2024年中國算力芯片產業鏈圖譜研究分析（附產業鏈全景圖）
關鍵詞： 算力芯片 人工智能 數據中心 云計算 半導體硅片 光刻膠 封裝基板
中商情報網訊：算力芯片是指用于進行大規模計算的集成電路芯片。隨著人工智能、大數據、云計算等技術的廣泛應用，以及各類大模型的興起，算力芯片作為支撐這些技術的核心硬件，其需求呈現爆發式增長。
一、產業鏈
算力芯片產業鏈上游為材料及設備，材料包括硅片、光刻膠、濺射靶材、電子特氣、封裝材料等，設備包括光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設備等；中游為算力芯片，可分為CPU、GPU、FPGA、ASIC等；下游應用于數據中心、人工智能、云計算、物聯網等領域。
圖片來源：中商產業研究院
二、上游分析
1.硅片
（1）市場規模
盡管目前主要半導體硅片企業均已啟動擴產計劃，但其預計產能長期來看仍無法完全滿足芯片制造企業對半導體硅片的增量需求，疊加中長期供應安全保障考慮，國內半導體硅片行業仍將處于快速發展階段。中商產業研究院發布的《2024-2029年全球及中國半導體硅片產業發展趨勢分析及投資風險預測報告》顯示，2019-2023年中國半導體硅片市場規模從77.10億元增至123.30億元，年均復合增長率達12.45%。中商產業研究院分析師預測，2024年中國半導體硅片市場規模將達到131億元。
數據來源：中商產業研究院整理
（2）重點企業分析
與國際主要半導體硅片供應商相比，中國大陸半導體硅片廠商市場份額較小，技術工藝水平以及良品率控制等與國際先進水平相比仍具有顯著差距。國內半導體硅片龍頭企業滬硅產業、立昂微、TCL中環、中晶科技等，相關產能及業務布局情況如下圖所示：
資料來源：中商產業研究院整理
2.光刻膠
（1）市場規模
目前，全球光刻膠市場已達到百億美元規模，市場空間廣闊。我國光刻膠產業鏈逐步完善，且隨著下游需求的逐漸擴大，光刻膠市場規模顯著增長。中商產業研究院發布的《2024-2029全球及中國光刻膠和光刻膠輔助材料行業發展現狀調研及投資前景分析報告》顯示，2022年我國光刻膠市場規模約為98.6億元，同比增長5.68%，2023年約為109.2億元。中商產業研究院分析師預測，2024年我國光刻膠市場規模可達114.4億元。
數據來源：中商產業研究院整理
（2）重點企業分析
光刻膠的應用領域主要為半導體產業、面板產業和PCB產業。從細分市場來看，在半導體光刻膠市場，由于技術含量最高，市場主要由JSR、東京應化、信越、杜邦、富士等國際巨頭壟斷。具體如圖所示：
數據來源：中商產業研究院整理
3.封裝材料
（1）封裝基板
封裝基板產品有別于傳統PCB，高加工難度與高投資門檻是封裝基板的兩大核心壁壘。近年來，隨著國產替代化的進行，中國封裝基板的行業迎來機遇，中商產業研究院發布的《2024-2029年中國半導體封裝基板行業市場分析與前景趨勢研究報告》顯示，2023年中國封裝基板市場規模約為207億元，同比增長2.99%。中商產業研究院分析師預測，2024年中國封裝基板市場規模將增至213億元。
數據來源：中商產業研究院整理
封裝基板可為芯片提供電連接、保護、支撐、散熱、組裝等功效，以實現多引腳化、縮小封裝產品體積、改善電性能及散熱性、超高密度或多芯片模塊化的目的。重點企業具體如圖所示：
資料來源：Prismark、中商產業研究院整理
（2）鍵合絲
鍵合絲是芯片內電路輸入輸出連接點與引線框架的內接觸點之間實現電氣連接的微細金屬絲，直徑為十幾微米到幾十微米。根據材質不同，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。
我國鍵合絲市場主要被德國、韓國、日本廠商占據，本土廠商產品相對單一或低端。重點企業包括賀利氏、銘凱益、日鐵、田中、一諾電子、萬生合金等。
資料來源：中商產業研究院整理
（3）引線框架
目前，國際上主要的引線框架制造企業主要集中在亞洲地區，其中一些企業占據了全球市場的顯著份額。除了荷蘭柏獅電子集團在歐洲外，其他都在亞洲。中國大陸也有一些企業在引線框架制造領域取得了顯著成就，如寧波康強電子股份有限公司、寧波華龍電子股份有限公司等，具體如圖所示：
資料來源：中商產業研究院整理
4.光刻機
（1）市場規模
近年來，在消費電子需求相對低迷的情況下，電動汽車、風光儲、人工智能等新需求成為半導體產業成長的新動能，全球光刻機市場規模平穩增長。根據SEMI公布的數據，2022年全球半導體設備市場規模為1076.5億美元，其中光刻機市場占比約為24%，規模達到約258.4億美元，2023年約為271.3億美元。中商產業研究院分析師預測，2024年全球光刻機市場規模將增至315億美元。
數據來源：SEMI、中商產業研究院整理
（2）重點企業分析
目前中國光刻機生產企業較少，主要企業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有限公司、長春國科精密光學技術有限公司、北京國望光學科技有限公司、浙江啟爾機電技術有限公司、東方晶源微電子科技公司。具體如圖所示：
資料來源：中商產業研究院整理
5.刻蝕機
（1）市場規模
刻蝕機主要用來制造半導體器件、光伏電池及其他微機械等。近年來，全球刻蝕機市場規模呈增長趨勢。中商產業研究院發布的《2024-2029全球及中國半導體設備行業深度研究報告》顯示，2019-2022年，全球刻蝕機市場規模由115億美元增至139.9億美元，復合年均增長率達6.8%，2023年約為148.2億美元。中商產業研究院分析師預測，2024年全球刻蝕機市場規模將達156.5億美元。
數據來源：Gartner、中商產業研究院整理
（2）重點企業分析
刻蝕機行業的競爭格局呈現出高度集中且競爭激烈的態勢。全球范圍內，以LAMResearch、AMAT和TEL為代表的國際巨頭占據了市場的主導地位，它們憑借先進的技術、豐富的產品線和廣泛的客戶群體，在全球刻蝕機市場中占據了大部分份額。中微公司和北方華創等本土企業憑借自主研發和創新能力，逐漸在刻蝕機領域嶄露頭角，成為國內刻蝕機行業的領軍企業。具體如圖所示：
資料來源：中商產業研究院整理
三、中游分析
1.CPU
（1）市場規模
CPU的重要應用領域包括桌面和服務器，每臺桌面通常只有一顆CPU，而每臺服務器的CPU數量不定。中商產業研究院發布的《2024-2029年中國CPU市場前景預測深度研究報告》顯示，2022年中國CPU行業市場規模達2003.45億元，同比增長10%，2023年約為2160.32億元。中商產業研究院分析師預測，2024年市場規模將增長至2326.1億元。
數據來源：中商產業研究院整理
（2）競爭格局
目前我國CPU市場中國外企業占比較多，本土企業的市場份額較小。2022年英特爾和AMD分別占據了我國CPU市場的50%和30%的份額。華為和聯發科分別占據了10%和5%。
數據來源：中商產業研究院整理
2.GPU
（1）市場規模
作為通用型人工智能芯片，GPU在并行計算能力方面表現出色，特別適用于需要大量并行計算任務的場景，如機器學習和深度學習等。近年來，國內GPU市場正處于快速增長階段。中商產業研究院發布的《2024-2029年中國GPU行業市場現狀調研及發展趨勢預測研究報告》顯示，2023年中國GPU市場規模為807億元，較上年增長32.78%。中商產業研究院分析師預測，2024年中國GPU市場規模將增至1073億元。
數據來源：中商產業研究院整理
（2）競爭格局
獨立GPU應用于獨立顯卡，整體價值更高，隨著高端軟件辦公用戶、游戲和電競用戶需求持續提升，獨立GPU需求占比持續提升。從獨立CPU領域來看，英偉達擁有絕對的領導地位，市場份額占比約為81%，AMD占比約為19%。
數據來源：JPR、中商產業研究院整理
3.FPGA
（1）市場規模
FPGA是一種可編程的集成電路，隨著數據中心建設，人工智能和自動駕駛等新興市場的加速發展，FPGA規模持續增長。中商產業研究院發布的《2024-2029年中國現場可編程門陣列芯片(FPGA芯片)產業調研及發展趨勢預測報告》顯示，2023年中國FPGA市場規模約為249.9億元，較上年增長19.68%。中商產業研究院分析師預測，2024年中國FPGA市場規模將達到290.1億元。
數據來源：中商產業研究院整理
（2）重點企業分析
FPGA競爭格局高度集中，主要由Intel（含Altera）與AMD（Xilinx）等少數幾家國際巨頭主導，國內外技術水平差距較大，但正在快速發展，在40-55nm和28nm制程技術上，本土廠商已經取得了一定的市場份額。
資料來源：中商產業研究院整理
4.ASIC
ASIC是專用集成電路，是針對用戶對特定電子系統的需求，從根級設計、制造的專有應用程序芯片，可廣泛應用于人工智能設備、虛擬貨幣挖礦設備、耗材打印設備、軍事國防設備等智慧終端。中商產業研究院發布的《2024-2029年中國ASIC產業調研及發展趨勢預測報告》顯示，2023年全球ASIC市場規模為392億美元，較上年增長2.35%。中商產業研究院分析師預測，2024年全球ASIC市場規模將達到405億美元。
數據來源：中商產業研究院整理
5.重點企業分析
目前，算力芯片相關上市企業主要分布在廣東省，共24家。江蘇省和上海市分別有17家和13家，排名第二第三。
資料來源：中商產業研究院整理
6.企業熱力分布圖
資料來源：中商產業研究院整理
四、下游分析
1.數據中心
受新基建、數字化轉型及數字中國愿景目標等國家政策促進，我國數據中心市場規模持續高速增長。中商產業研究院發布的《2024-2029年中國數據中心建設市場需求預測及發展趨勢前瞻報告》顯示，2023年中國數據中心市場規模約為2407億元，同比增長26.68%。中商產業研究院分析師預測，2024年中國數據中心市場規模將達3048億元。
數據來源：中商產業研究院整理
2.人工智能
人工智能是引領新一輪科技革命和產業變革的基礎性和戰略性技術。近年來，我國人工智能產業在技術創新、產品創造和行業應用等方面實現快速發展，形成龐大市場規模。中商產業研究院發布的《2024-2029全球與中國高效率人工智能解決方案市場現狀及未來發展趨勢》顯示，2023年中國人工智能市場規模已達到2137億元，未來大模型帶來的底層技術革新將為中國人工智能產業的規模增長帶來更多存量擴張與增量空間。中商產業研究院分析師預測，2024年中國人工智能市場規模將達到2800億元。
數據來源：中商產業研究院整理
3.云計算
我國云計算市場保持較高活力。中商產業研究院發布的《2024-2029年中國云計算行業深度分析及發展趨勢預測研究報告》顯示，2023年我國云計算市場規模達6165億元，較2022年增長35.5%，大幅高于全球增速。中商產業研究院分析師預測，隨著AI原生帶來的云計算技術革新以及大模型規模化應用落地，我國云計算產業發展將迎來新一輪增長曲線，預計到2027年我國云計算市場規模將超過2.1萬億元。
數據來源：信通院 、中商產業研究院整理
