20240107-中航证券-科技专题研究_AI智算时代已至_算力芯片加速升级_66页_5mb

AI算力时代算力芯片市场分析：国产替代机会

核心观点

AI进入史上最长繁荣期，算力为核心驱动力。生态加速收敛、技术标准向GPU/Transformer架构统一，智算中心建设加快推进

技术趋势

算力芯片格局

• GPU主导AI算力市场（75%以上份额）
• 美国制裁背景下国产替代迫切性上升
• 海光信息、寒武纪、燧原等国内GPU厂商进展显著

存储接口技术

• HBM成为解决GPU内存瓶颈的关键:带宽从128Gbps迭代至819Gbps
• 英伟达H100采用SK海力士HBM3方案，占据市场主导
• 2023年HBM市场规模约1068亿美元，2026年将达4089亿美元（复合增长率254%）

封装技术

• 先进封装成为突破点，台积电CoWoS技术主导市场
• 全球CoWoS供需缺口约20%，2024年产能将翻倍
• 25D/3D先进封装市场2023-2028年CAGR达22%

电源管理创新

• 背面供电技术突破能效瓶颈，1nm工艺下：
  • 美国英伟达2024年将商用PowerVia技术
  • 研究显示芯片性能提升44%，能效提高30%
• 需求驱动：单机柜平均功率密度从6-8kW提升至12-15kW，2027年超算中心可达30kW+

国产替代机会

GPU处理器

• 推荐关注：
  • 海光信息（通用处理器+协处理器架构）
  • 寒武纪（"类CUDA"生态兼容）
  • 摩尔线程（高性能GPGPU）

存储与封装材料

• HBM相关：
  • 香农芯创（与SK海力士合作）
  • 雅克科技（半导体光刻辅助化学品供应商）
• 先进封装：
  • 兴森科技（IC载板国产替代先锋）
  • 华海诚科（环氧塑封领域领先者）

配套支持系统

• 建议关注服务器电源管理芯片厂商：
  • 希荻微（高压供电方案创新者）

政策环境

在AI信创战略推动下，国产算力设备自主化率快速提升。国家层面大力投资智算中心建设，2023年已有超过30个城市建成智算中心，总投资规模超200亿。

风险提示

1. 技术发展不及预期风险：AI算法迭代不及预期
2. 国际技术封锁持续收紧
3. 国产生态建设进度延迟

建议投资者重点关注技术壁垒高、政策支持强的国产算力核心部件链，把握2024年AI技术商业化加速黄金期的投资机会。