DeepSeek帶動國產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈需求爆發(fā)

2025 年初，國內(nèi) AI 企業(yè) DeepSeek 發(fā)布新一代通用大語言模型，其技術(shù)突破不僅在于算法層面的創(chuàng)新，更引發(fā)了全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈格局的深刻變動。

基于國產(chǎn)算力芯片構(gòu)建的 AI 系統(tǒng)，正在打破英偉達(dá)等國際巨頭的技術(shù)壟斷，推動國產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)入高速發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期。

DeepSeek 拉動國產(chǎn) AI 芯片需求

在人工智能領(lǐng)域，人們對訓(xùn)練模型的固有印象就是對算力的需求極大。因此，長期以來，諸如英偉達(dá) H100 GPU 等高算力芯片幾乎成為行業(yè)標(biāo)配，使得國內(nèi)芯片廠商難以施展拳腳，也制約了我國人工智能的發(fā)展。特別是在大模型訓(xùn)練領(lǐng)域，國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)往往面臨"無芯可用"的困境。而 DeepSeek 的出現(xiàn)打破了這一困境，使尖端 GPU 不再是大模型訓(xùn)練的唯一解法，讓越來越多的的國內(nèi)半導(dǎo)體廠商有機(jī)會與全球領(lǐng)先的 AI 模型適配。

今年一月份，美國政府宣布推出美國制造 AI 芯片管理新規(guī)，旨在對美國制造的 AI GPU（圖形處理器，主要用于 AI 大模型的訓(xùn)練及推理）芯片實(shí)施嚴(yán)格的全球出口限制。其中，中國、俄羅斯、伊朗等被美國實(shí)施武器禁運(yùn)的國家及地區(qū)將受到最嚴(yán)格的限制，幾乎全面禁止進(jìn)口美國廠商生產(chǎn)的 AI GPU 芯片。

而在更嚴(yán)格的 AI 芯片禁令下，國內(nèi)算力中心采購英偉達(dá)芯片的難度再次提升，國產(chǎn)芯片已成為重要選擇。與此同時，目前多家國產(chǎn)芯片廠商已經(jīng)或正在適配 DeepSeek。

算力芯片廠商方面，華為昇騰、沐曦、天數(shù)智芯、摩爾線程、海光信息、壁仞科技、燧原科技、昆侖芯等廠商，相繼宣布適配或上架 DeepSeek 模型服務(wù)，讓國內(nèi)芯片能夠在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮作用，展示自身的性能和潛力。

DeepSeek 本身在大模型訓(xùn)練和推理時，仍然離不開高性能存儲。從長期來看，AI 應(yīng)用對數(shù)據(jù)存儲容量和速率都有著更高要求。

存儲廠商方面，多家廠商也推出相關(guān)解決方案。比如，同有科技作為存儲器供應(yīng)商，為 DeepSeek 提供 SSD、HDD、HBM 等存儲設(shè)備，并共同開發(fā)定制化存儲解決方案；EasyStack 新一代云存儲 MetaStor 全面適配 DeepSeek 私有化部署需求，通過高性能、低時延特性支撐大模型訓(xùn)練與推理場景；德明利積極布局，成功研發(fā)了適用于 AI 設(shè)備的大容量、高性能存儲解決方案；江波龍針對 AI 加速落地情況正積極推進(jìn)大容量、高性能存儲產(chǎn)品的研發(fā)迭代。

除了算力和存力外，AI 的另一個關(guān)鍵就是高帶寬的數(shù)據(jù)傳輸。集邦咨詢表示，DeepSeek 模型雖降低 AI 訓(xùn)練成本，但 AI 模型的低成本化可望擴(kuò)大應(yīng)用場景，進(jìn)而增加全球數(shù)據(jù)中心建置量。光收發(fā)模塊作為數(shù)據(jù)中心互連的關(guān)鍵組件，將受惠于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。未?AI 服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸，都需要大量的高速光收發(fā)模塊，這些模塊負(fù)責(zé)將電信號轉(zhuǎn)換為光信號并通過光纖傳輸，再將接收到的光信號轉(zhuǎn)換回電信號。銀河證券表示，更強(qiáng)訓(xùn)練模型的未來需求將帶動光模塊及 AIDC 產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展，在全球經(jīng)濟(jì)形勢復(fù)雜化趨勢下，核心器件光芯片等方向自主進(jìn)程或進(jìn)一步加速。

集邦咨詢認(rèn)為，2023 年 400Gbps 以上的光收發(fā)模塊全球出貨量為 640 萬個，2024 年約 2,040 萬個，預(yù)估至 2025 年將超過 3,190 萬個，年增長率達(dá) 56.5%。

國產(chǎn) AI 芯片需求晶圓制造供應(yīng)鏈?zhǔn)芤?/h2>

去年，美國正式要求臺積電停止向中國大陸供應(yīng)用于人工智能的芯片。美國商務(wù)部信中提到的限制涉及向中國供應(yīng)先進(jìn)的 7 納米芯片和更先進(jìn)的 GPU 及 AI 加速器。而在今年年初，臺積電（TSMC）限制 14/16nm 向中國大陸發(fā)貨。臺積電已從 1 月 31 日起，正式實(shí)施新規(guī)，要求 16nm 以下芯片的封裝必須由美國批準(zhǔn)的 OSAT 企業(yè)完成，否則將暫停出貨。不僅如此，就連 AMD、英特爾和英偉達(dá)等公司向中國銷售主流 GPU（圖形處理器）時，將需要申請出口許可證。

由于美國 AI 禁令逐漸收緊，國產(chǎn) AI 芯片甚至只能本土化設(shè)計(jì)、制造和封裝。

DeepSeek 在受限的 H800 芯片上實(shí)現(xiàn)高性能模型訓(xùn)練，證明先進(jìn)制程并非 AI 發(fā)展的唯一路徑。同時，在 DeepSeek 驅(qū)動下，AI 發(fā)展重心或?qū)挠?xùn)練轉(zhuǎn)往推理，預(yù)估將逐步推升 AI 推理服務(wù)器占比至接近 50%。過去訓(xùn)練卡基本為英偉達(dá)獨(dú)供，對應(yīng)所需要的 3D 堆疊等先進(jìn)工藝都由臺積電進(jìn)行代工。而推理卡不一定需要 3-5nm 的先進(jìn)工藝，在國產(chǎn) 12nm 工藝平臺上也有很強(qiáng)性價(jià)比。

這也使得國產(chǎn)晶圓代工廠受益。中芯國際聯(lián)席 CEO 趙海軍在 2024 年第四季度業(yè)績說明會上表示：「下游主要產(chǎn)業(yè)向國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移切換的速度較快，2024 年為了滿足市場和客戶的需求，公司做了充分準(zhǔn)備，加速了產(chǎn)能擴(kuò)充的節(jié)奏，進(jìn)一步提升了平臺的完備性。國內(nèi)客戶的新產(chǎn)品快速驗(yàn)證并上量，使得公司在 2024 年 4 個季度收入節(jié)節(jié)攀升，全年增長超過年初預(yù)期?！?/p>

推理卡以華為昇騰 310 為例，一個約 300 平方毫米，一片 12 寸晶圓面積約 7 萬平方毫米，則 1 片 12 寸的晶圓可產(chǎn)出約 215 個推理卡，再考慮 70% 的良率，實(shí)際產(chǎn)出約 150 個推理卡，按照目前靜態(tài)來看，我國推理卡市場需求約 200 億、單個推理卡 2 萬塊，則 100 萬個推理卡需要 6600+片 12 寸晶圓。訓(xùn)練卡以華為昇騰 910B 為例，一個約 1000 平方毫米，一片 12 寸晶圓面積約 7 萬平方毫米，則 1 片 12 寸的晶圓可產(chǎn)出約 58 個訓(xùn)練卡，再考慮 30% 的良率，實(shí)際產(chǎn)出約 17 個訓(xùn)練卡，按照目前靜態(tài)來看，100 億資本投入對應(yīng)約 5000 臺 GPU 服務(wù)器、4 萬個訓(xùn)練卡，則 4 萬個訓(xùn)練卡需要 2300+片 12 寸晶圓。

國產(chǎn)廠商目前已經(jīng)開始布局?jǐn)U產(chǎn)。中芯國際位于北京的晶圓廠項(xiàng)目——中芯京城二期，建設(shè)進(jìn)展迎來重要節(jié)點(diǎn)。掛牌文件顯示，擬建項(xiàng)目總投資不低于 500 億元，項(xiàng)目固定資產(chǎn)投資不低于 400 億元，達(dá)產(chǎn)年產(chǎn)值不低于 60 億元。而中芯國際最新財(cái)報(bào)顯示，其 12 英寸晶圓產(chǎn)能擴(kuò)張推動 ASP 提升，疊加消費(fèi)電子與 AI 需求復(fù)蘇，帶動業(yè)績增長超預(yù)期。

AI 不僅需要先進(jìn)制程芯片，也需要所有配套芯片和應(yīng)用芯片產(chǎn)品來支持搭建整個硬件架構(gòu)。

華虹公司高管表示「Very Exciting」（非常興奮），并預(yù)計(jì)人工智能領(lǐng)域的快速發(fā)展將推動整個半導(dǎo)體市場。盡管公司沒有直接用于制造先進(jìn)人工智能芯片的先進(jìn)制程，但確實(shí)看到數(shù)據(jù)中心、電源管理等 AI 相關(guān)產(chǎn)品需求強(qiáng)勁，預(yù)計(jì)公司有望間接受益于人工智能的發(fā)展。

國產(chǎn)大模型 DeepSeek 通過技術(shù)迭代與終端應(yīng)用合作的深化，進(jìn)一步推動算力需求向半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)傳導(dǎo)。雖然 2024 年鏖戰(zhàn)在價(jià)格戰(zhàn)中的中芯國際歸母凈利潤同比下滑 45.4%，依舊困在「增收不增利」漩渦，但是 Deepseek 等 AI 產(chǎn)品的崛起，算力需求的持續(xù)攀升，也為長坡厚雪的半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)一步向前提供了源源推力。

國產(chǎn)先進(jìn)封裝需求或?qū)⒈l(fā)

隨著 AI 芯片需求的增加，先進(jìn)封裝技術(shù)在提高芯片性能方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。這些技術(shù)不僅提升了芯片的傳輸和運(yùn)算速度，還實(shí)現(xiàn)了芯片整體性能的提升，使得芯片能夠?qū)崿F(xiàn)高密度集成、體積微型化以及成本降低。

由于中國在封測環(huán)節(jié)具備較強(qiáng)全球競爭力，在國內(nèi) AI 芯片推動下，先進(jìn)封裝有望率先起量，并為國產(chǎn)前后道設(shè)備在高端產(chǎn)線商業(yè)化提供良好契機(jī)。

例如，在 AI 芯片中使用的 HBM 芯片，供不應(yīng)求的核心在良率問題。目前 HBM 存儲芯片的整體良率在 50%-65%，HBM 良率的高低主要受到其堆疊架構(gòu)復(fù)雜性的影響，涉及到多層次的內(nèi)存結(jié)構(gòu)和作為各層連接之用的直通 TSV 技術(shù)。工藝上簡單說就是不僅需要架構(gòu)上的堆疊，還需要加壓，并且保持整體狀態(tài)處于平衡。因此存儲大廠紛紛加碼 HBM 先進(jìn)封裝，提升 HBM 良率并降低功耗。目前，華天科技已完成基于 TVS 技術(shù)的 3D DRAM 封裝技術(shù)開發(fā)。

眾多企業(yè)紛紛加大投入，一系列先進(jìn)封裝項(xiàng)目如雨后春筍般涌現(xiàn)，為行業(yè)發(fā)展注入了強(qiáng)大動力。其中長電科技投資 100 億元的微電子晶圓級微系統(tǒng)集成高端制造項(xiàng)目（一期）完成規(guī)劃核實(shí)，即將竣工投產(chǎn)；華天科技不僅 30 億元的盤古半導(dǎo)體先進(jìn)封測項(xiàng)目完成主體結(jié)構(gòu)封頂，還計(jì)劃投資 50 億元繼續(xù)在南京布局新的先進(jìn)封裝項(xiàng)目；鄭州新密市半導(dǎo)體先進(jìn)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)園總投資約 150 億元，目前前期工作順利推進(jìn)……

先進(jìn)封裝設(shè)備是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石，長期以來，國內(nèi)在這一領(lǐng)域面臨著國外技術(shù)封鎖的挑戰(zhàn)?？上驳氖窃?2024 年，國產(chǎn)設(shè)備廠商憑借不懈的努力和創(chuàng)新，在多個關(guān)鍵設(shè)備領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重大突破，在先進(jìn)封裝設(shè)備領(lǐng)域多個關(guān)鍵設(shè)備類型上也取得重要進(jìn)展。

在刻蝕設(shè)備方面，中微半導(dǎo)體的深硅等離子刻蝕機(jī)在硅通孔刻蝕研發(fā)及量產(chǎn)中表現(xiàn)出色，為先進(jìn)封裝提供了精準(zhǔn)的刻蝕工藝；北方微電子的 DSE200 系列刻蝕機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá) 50:1 的硅高深寬比刻蝕，且側(cè)壁形貌控制和刻蝕選擇比優(yōu)良，滿足了先進(jìn)封裝高精度刻蝕需求。

鍍膜設(shè)備領(lǐng)域，微導(dǎo)納米的 iTomic? HiK 系列原子層沉積鍍膜系統(tǒng)，為客戶制程高介電常數(shù)（High - k）柵氧層、MIM 電容器絕緣層、TSV 介質(zhì)層等薄膜工藝提供了有力支持。

晶圓減薄設(shè)備上，晶盛機(jī)電自主研發(fā)的 wgp12t 減薄拋光設(shè)備成功實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定加工 12 英寸 30μm 超薄晶圓，有效攻克了超薄晶圓加工難題，提升了我國在該領(lǐng)域的國際競爭力。

直寫光刻領(lǐng)域，目前芯碁微裝設(shè)備已實(shí)現(xiàn)低至 2um 的線寬距，涉及工藝包括垂直布線 TSV、水平布線 Bumping 的 RDL 環(huán)節(jié)等，以靈活的數(shù)字掩模和高良品率滿足了先進(jìn)封裝客戶的要求，目前已有多臺設(shè)備交付客戶端，產(chǎn)品的穩(wěn)定性和功能已經(jīng)得到驗(yàn)證。

由于目前國產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)能逐漸滿足相關(guān)需求。再疊加設(shè)備進(jìn)口收緊，國產(chǎn)先進(jìn)封裝及相關(guān)設(shè)備有望爆發(fā)。

從近兩年我國先進(jìn)封裝市場發(fā)展情況看，國內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)在先進(jìn)封裝領(lǐng)域取得了較大突破，先進(jìn)封裝的產(chǎn)業(yè)化能力基本形成，本土先進(jìn)封測四大廠商長電科技、通富微電、華天科技、晶方科技通過自主研發(fā)和兼并收購，在先進(jìn)封裝技術(shù)上不斷進(jìn)步。目前，市場上主流的先進(jìn)封裝技術(shù)如 2.5D、3D 和先進(jìn) SiP（系統(tǒng)級封裝）在國內(nèi)均有布局和應(yīng)用，其中 3D 封裝由于其強(qiáng)大的性能優(yōu)勢，在高速計(jì)算、人工智能等領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸廣泛。

未來我國先進(jìn)封裝市場將更加注重產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同創(chuàng)新，包括芯片設(shè)計(jì)、制造、材料供應(yīng)商、測試儀器等環(huán)節(jié)之間的合作，共同推動技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級。值得注意的是，當(dāng)下半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)變化，先進(jìn)封裝與晶圓代工聯(lián)系日益密切，封裝廠可能會與晶圓制造廠進(jìn)行更加密切的技術(shù)合作，或是以技術(shù)授權(quán)等方式，搭配封測廠龐大的產(chǎn)能基礎(chǔ)進(jìn)行接單量產(chǎn)，共同擴(kuò)大市場。