2-01 核心逻辑芯片(GPU / AI 加速器)
AI 算力的核心引擎,为上层模型训练和推理提供计算能力,是整个 AI 产业链价值密度最高的环节。
一句话定位
通用 GPU + 定制 ASIC + 晶圆级/新架构芯片 + FPGA 加速器 — 数据中心级 AI 训练与推理芯片的总称。本子行业 2024 年全球市场约 $1,160 亿,2026E $1,600-1,800 亿,CAGR 25-30%。
市场规模与增长
| 维度 | 数据 | 来源 |
|---|---|---|
| 全球市场 (2024) | $1,160 亿 | Bloomberg Intelligence 2026-01 |
| 全球市场 (2026E) | $1,600-1,800 亿 | 综合预测 |
| 全球 CAGR (2024-2033) | 16% → $6,040 亿 | Bloomberg Intelligence |
| ASIC 细分 CAGR | 27%(2024 $93 亿 → 2033 $1,180 亿) | 同上 |
| 中国市场 (2024) | ¥1,425 亿(~$200 亿) | 弗若斯特沙利文 |
| 中国市场 (2025E 需求侧) | $395 亿(其中国产 $160 亿,42%) | Bernstein |
| 中国 CAGR (2024-2029) | 53.7% → ¥1.34 万亿 | 弗若斯特沙利文 |
| 中国国产化率 | 2024 30% → 2025H1 40%+ → 2027 目标 55% | IDC + 产业研究 |
全球竞争格局
| 阵营 | 代表公司 | 市占率(数据中心 AI GPU) |
|---|---|---|
| 全球 GPU 龙头 | NVIDIA / AMD / Intel | 80-90% / 10-15% / <1% |
| 云厂商自研 ASIC | Google TPU / AWS Trainium / Microsoft Maia / Meta MTIA | 合计 ~10%(含自用,Broadcom 主设计) |
| 中国自主 | 华为昇腾 / 寒武纪 / 海光信息 / 摩尔线程 / 壁仞科技 / 燧原科技 / 沐曦集成 / 天数智芯 | 中国本土约 42%,全球 <5% |
| 新兴架构 | Cerebras Systems / Tenstorrent / SambaNova / Groq | 长尾,但有差异化技术价值 |
中国格局(2024):华为昇腾 23%(国产第一),NVIDIA 仍占约 50%(含合规渠道)。
技术竞争维度
- 算力密度(FLOPS/Watt) — FP32 → FP16/BF16 → FP8/FP4 低精度持续提升
- 内存带宽与容量 — HBM3E 已成标配,AMD MI300X 192GB / 5.3 TB/s 对 NVIDIA 形成差异化
- 互联技术 — NVLink 5.0 / Infinity Fabric / UALink 三条路径
- 软件生态 — CUDA 生态(400 万+ 开发者)是 NVIDIA 最深护城河,ROCm/CANN 追赶中
- 先进封装 — CoWoS / SoIC 是单芯片面积突破关键,台积电 CoWoS 仍是产能瓶颈
- 制程节点 — 顶级用 台积电 4nm/3nm 向 2nm 演进;中国厂商用 中芯国际 7nm(N+2)或 Chiplet
上下游关系
↑ up::2-04-存储体系 — HBM 是核心瓶颈 ↑ up::2-05-先进封装 — CoWoS 产能瓶颈 ↑ up::2-10-半导体设备与核心材料 — 晶圆制造、光刻 ↑ up::2-07-EDA电子设计自动化 — 芯片设计工具 ↑ up::2-08-芯片IP — 架构授权 ↓ down::2-02-AI服务器整机 — GPU 装进服务器 ↓ down::3-01-云计算与智算平台 — 最大下游客户 ↓ down::3-02-AI算力租赁-智算服务 ↓ down::4-02-模型工厂 — 训练大模型的算力来源 ∈ belongs_to::第二层-芯片系统
关键趋势
- 推理需求 2026 起超越训练 — 重塑设计逻辑:吞吐量/能效比/延迟优先
- 云厂商 ASIC 化加速 — "去 NVIDIA 化"成结构性趋势,但短期内 ASIC 无法替代 GPU 在训练中地位
- 中国国产替代进入"规模放量"阶段 — 17% → 42% → 55%
- 系统级竞争取代单芯片竞争 — NVIDIA GB200 NVL72 / AMD Helios / Google TPU Pod
- 中国 AI 芯片 IPO 潮涌 — 摩尔线程 已上市验证"寒武纪效应",壁仞科技/燧原科技/沐曦集成 紧随
资本运作机会
详见来源 2-01-核心逻辑芯片.md 第三部分(被收购标的评级 / 主动收购方 / IPO 机会)。
要点摘要:
- 高吸引力被收购标的:燧原科技 ★★★★☆、壁仞科技 ★★★★☆
- 最可能的主动收购方:华为昇腾(母公司)★★★★☆、腾讯(增持燧原)★★★★☆、中国电子/中国电科 ★★★★☆
- 2026-2027 关键 IPO:燧原科技(科创板)、沐曦集成(科创板)、壁仞科技(港股)
关联完整深度报告
→ 打开原始深度报告