中泰证券半导体深度报告指出，AI芯片需求是当前半导体周期上行的核心驱动力。四大云厂商24Q3资本支出598亿美元（+61%），预计2024年合计2285亿美元（+54%），增长主要由AI拉动。WSTS预计2024年全球存储器市场规模1671亿美元（+81%），2025年达1894亿美元。美光预计HBM 2024年市场规模160亿美元、2025年超300亿美元、2030年超1000亿美元。国产AI芯片在制裁倒逼下加速发展，先进封装成突围关键。
云厂商资本开支——598亿美元创新高，AI驱动持续上修
24Q3四大云厂商资本支出合计598亿美元，创历史新高，同比增长61%，环比增长12%。Meta 92亿美元（+36%）、亚马逊226亿美元（+81%）、谷歌131亿美元（+62%）、微软149亿美元（+50%）。云厂商不仅维持高支出，还持续上修全年指引——微软、Meta、亚马逊Q3资本开支环比继续向上，谷歌表示“对AI的长期投资正在得到回报”并预期2025年资本开支继续保持显著增长。
预计2024年四大云厂商合计资本支出达2285亿美元，同比增长54%，较2023年的1483亿美元增长超800亿美元。考虑到普通服务器增速放缓，增长将主要由AI拉动，体现为AI服务器GPU、HBM、光模块等硬件投资。云厂商对AI基础设施的投入决心明确，短期无放缓迹象。
云厂商已通过AI实现降本增效。亚马逊客服机器人使客户满意度提升500bp、处理时间缩短25%；谷歌超1/4新代码由AI生成，AI Overviews降低查询成本90%以上；Meta AI驱动内容推荐使Facebook和Instagram用户停留时间分别增8%和6%；微软CoPilot Autofix修复代码漏洞速度较人工快三倍以上。ROI的可见性进一步强化了云厂商持续投入的信心。
HBM——存储市场最大增量，美光预测2030年超1000亿美元
AI服务器对高带宽存储器的需求推动HBM市场爆发式增长。WSTS预计2024年全球半导体存储器市场规模1671亿美元（+81%），2025年达1894亿美元（+13%）。美光预计2024年HBM市场规模160亿美元，2025年超过300亿美元，到2030年超过1000亿美元，年复合增速远超传统存储。
HBM技术迭代加速。HBM3/E当前为AI芯片主流配置，HBM4预计2026年量产，将采用混合键合技术（W2W或D2W），进一步推高设备投资和单颗价值量。三星、SK海力士、美光三巨头主导HBM供应，SK海力士在HBM3/E市场占据领先地位。
存储价格短期虽有分化，但中长期需求确定性高。24Q4服务器存储价格继续上涨，手机PC存储短期承压。HBM需求持续旺盛——AI训练卡普遍配置HBM，单卡HBM容量从80GB（H100）向更高容量演进。随着AI推理需求的爆发，HBM从训练端向推理端渗透，长期需求空间进一步打开。
国产AI芯片——制裁倒逼替代，先进封装成突围关键
美国对华AI芯片禁运不断加码，国产AI芯片发展紧迫性持续提升。目前国内领先AI芯片厂商包括华为海思、寒武纪、海光信息、燧原科技、天数智芯等。华为昇腾910B主要对标英伟达A100，下一代产品值得期待；寒武纪、海光信息在训练和推理芯片领域持续迭代。部分国产旗舰级产品在算力方面已对标国际领先产品，在内存与互联方面接近国际先进水平。
先进封装成为国产AI芯片突围的关键路径。受制于先进制程设备受限，国内AI芯片通过Chiplet+先进封装实现性能突破成为可行方案。2.5D CoWoS、3D SoIC等先进封装技术可实现多芯片异构集成，在制程受限的情况下提升整体性能。国内长电科技、通富微电、华天科技等封测龙头积极布局。
先进封装对设备材料提出全新需求。2.5D CoWoS新增TSV工艺（硅中介层），3D SoIC引入混合键合工艺。新增设备包括热压键合机、混合键合机、临时键合机/解键合机、CoW塑封机等，国产化率普遍低于10%。HBM相关材料如环氧塑封料、底填胶、电镀液、PSPI等同样高度依赖进口。在制裁倒逼下，先进封装设备材料的国产化有望迎来加速窗口。
大基金三期与国产算力长期空间
大基金三期注册资本3440亿元，预计重点投向AI芯片、HBM及先进封装领域。国产AI芯片发展需要从设计到制造、从设备到材料的全产业链支撑。大基金三期的资金注入有望加速HBM设备材料的国产突破，降低国产AI芯片对海外供应链的依赖。
长期来看，中国是全球最大的半导体需求市场，手机处理器、AI芯片等先进制程需求庞大。据DIGITIMES Research，90nm每万片设备投资额4.3亿美元，至3nm达43亿美元（10倍增长）。先进制程升级带动刻蚀机、薄膜设备价值量持续提升——2011-2021年干法刻蚀与化学薄膜设备价值量年均增速达16.4%和13.4%。
国产AI芯片发展不仅关乎产业安全，更驱动国内先进制程扩产和设备材料采购。2025-2027年中国大陆12寸晶圆厂开支超1000亿美元，将持续拉动上游设备材料需求。具备核心技术的国产设备材料厂商有望在本轮AI驱动的国产化浪潮中实现跨越式增长。
HBM市场规模预测| 年份 | HBM市场规模 | 驱动因素 |
|---|
| 2024 | 160亿美元 | AI训练卡需求爆发 |
| 2025E | 超300亿美元 | HBM3/E放量，推理需求启动 |
| 2030E | 超1000亿美元 | AI全面渗透，HBM4成熟 |
