智能數(shù)據(jù)中心云計(jì)算半導(dǎo)體硅片光刻膠封裝基板

中商情報(bào)網(wǎng)訊：算力芯片是指用于進(jìn)行大規(guī)模計(jì)算的集成電路芯片。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，以及各類(lèi)大模型的興起，算力芯片作為支撐這些技術(shù)的核心硬件，其需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。

一、產(chǎn)業(yè)鏈

算力芯片產(chǎn)業(yè)鏈上游為材料及設(shè)備，材料包括硅片、光刻膠、濺射靶材、電子特氣、封裝材料等，設(shè)備包括光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、薄膜沉積設(shè)備等；中游為算力芯片，可分為CPU、GPU、FPGA、ASIC等；下游應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、人工智能、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。

圖片來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院

二、上游分析

1.硅片

（1）市場(chǎng)規(guī)模

盡管目前主要半導(dǎo)體硅片企業(yè)均已啟動(dòng)擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，但其預(yù)計(jì)產(chǎn)能長(zhǎng)期來(lái)看仍無(wú)法完全滿足芯片制造企業(yè)對(duì)半導(dǎo)體硅片的增量需求，疊加中長(zhǎng)期供應(yīng)安全保障考慮，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體硅片行業(yè)仍將處于快速發(fā)展階段。中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029年全球及中國(guó)半導(dǎo)體硅片產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析及投資風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示，2019-2023年中國(guó)半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)規(guī)模從77.10億元增至123.30億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)12.45%。中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測(cè)，2024年中國(guó)半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到131億元。

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（2）重點(diǎn)企業(yè)分析

與國(guó)際主要半導(dǎo)體硅片供應(yīng)商相比，中國(guó)大陸半導(dǎo)體硅片廠商市場(chǎng)份額較小，技術(shù)工藝水平以及良品率控制等與國(guó)際先進(jìn)水平相比仍具有顯著差距。國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體硅片龍頭企業(yè)滬硅產(chǎn)業(yè)、立昂微、TCL中環(huán)、中晶科技等，相關(guān)產(chǎn)能及業(yè)務(wù)布局情況如下圖所示：

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2.光刻膠

（1）市場(chǎng)規(guī)模

目前，全球光刻膠市場(chǎng)已達(dá)到百億美元規(guī)模，市場(chǎng)空間廣闊。我國(guó)光刻膠產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善，且隨著下游需求的逐漸擴(kuò)大，光刻膠市場(chǎng)規(guī)模顯著增長(zhǎng)。中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029全球及中國(guó)光刻膠和光刻膠輔助材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)研及投資前景分析報(bào)告》顯示，2022年我國(guó)光刻膠市場(chǎng)規(guī)模約為98.6億元，同比增長(zhǎng)5.68%，2023年約為109.2億元。中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測(cè)，2024年我國(guó)光刻膠市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)114.4億元。

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（2）重點(diǎn)企業(yè)分析

光刻膠的應(yīng)用領(lǐng)域主要為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、面板產(chǎn)業(yè)和PCB產(chǎn)業(yè)。從細(xì)分市場(chǎng)來(lái)看，在半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)，由于技術(shù)含量最高，市場(chǎng)主要由JSR、東京應(yīng)化、信越、杜邦、富士等國(guó)際巨頭壟斷。具體如圖所示：

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3.封裝材料

（1）封裝基板

封裝基板產(chǎn)品有別于傳統(tǒng)PCB，高加工難度與高投資門(mén)檻是封裝基板的兩大核心壁壘。近年來(lái)，隨著國(guó)產(chǎn)替代化的進(jìn)行，中國(guó)封裝基板的行業(yè)迎來(lái)機(jī)遇，中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029年中國(guó)半導(dǎo)體封裝基板行業(yè)市場(chǎng)分析與前景趨勢(shì)研究報(bào)告》顯示，2023年中國(guó)封裝基板市場(chǎng)規(guī)模約為207億元，同比增長(zhǎng)2.99%。中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測(cè)，2024年中國(guó)封裝基板市場(chǎng)規(guī)模將增至213億元。

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封裝基板可為芯片提供電連接、保護(hù)、支撐、散熱、組裝等功效，以實(shí)現(xiàn)多引腳化、縮小封裝產(chǎn)品體積、改善電性能及散熱性、超高密度或多芯片模塊化的目的。重點(diǎn)企業(yè)具體如圖所示：

資料來(lái)源：Prismark、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

（2）鍵合絲

鍵合絲是芯片內(nèi)電路輸入輸出連接點(diǎn)與引線框架的內(nèi)接觸點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)電氣連接的微細(xì)金屬絲，直徑為十幾微米到幾十微米。根據(jù)材質(zhì)不同，分為非合金絲和合金絲，非合金絲包括金絲、銀絲、銅絲、鋁絲；合金絲包括鍍金銀線、鍍銅鍵合絲。

我國(guó)鍵合絲市場(chǎng)主要被德國(guó)、韓國(guó)、日本廠商占據(jù)，本土廠商產(chǎn)品相對(duì)單一或低端。重點(diǎn)企業(yè)包括賀利氏、銘凱益、日鐵、田中、一諾電子、萬(wàn)生合金等。

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（3）引線框架

目前，國(guó)際上主要的引線框架制造企業(yè)主要集中在亞洲地區(qū)，其中一些企業(yè)占據(jù)了全球市場(chǎng)的顯著份額。除了荷蘭柏獅電子集團(tuán)在歐洲外，其他都在亞洲。中國(guó)大陸也有一些企業(yè)在引線框架制造領(lǐng)域取得了顯著成就，如寧波康強(qiáng)電子股份有限公司、寧波華龍電子股份有限公司等，具體如圖所示：

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4.光刻機(jī)

（1）市場(chǎng)規(guī)模

近年來(lái)，在消費(fèi)電子需求相對(duì)低迷的情況下，電動(dòng)汽車(chē)、風(fēng)光儲(chǔ)、人工智能等新需求成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)的新動(dòng)能，全球光刻機(jī)市場(chǎng)規(guī)模平穩(wěn)增長(zhǎng)。根據(jù)SEMI公布的數(shù)據(jù)，2022年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為1076.5億美元，其中光刻機(jī)市場(chǎng)占比約為24%，規(guī)模達(dá)到約258.4億美元，2023年約為271.3億美元。中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測(cè)，2024年全球光刻機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將增至315億美元。

數(shù)據(jù)來(lái)源：SEMI、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

（2）重點(diǎn)企業(yè)分析

目前中國(guó)光刻機(jī)生產(chǎn)企業(yè)較少，主要企業(yè)包括上海微電子裝備有限公司、北京華卓精科科技股份有限公司、北京科益虹源光電技術(shù)有限公司、長(zhǎng)春國(guó)科精密光學(xué)技術(shù)有限公司、北京國(guó)望光學(xué)科技有限公司、浙江啟爾機(jī)電技術(shù)有限公司、東方晶源微電子科技公司。具體如圖所示：

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5.刻蝕機(jī)

（1）市場(chǎng)規(guī)模

刻蝕機(jī)主要用來(lái)制造半導(dǎo)體器件、光伏電池及其他微機(jī)械等。近年來(lái)，全球刻蝕機(jī)市場(chǎng)規(guī)模呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029全球及中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)深度研究報(bào)告》顯示，2019-2022年，全球刻蝕機(jī)市場(chǎng)規(guī)模由115億美元增至139.9億美元，復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)6.8%，2023年約為148.2億美元。中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測(cè)，2024年全球刻蝕機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)156.5億美元。

數(shù)據(jù)來(lái)源：Gartner、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

（2）重點(diǎn)企業(yè)分析

刻蝕機(jī)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局呈現(xiàn)出高度集中且競(jìng)爭(zhēng)激烈的態(tài)勢(shì)。全球范圍內(nèi)，以LAMResearch、AMAT和TEL為代表的國(guó)際巨頭占據(jù)了市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，它們憑借先進(jìn)的技術(shù)、豐富的產(chǎn)品線和廣泛的客戶群體，在全球刻蝕機(jī)市場(chǎng)中占據(jù)了大部分份額。中微公司和北方華創(chuàng)等本土企業(yè)憑借自主研發(fā)和創(chuàng)新能力，逐漸在刻蝕機(jī)領(lǐng)域嶄露頭角，成為國(guó)內(nèi)刻蝕機(jī)行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。具體如圖所示：

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三、中游分析

1.CPU

（1）市場(chǎng)規(guī)模

CPU的重要應(yīng)用領(lǐng)域包括桌面和服務(wù)器，每臺(tái)桌面通常只有一顆CPU，而每臺(tái)服務(wù)器的CPU數(shù)量不定。中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029年中國(guó)CPU市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)深度研究報(bào)告》顯示，2022年中國(guó)CPU行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)2003.45億元，同比增長(zhǎng)10%，2023年約為2160.32億元。中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測(cè)，2024年市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至2326.1億元。

數(shù)據(jù)來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

（2）競(jìng)爭(zhēng)格局

目前我國(guó)CPU市場(chǎng)中國(guó)外企業(yè)占比較多，本土企業(yè)的市場(chǎng)份額較小。2022年英特爾和AMD分別占據(jù)了我國(guó)CPU市場(chǎng)的50%和30%的份額。華為和聯(lián)發(fā)科分別占據(jù)了10%和5%。

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2.GPU

（1）市場(chǎng)規(guī)模

作為通用型人工智能芯片，GPU在并行計(jì)算能力方面表現(xiàn)出色，特別適用于需要大量并行計(jì)算任務(wù)的場(chǎng)景，如機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)GPU市場(chǎng)正處于快速增長(zhǎng)階段。中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029年中國(guó)GPU行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀調(diào)研及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)研究報(bào)告》顯示，2023年中國(guó)GPU市場(chǎng)規(guī)模為807億元，較上年增長(zhǎng)32.78%。中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測(cè)，2024年中國(guó)GPU市場(chǎng)規(guī)模將增至1073億元。

數(shù)據(jù)來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

（2）競(jìng)爭(zhēng)格局

獨(dú)立GPU應(yīng)用于獨(dú)立顯卡，整體價(jià)值更高，隨著高端軟件辦公用戶、游戲和電競(jìng)用戶需求持續(xù)提升，獨(dú)立GPU需求占比持續(xù)提升。從獨(dú)立CPU領(lǐng)域來(lái)看，英偉達(dá)擁有絕對(duì)的領(lǐng)導(dǎo)地位，市場(chǎng)份額占比約為81%，AMD占比約為19%。

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3.FPGA

（1）市場(chǎng)規(guī)模

FPGA是一種可編程的集成電路，隨著數(shù)據(jù)中心建設(shè)，人工智能和自動(dòng)駕駛等新興市場(chǎng)的加速發(fā)展，F(xiàn)PGA規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)。中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029年中國(guó)現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列芯片(FPGA芯片)產(chǎn)業(yè)調(diào)研及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示，2023年中國(guó)FPGA市場(chǎng)規(guī)模約為249.9億元，較上年增長(zhǎng)19.68%。中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測(cè)，2024年中國(guó)FPGA市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到290.1億元。

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（2）重點(diǎn)企業(yè)分析

FPGA競(jìng)爭(zhēng)格局高度集中，主要由Intel（含Altera）與AMD（Xilinx）等少數(shù)幾家國(guó)際巨頭主導(dǎo)，國(guó)內(nèi)外技術(shù)水平差距較大，但正在快速發(fā)展，在40-55nm和28nm制程技術(shù)上，本土廠商已經(jīng)取得了一定的市場(chǎng)份額。

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4.ASIC

ASIC是專(zhuān)用集成電路，是針對(duì)用戶對(duì)特定電子系統(tǒng)的需求，從根級(jí)設(shè)計(jì)、制造的專(zhuān)有應(yīng)用程序芯片，可廣泛應(yīng)用于人工智能設(shè)備、虛擬貨幣挖礦設(shè)備、耗材打印設(shè)備、軍事國(guó)防設(shè)備等智慧終端。中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029年中國(guó)ASIC產(chǎn)業(yè)調(diào)研及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示，2023年全球ASIC市場(chǎng)規(guī)模為392億美元，較上年增長(zhǎng)2.35%。中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測(cè)，2024年全球ASIC市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到405億美元。

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5.重點(diǎn)企業(yè)分析

目前，算力芯片相關(guān)上市企業(yè)主要分布在廣東省，共24家。江蘇省和上海市分別有17家和13家，排名第二第三。

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6.企業(yè)熱力分布圖

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四、下游分析

1.數(shù)據(jù)中心

受新基建、數(shù)字化轉(zhuǎn)型及數(shù)字中國(guó)愿景目標(biāo)等國(guó)家政策促進(jìn)，我國(guó)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)高速增長(zhǎng)。中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029年中國(guó)數(shù)據(jù)中心建設(shè)市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)及發(fā)展趨勢(shì)前瞻報(bào)告》顯示，2023年中國(guó)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模約為2407億元，同比增長(zhǎng)26.68%。中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測(cè)，2024年中國(guó)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)3048億元。

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2.人工智能

人工智能是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性技術(shù)。近年來(lái)，我國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)造和行業(yè)應(yīng)用等方面實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，形成龐大市場(chǎng)規(guī)模。中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029全球與中國(guó)高效率人工智能解決方案市場(chǎng)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)》顯示，2023年中國(guó)人工智能市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)到2137億元，未來(lái)大模型帶來(lái)的底層技術(shù)革新將為中國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)的規(guī)模增長(zhǎng)帶來(lái)更多存量擴(kuò)張與增量空間。中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測(cè)，2024年中國(guó)人工智能市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2800億元。

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3.云計(jì)算

我國(guó)云計(jì)算市場(chǎng)保持較高活力。中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029年中國(guó)云計(jì)算行業(yè)深度分析及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)研究報(bào)告》顯示，2023年我國(guó)云計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模達(dá)6165億元，較2022年增長(zhǎng)35.5%，大幅高于全球增速。中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測(cè)，隨著AI原生帶來(lái)的云計(jì)算技術(shù)革新以及大模型規(guī)?；瘧?yīng)用落地，我國(guó)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展將迎來(lái)新一輪增長(zhǎng)曲線，預(yù)計(jì)到2027年我國(guó)云計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)2.1萬(wàn)億元。