2025年电子行业策略:“云”程发轫,“端”倪初显,鲸波万里,一苇可航瑶

  • 来源:中银证券
  • 发布时间:2025/01/03
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电子行业2025年度策略:“云”程发轫,“端”倪初显,鲸波万里,一苇可航瑶。复盘2024年:乘AI春风,行业景气度显著回暖。在景气复苏及AI催化下,作为新质生产力的标志性代表,电子板块2024年不乏亮眼表现。整体来看,截至2024年12月21日,申万电子板块较年初上涨24.38%,在申万一级行业中排名5/31。从估值角度来看,申万消费电子板块估值为27.08倍,近三年分位数为93.15%,申万半导体板块估值81.81倍,近三年分位数为98.20%。“云”程发轫,海内外AI投资延续高景气度,创新技术竞赛持续加码。从供需两侧来...

2024 年电子板块复盘:乘 AI 春风,行业景气度显著回暖

回顾 2024 年电子板块表现,电子板块在景气复苏及 AI 催化下边际向好。9 月 24 日中央政治局会议 召开后以来,作为新质生产力的标志性代表,电子板块不乏亮眼表现。整体来看,截至 2024 年 12 月 21 日,申万电子板块较年初上涨 24.38%,在申万一级行业中排名 5/31。其中电子元件板块在申 万二级行业指数中涨幅最高,达到 34.49%,其他电子、半导体分列第二、第三位,涨幅分别为 34.42% 和 30.80%。申万电子化学品板块表现居末,涨幅为 5.32%,板块内部较为分化。

从经营情况来看,各板块在 2024 年内各季度同比大多取得显著增长,彰显行业景气回暖,其中其他 电子板块 2024 年内一至三季度同比增速环比提升趋势显著。2024Q3 由于 23Q3 较高的基数效应, 部分板块营收同比增速较 24Q2 有所回落,但整体依然呈现增长态势。

从估值角度来看,申万消费电子板块和电子元件的估值相对较低,分别为 27.08 倍及 35.68 倍。光学 光电子、电子化学品及其他电子的估值处于 50 倍附近。半导体板块整体估值相对较高,为 81.81 倍。 目前申万半导体板块估值位于近三年 98.20%分位,属较高位置。

算力投资延续高景气,基础设施加速迭代

海外供需两侧齐发力,国内亟待迎头赶上

受到生成式人工智能和大型语言模型发展机遇的推动,北美互联网四巨头资本开支快速提升,AI 景 气度 2025 年仍居高位。根据 Bloomberg 数据,微软、meta、亚马逊、谷歌 2024 年合计资本开支有 望达 2087.32 亿美元,同比+48.72%。同时根据 Bloomberg 预计,微软、meta、亚马逊、谷歌 2025 年 合计资本开支将达 2534.79 亿美元,同比+21.44%。我们认为,受全球主要云计算厂商新一轮资本开 支增长以及对于高端 AI 服务器需求增加的影响,AI 云侧基础设施建设依旧是互联网厂商资本开支 的主要增量,产业链有望深度受益。

从台股 ODM 厂商月度营收来看,AI 服务器成为收入增长的主要动力。自 2024 年 4 月起,连续 6 个月营收端呈现环比修复。2024 年 10 月,广达、英业达、纬创、纬颖四家厂商合计实现营收 3322.45 亿新台币,尽管环比-3.07%,但同比+45.00%,同比仍延续较高增长速度。同时,就服务器方面,各 厂商均展望乐观。根据闪存市场发布的信息,广达表示,随着上游 CoWoS 供料问题逐步缓解,带动 下半年服务器出货。纬创于法说会表示,AI 服务器第三季出货较第二季呈现双位数成长,预计第四 季将持续呈现双位数成长,全年则是三位数成长。

从供给侧来看,台积电持续上修 CoWoS 产能,先进封装持续扩容。全球芯片设计与云计算服务供 应商正在积极布局 AI 芯片领域,抢占台积电 CoWoS 先进封装技术的市场份额。根据集微网报道, 台积电预计明年产能将继续倍增,英伟达将占据其中 50%的产能,而微软、亚马逊、谷歌等大厂对 台积电 CoWoS 的需求持续增长。台积电董事长魏哲家在法人说明会上表示,客户对先进封装的需求 远大于供应。尽管台积电 24 年比去年全力增加了超过 2 倍的 CoWoS 先进封装产能,但仍供不应求, 预计 2025 年 CoWoS 产能将持续倍增。在产能布局方面,台积电除了在中国台湾的投入外,还在美 国亚利桑那州厂与封测大厂 Amkor 合作,扩大 InFO 及 CoWoS 先进封装,以满足 AI 等共同客户的 产能需求。 根据 Trendforce 最新调查,NVIDIA 将其所有 Blackwell Ultra 产品更名为 B300 系列,预估明年将策 略性主推 B300 和 GB300 等采用 CoWoS-L 的 GPU 产品,这将提升对先进封装技术的需求量。从出 货占比的角度来看,NVIDIA 高端 GPU 产品明显成长,估计 2024 年整体出货占比约 50%,年增幅 超过 20 个百分点。2025 年受 Blackwell 新平台带动,其高端 GPU 出货占比将提升至 65%以上。 Trendforce 表示,NVIDIA 为 CoWoS 主力需求业者,预期 2025 年随 Blackwell 系列放量,对 CoWoS 的需求占比将年增逾 10 个百分点。从近期 NVIDIA 调整产品线的情况来看,推估其 2025 年将更着 重提供 B300 或 GB300 等给北美大型 CSP 业者,上述 GPU 皆使用 CoWoS-L 技术。

海力士加码 HBM 高端存储产能,亦为远期 AI 需求保驾护航。根据韩媒 The Elec 报道,SK 海力士 未来将在 HBM 领域采取质量优先的整体策略,专注于尖端 HBM 内存的开发与量产,而传统 HBM 产品则将被逐步淘汰。在三星电子计划把 HBM 内存的组装检测工艺外包给控股子公司 STeco 的同 时,SK 海力士仍计划自行内部解决 HBM 生产的全部工序,在进一步提升 HBM 内存产能上较为保 守。不过 SK 海力士仍计划将位于利川的 M10F 小型工厂转移到 HBM 生产上来,以提升 HBM3E 供 应能力。SK 海力士利川 M10F 工厂的基础设施改造已经启动,目标到 2025 年四季度实现 HBM3E 内存量产。SK 海力士目前的 HBM 内存产能为每月 14 万片晶圆,M10F 完全投入运营后可提供每月 1 万片晶圆的产能,或有望将产量提升 7%。 从海力士资本支出来看,其资本开支的季度波动亦能代表其在为 HBM 的产能做充分准备。根据 Bloomberg 的数据,自 3Q23 来,除 2Q24 以外,海力士季度资本大致呈现环比增长态势,4Q24 其资 本开支有望达 7.22 万亿韩元,环比+105.97%。

我们从以互联网资本支出为代表的需求侧,以及台积电和海力士为代表的供给侧的交叉验证中看出, 2025 年算力基础设施建设的景气度仍较高。伴随大模型的不断演进以及后续商业化进程的开启,产 业链景气度有望得到延续。

昇腾 910C 量产在即,国产 GPU 正待上市

根据路透社报道,华为计划在 2025 年第一季度量产最先进的 AI 芯片,旨在与当前 AI GPU 领域的 领导者英伟达展开竞争。华为已经开始向一些 IT 公司发送昇腾 910C 样品,以接收市场订单。 华为在 AI 芯片领域的布局始于多年前,其昇腾系列芯片自推出以来便备受关注。昇腾 910C 作为华 为最新的 AI 芯片,有望采用先进的 7 纳米工艺制程,集成了高达 530 亿个晶体管,这一数字不仅彰 显了华为在芯片设计制造方面的技术实力,也为昇腾 910C 在处理复杂 AI 任务时提供了强大的算力 支持。昇腾 910C 在 FP8、FP16、FP32、FP64 等不同计算模式下均有显著表现,算力强劲,能够支 持服务器高效训练万亿参数的大模型,万卡集群可在三周内完成任务,相较于前代产品效率有了显 著提升。 在能效比方面,昇腾 910C 同样实现了重大突破。该芯片在提供高性能的同时,注重功耗控制,实现 了低功耗运行,有助于降低设备的运行成本并提高能源利用效率。此外,昇腾 910C 还采用了先进的 电源管理技术,能够根据工作负载的需求实现智能调整,进一步提高效率和节能效果。这些技术优 势使得昇腾 910C 在 AI 芯片市场中具有更强的竞争力。

然而,制造工艺方面仍是昇腾快速起量的一大障碍。根据 Trendforce 的信息,中芯国际采用 N+2 工 艺生产昇腾 910C。由于中芯国际无法获得光刻设备,芯片的良率仅为 20%左右,远低于商业化生产 通常所需的 70%良率。即便是目前的昇腾 910B 良率仅为 50%左右。这迫使华为降低生产目标并推 迟交货,进一步增加了其履行客户订单的难度。我们认为,先进制程的供给仍是国产算力的瓶颈环 节,在出口管制升级以及 AI 高景气叠加催化之下,国内配套供应链有望迎来新的机遇。 其他国产 AI 芯片方面,摩尔线程智能科技股份有限公司于 2024 年 11 月在北京证监局办理辅导备 案登记,正式启动 A 股上市进程。摩尔线程可同时提供 B 端和 C 端产品,其芯片采用先进 MUSA 架构,集成 AI 计算加速、图形渲染、视频编解码、物理仿真和科学计算四大引擎。2022 年,摩尔线 程推出国产游戏显卡 MTT S80,被誉为“国产游戏第一卡”,也是国内唯一可以支持 DirectX 12 的消 费级显卡。此外,在数据中心 GPU 部分,摩尔线程还拥有千卡智算集群,并推出了自有的万卡集群 方案。

摩尔线程是 24 年第三家启动 IPO 计划的国产芯片厂商。2024 年 8 月,专注 AI 训练和推理芯片的燧 原科技启动 IPO 辅导,据胡润研究院发布的《2024 全球独角兽榜》,其估值在 160 亿元。2024 年 9 月,上海壁仞科技宣布启动 IPO 上市辅导。壁仞科技致力于开发原创性的通用计算体系,建立高效 的软硬件平台,同时在智能计算领域提供一体化的解决方案。据胡润研究院发布的《2024 全球独角 兽榜》,其估值为 155 亿元。我们认为,在短短四个月时间,就有三家百亿估值的芯片独角兽接连 启动 IPO 进程,标志着国产算力从在资本运作端的认可度提高,后续亟待成熟的应用落地。

算力新品研发提速,底层核心硬件持续升级

GPU 芯片巨头加速研发,算力增速超越摩尔定律 英伟达 Blackwell 平台在 AI 性能和效率方面取得飞跃,其性能是八年前发布的 Pascal 平台的 1,000 倍。GB200 配备了 RAS(可靠性、可用性和可服务性)引擎,显著提高了系统的稳定性。GB200 NVL72 的功耗从 120kW 降至 100kW,并且通过第五代 NVLink 交换机实现更高效的连接。英伟达计划 24 年开始投产 Blackwell GB200,11 月 18 日,戴尔宣布向 Coreweave 公司交付了全球首款 GB200NVL72 服务器机架,称“这将为 AI 基础设施树立新标杆”,GB200 或有望加速放量。

产品路线方面,英伟达计划在 2025 年推出 Blackwell Ultra(已经更名为 B300),下一代 AI 芯片架 构 Rubin 将于 2026 年推出,系列包括 GPU、CPU 和网络处理器。新品的频繁推出往往伴随先进工 艺体系,配套产业链或有望提速。

AMD 则推出了 MI300 系列的第二代产品——MI325X,采用 CDNA 3 GPU 架构,且配备了 256GB 的下一代 HBM3E 高带宽内存,能提供 6TB/s 的内存带宽,在 FP8 和 FP16 精度下,分别可实现 2.6 PF 和 1.3 PF 的峰值理论性能。下一代 MI300 系列——MI350 采用 CDNA 4 架构,其中 MI355X 集 成平台配备 2.3TB 的 HBM3E,内存带宽高达 64TB/s,在 FP16 精度下可达 18.5PF,FP8 精度下达到 37PF,或将于 2025 年下半年发售,此外 2026 年会推出基于新架构的 MI400 系列 GPU 芯片。

存储:传统疲弱,AI 恒强

NAND 方面,由于企业级客户延迟建置 AI 服务器,24Q4 来自服务器 OEM 的订单量明显下调,且 CSP 采购高峰已过,整体采购容量较 24Q3 下滑。智能手机和笔电客户因采取去化库存策略,NAND Flash 订单保守,原厂持续增产下致供过于求。故 Trendforce 预测,NAND 24Q4 价格或环比下降 3%- 8%。

eSSD 受益 AI 需求,价格走势仍较为坚挺。SK 海力士 NAND 闪存解决方案子公司 Solidigm 宣布, 公司推出了现有最大的 122TB 容量 NAND 闪存解决方案,并推出基于 QLC 的 eSSD 新产品“D5- P5336”,该产品比现有的 61.44TB 产品容量大 1 倍,首次具备随机写入五年耐用性,该产品构建 NAS 与现有的 HDD、SSD 混合使用方式相比,存储器搭载空间或减少至四分之一,耗电量最多有望节省 至 84%。

DRAM 方面,24Q3 前,消费型产品终端需求依然疲软,由 AI 服务器支撑起存储器主要需求,加上 HBM 排挤现有 DRAM 产品产能,供应商对合约价格涨幅保持一定的坚持,近期虽有服务器 OEM 维 持拉货动能,但智能手机品牌仍在观望。 据 Trendforce 预估,24Q4 存储器均价涨幅将大幅缩减,其中一般型 DRAM 环比涨幅为 0%至 5%之 间,但由于 HBM 比重逐渐提高,DRAM 整体平均价格估计环比上涨 8%至 13%,较前一季涨幅明显 收敛。

GPU 算力的提升深度受益于 HBM 的快速迭代,SK 海力士在 AI Summit 2024 上表示其 HBM3e 16hi 产品,每颗 HBM 芯片容量为 48GB,预计在 2025 年上半年送样。在业界主要产商计划于 2025 年下 半年以后投入 HBM4 12hi 的情况下,SK hynix 选择在 HBM3e 追加推出 16hi 产品,主要系:

1)TSMC、CoWoS-L 可提供的封装尺寸将于 2026 和 2027 年间扩大,每个 SiP、可搭载的 HBM 颗 数也增加,但后续升级仍面临技术挑战和不确定性。在生产难度更高的 HBM4 16hi 量产前,可先提 供客户 HBM3e 16hi 作为大位元容量产品的选择。以每 SiP 搭载 8 颗 HBM 颗数计算,HBM3e 16hi 可将位元容量上限推进至 384GB,较 NVIDIA Rubin 的 288GB 更大。 2)从 HBM3e 过渡到 HBM4 世代中,IO 数翻倍带动运算频宽提高,此升级造成晶粒尺寸放大,但 单颗晶粒容量维持在 24Gb。在 HBM3e 12hi 升级至 HBM4 12hi 的过程中,HBM3e 16hi 可作为提供 低 IO 数、小晶粒尺寸和大位元容量的选项。

伴随 HBM 层高的不断堆积,在键合技术方面,混合键合或将成为三大 HBM 原厂的共同选择。三 家公司均正考虑是否于 HBM4 16hi 采用混合键合技术,并已确定将在 HBM5 20hi 世代中使用,混合 键合由于不配置凸块,可容纳较多堆叠层数,也能容纳较厚的晶粒厚度,以改善翘曲问题,因此其 芯片传输速度较快,散热效果也较好,混合键合于 HBM 的应用或有望为产业带来新的边际增量。

PCB:云侧催生 HDI、高多层新需求,AI 端侧“轻薄短小”趋势加速

高频、高速、高多层成为 PCB 的发展趋势。随着 AI、数据中心、VR/AR、新能源汽车与智能驾驶 等产业的创新发展,下游应用领域对 PCB 的性能提出了更高的要求,如高频、高速、高压、耐热、 低损耗等。根据 Prismark 预测,全球 PCB 产值 2023-2028 年复合增长率达到 5.4%,2028 年全球 PCB 产值达 904.13 亿美元,其中 18+多层板、HDI、封装基板增速较快,2023-2028 年复合增长率预计分 别达 10%、7.1%和 8.8%。从产值来看,多层板为最主要的产品类别,2023 年多层板产值达 265.35 亿美元,占总产值的 38.2%,2028 年多层板产值达 324.83 亿美元,占总产值的 35.9%。

服务器用 PCB 市场受益于云计算、大数据、人工智能等技术的快速发展,需求稳步增长。特别是随 着数据中心建设的加速和 5G 技术的普及,服务器需求持续上升,由于 AI 服务器需要处理大量数据, HDI 的高密度、高速互连技术成为关键,以支持更高的数据传输速度和更小的尺寸,META 推出 42 层交换机亦对高速、高密度互连的 HDI 板有强烈需求,据 Prismark 数据,用于 AI/HPC 服务器 PCB 于 2023 至 2028 年出货金额复合成长率约 32.5%。

除云侧基础设施 PCB 升规外,用于 AI 端侧产品的 PCB 亦伴随消费电子行业持续追求更小巧、更高 效的设计,对超精细线路板的需求正在显著上升。SLP 因其能够实现精密电路布局和高度集成的互 连技术而备受推崇。由于端侧 AI 需要更强大的计算能力,其对 SLP 的需求有望持续提升。

从 SLP 市场规模来看,2023 年市场的估值达约 19.2 亿美元,据 Wise Guy Reports 预测,2024 年 SLP 市场规模预计将增至 20.2 亿美元,2032 年至 30.5 亿美元,2019 至 2032 年 CAGR 达 5.29%,增速在 PCB 各类产品中处于较高水平。

指向集群算力,网络互联需求是未来方向

自 OpenAI 发布 ChatGPT 两年来,大模型产业发展的脚步似乎有所放缓,xAI、Meta、OpenAI 等众 多科技巨头都在积极布局 10 万卡乃至更大规模的智算集群,冲刺 AGI。 7 月 22 日,马斯克宣布位于美国田纳西州孟菲斯市的孟菲斯超级集群开始投入训练。该集群配备了 10 万个英伟达 H100GPU,被称为“世界上最强大的 AI 训练集群”。两个月后,马斯克在 X 平台上宣 布该集群名为“Colossus(巨人)”,将在未来几个月内再增加 10 万颗 GPU,其中 5 万颗将是更为先 进的英伟达 H200。Grok3 大模型正在超算中心中进行训练,训练预计在三到四个月内完成,目标是 在 12 月发布 Grok3。 Meta 也不示弱,Meta 首席执行官马克·扎克伯格在第三季度财报电话会议上表示,Llama 4 模型正在 一个由 10 万片 H100 GPU 组成的集群上进行训练,并预计在明年首次推出。为了支持大模型,Meta 预计本年度资本支出将高达 400 亿美元,比去年增加了超过 42%。扎克伯格在财报电话会议中强调, 明年将进一步加大对 AI 基础设施的投资。 微软与 OpenAI 合作共建一个代号为“星际之门”的巨型数据中心项目。这个项目预计成本超过 1150 亿美元,旨在容纳一台面向 AI 的配备数百万块 GPU 的超级计算机。微软计划到 25 年底向 OpenAI 提供约 30 万个英伟达最新的 GB200 图形处理器。此外,OpenAI 开始寻求更加独立的数据中心和云 服务方式并与甲骨文达成了协议,将在德克萨斯州的一个新数据中心租用服务器。该数据中心被誉 为世界上最大的数据中心之一,未来可能容纳数十万个英伟达 AI 芯片。 根据 SemiAnalysis 分析,GPT-4 发布以来,似乎还没有出现下一代能力更强的 LLM,很重要的原因 就是几乎没有组织能够大规模增加专用于单个模型的计算量。Gemini Ultra、Nemotron 340B 和 Llama 3 这些模型与 GPT-4 的训练计算量相近(约为 2e25 FLOP),甚至更高,但使用了较差的集群架构, 导致无法进一步释放能力。

构建集群算力是一项复杂的系统性工程,涉及网络架构、供电系统、软硬件资源配置等诸多方面, 在此我们不做过多展开,我们主要关注网络扩容及互联方式方面升级革新带来的底层硬件机会。

以太网交换机扩容在即,核心交换芯片受益

传统以太网数据中心需求不减,英伟达 Spectrum-X 助力升级。传统以太网设计注重高平均吞吐量, 但在深度学习和人工智能用例中,GPU 主要相互通信,需求有所不同。英伟达 Spectrum-X 架构集 成了先进的网络级远程直接内存访问(RDMA)和增强的拥塞控制功能,显著提高性能并避免热点 问题。自适应路由和噪声隔离技术进一步优化了以太网的数据传输效率和可靠性。英伟达宣布每年 推出新的 Spectrum-X 产品,提供更高的带宽、更多的端口、更加强大的软件功能集与可编程能力, 不断提高 AI 以太网网络性能。Spectrum-X800 为数万个 GPU 而设计,X800 Ultra 为数十万个 GPU 而设计,X1600 则可扩展至数百万个 GPU。CoreWeave、Lambda 等 AI 云服务提供商率先采用 Spectrum-X。

未来随着 AI 技术不断发展与应用日益深入,200/400G 交换机会遇到一定性能瓶颈,交换机向更大 的带宽发展已成为必然趋势。数据中心交换带宽当前处于每两年翻一番的速度快速增长,2022 年 8 月,博通发布 Tomahawk5,交换带宽提升至 51.2T,serdes 速率达到 100Gb/sec,单通道速率最高达 到 800G。目前,业内已有多个企业发布 800 Gbps 交换机,2023 年 6 月,华为推出面向多元算力的 800GE 数据中心交换机 CloudEngine 16800-X。2023 年 11 月,浪潮信息发布旗舰级 51.2T 高性能交 换机(SC8670EL-128QH)。2024 年 3 月,英伟达推出了适用于 InfiniBand 的 Quantum-X800 和适 用于标准以太网的 Spectrum-X800 两大平台。2024 年将是 800GbE 以太网部署的重要一年,预计到 2027 年 400Gbps/800Gbps 的端口数量渗透率将达到 40%以上。目前海外大厂已纷纷推出用于高端交 换机的交换芯片。

稀缺料号价格昂贵,国产替代迫在眉睫。自 24Q1 以来,博通 Tomahawk 4 系列的多款交换芯片价 格迅速走高,在其官网和其他交易平台上大多显示无库存,且交货期高达 50 周,其中 BCM56990B0KFLGG 市场报价已达 4100 美元左右。甚至博通较早期产品 Tomahawk 系列的 BCM56960(容量 3.2Tbps,端口速率 25-100G)在各大平台普遍溢价严重,ebay 上售价为 75 美元 但缺货,winsource 上售价为 1416.42 美元,其余平台售价几乎在 4000 美元以上。而盛科通信性能 类似的 TsingMa.MX 系列性能优于 CTC8180 型号芯片产品(容量 2.4Tbps,端口速率 1-400G)的 CTC8186 型号芯片产品在试制阶段的平均销售单价仅为 2.252.33 元。若中高端产品能逐步实现国产 替代,内资厂商有望实现较高的营收增长。

硅光是未来,短期 CPO 有望助力算力突破硬件互联瓶颈

当摩尔定律走到极限,SoC 的性能上限正面临内存墙、功耗墙等物理规则的限制。AI 时代,高性能 计算行业正在迅速接近电气 I/O 性能的实际极限,从而形成了“I/O 功耗墙”。光芯片能起到“数据巴 士”的作用,将单元内部需要传输的数据集中起来,通过光传播介质(如光纤)与其他单元进行数据 交互。电芯片将信号通过不同波长的调制器将信号编码为光信号,不同调制光信号以波分复用的方 式独立传输,并通过光纤连接到其他系统上。外部光信号也使用同样方式转换为数字信息并进行计 算。通过这种方式,不同芯片、不同服务器系统之间可以传输更多的数据到更远的距离。这也让计 算系统架构的设计更加灵活,在 AI 时代,该技术更是成为进一步提升高算力服务器性能的关键。

台积电进军硅光市场,制定 12.8Tbps 封装互联路线图。根据台积电公布的技术路线图,台积电的第 一代 3D 光学引擎将集成到运行速度为 1.6Tbps 的 OSFP 可插拔设备中。这个传输速率远远领先于当 前的铜以太网标准(最高可达 800 Gbps),凸显了光学互连对于密集网络计算集群的直接带宽优势。 展望未来,第二代光学引擎旨在作为与开关共同封装的光学器件集成到 CoWoS 封装中,从而将光学 互连带到主板级别。与第一个版本相比,该版将支持高达 6.4Tbps 的数据传输速率,并减少了延迟。 第三代光学引擎(运行在 CoWoS 内插器上的 COUPE)预计将进一步改进,将传输速率提高到 12.8Tbps,同时使光学连接更接近处理器本身。

伴随前道工艺的持续迭代,我们认为海内外算力大厂或将基于新的技术平台推出全新的网络连接产 品,届时有望加速硅光及 CPO 技术的应用。而相较硅光技术,基于 CPO 的应用或有望更快落地。 随着数据中心和人工智能应用的迅猛发展,CPO 技术的需求度持续攀升。CPO 技术被认为是实现高 集成度、低功耗、低成本、小体积的最优封装方案之一,是业界公认的未来更高速率光通信的主流 产品形态,有望成为产业未来竞争的主要着力点。长期来看,随着技术的不断演进和市场的逐步拓 展,CPO 有望重塑光通信产业链,推动光模块由可插拔转向合封模组形态的转变。根据 YOLE 的 CPO 发展趋势图,伴随 1.6T 速率光模块的到来,产业或已处于起量前夜,位于产业链上游的光芯 片及激光光源等环节或有望迎来需求提速。

玻璃基板技术有望成为先进封装的破局奇兵

玻璃基板有望实现高密度的先进封装

英特尔计划于 2030 年实现下一代玻璃基板封装技术。20 世纪 90 年代,英特尔推动半导体行业从陶 瓷封装向有机封装过渡。如今随着有机基板逐渐濒临能力极限,英特尔开始寻找能够和大芯片完美 配合的有机基板的替代品——玻璃基板。2023 年 9 月,英特尔推出基于下一代先进封装的玻璃基板 开发的先进处理器,计划于 2026~2030 年量产。英特尔已经在美国亚利桑那州投资 10 亿美元建设玻 璃基板研发线和供应链,预计将在 2030 年实现大规模量产。英特尔的目标是 2030 年实现在单个封 装模块上集成 1 万亿个晶体管,而这需要玻璃基板技术的支持。

玻璃基板有望成为先进封装的发展方向。 玻璃基板拥有诸多优势:1)玻璃基板热稳定性较高,在高温下不容易发生翘曲或形变;2)玻璃基 板介电常数(Dielectric constant)更低,这意味着芯片信号在传输过程中的损耗更低;3)相较于硅 基方案,玻璃基板传输速率(Data rate/IO)更快;4)相较于有机基板,玻璃基板表面更加光滑,开 孔数量更多,芯片的互联密度更大。传统有机材料基板在应对高性能芯片封装时存在局限性,容量 面临极限。相比之下,玻璃基板凭借卓越的平整性、热稳定性、电气性能,并提供了更高的互联密 度和更低的功率损耗,成为提升封装性能的关键方向。

国际巨头加速布局玻璃基板技术

玻璃基板有望成为下一代 AI 和 HBM 芯片平台,国际巨头纷纷加速布局。英特尔已经在美国亚利桑 那州投资 10 亿美元建设玻璃基板研发线和供应链,预计将在 2030 年实现大规模量产。根据韩媒 Sedaily 报道,三星旗下三星电子、三星电机、三星显示宣布建立联合开发产线,预计将在 2026 年大 规模量产玻璃基板。根据 Technews 报道,AMD 计划在 2025~2026 年推出采用玻璃基板封装的产品。 根据 JWInsight 报道,旭硝子在 2024~2026 年中期经营计划中强调将集中资源开发玻璃基板;揖斐电 (英特尔基板主要供应商)已经将玻璃基板列为未来最具潜力的增长项目之一。根据未来半导体报 道,DNP 正在推进 TGV 玻璃基板和共封装光学玻璃基板的样品验证,并在 2027 财年全面投产;日 本电气硝子正在持续推进玻璃芯板 2026~2027 年的商业化;台积电正在积极探索璃基板技术,力争 在 2027 年将 FOPLP+TGV 技术导入量产。

2025 年多终端 AI 应用加速破局,带动供应链机遇

AI 手机/AI PC/AI 眼镜:渗透率快速提升,Agent 应用初现

端侧 AI 成为传统消费电子产品升级的重要动力,AI Agent 交互功能带来用户体验的升级,有望带动 消费者换机动力。为满足端侧 AI 的算力、传感等需求,消费电子产业链需配套 SoC、内存、PCB、 散热件等零部件升级,带动零部件升规机遇。

应用:各终端均围绕 AI 迎来重磅升级,AI Agent 成创新焦点

消费电子端侧借助 AI,有望形成新应用。据智谱 COO 张帆阐述,“手机+AI 会变成随身个人智能助 理,PC+AI 将会成为全新生产力工具,汽车+AI 会让汽车成为人们的智能第三生活空间。从手机、 PC 和汽车,再到眼镜、家居和各种端侧设备,我们看到各种 AI 原生设备争相涌现,在大模型加持 下焕发出新的机会。”

AI 手机:新款旗舰手机 AI 功能快速应用,Agent 初步落地

24 年 10 月以来,安卓系智能手机旗舰新品纷纷大力推进端侧化 AI。①AI 操作系统创新:国产品牌 如华为、荣耀、小米等,都在积极开发和集成自己的 AI 操作系统。如荣耀 Magic7 系列搭载了 MagicOS 9.0 操作系统,集成 YOYO 智能体,提供了模糊理解、界面识别、自动执行等功能,实现“AI 一句话 的事儿”。小米 15 系列搭载了澎湃 OS 2 操作系统,并升级“小爱”为“超级小爱”,提供了 AI 识屏功 能,用户可以直接画圈屏幕进行 AI 识别感知。②AI 功能的多样性:国产品牌新推出了 AI 动态壁 纸、AI“电影感”锁屏、AI 写作、AI 识音、AI 字幕、AI 秒画等多种 AI 功能。 苹果也积极跟进端侧 AI 潮流。苹果或将于 2025 年 3 月推出 iOS 18.4,对 Siri 进行全面改革,提供 更具上下文和个性化的响应。

AI Agent 成 AI 手机重要创新方向。以荣耀 MagicOS 9.0 为例,推出了全新 YOYO 智能体,具备模 糊理解、界面识别、自动执行、一语到位等显著优势,可以支持单指令系统级任务执行、第三方应 用任务执行甚至多应用协调执行等多种模式,让荣耀 Magic 7 系列实现包括“一句话关闭自动续费”、 “一句话点咖啡”等多种功能落地。 第三方亦加速推出跨 App 的 Agent。在 2024 年 11 月的智谱 Agent OpenDay 上,发布了 AutoGLM 升 级版,支持几个新功能,包括:①超长任务:理解超长指令,执行超长任务。②跨 APP 执行任务, 像用户和应用间的 APP 的调度层。③短口令,能以尖端口令执行长任务。④随便模式,让 AutoGLM 主动帮用户做出决策,避免用户选择恐惧,带来抽盲盒式的惊喜。

AI PC:多款新机发布,ARM 架构 PC 有望弯道超车

2024 年以来多款 AI PC 新品发布。AI PC 正逐渐成为消费电子领域的新风口,各大整机厂商纷纷将 AI PC 视为新的竞技场,2024 年期间有多款 AI PC 新品发布,3 月,荣耀推出了旗下的首款 AI PC— —荣耀 MagicBook Pro 16。5 月,微软推出了 Windows 11 AI PC。7 月,软通动力携旗下企业智通国际 举办 AI PC 发布会,耀世 16/15 系列 AI 臻享版、翼龙 15 AI 长续航版本等产品正式亮相。9 月,宏 碁举行全球新品发布会,推出全新非凡 Go Pro AI 和传奇 Go AI 笔记本电脑。11 月,联想正式推出新 一代商务 AI PC——ThinkPad X1 Carbon Aura AI 元启版。AI PC 正逐渐从幕后走到台前,业界也将 2024 年视为 AI PC 元年。

ARM 版 Windows PC 成新趋势,但因软件适配不足仍有待放量。6 月 18 日以来,第一批搭载骁龙 X Elite 的 Windows 笔记本电脑终于开售了,包括微软最新款的 Surface Laptop、Surface Pro,宏碁非 凡 Go Pro AI 以及华硕无畏 Pro15 2024 高通版等,后期各家厂商的骁龙 X Elite/Plus Windows PC 都 在陆续上市。但 ARM 版的销售并不佳,根据 Canalys 的统计数据,2024 年第三季度,即骁龙 X 系 列笔记本电脑上市以来的第一个完整季度,所有 PC 中高通芯片驱动的设备出货量仅为 720,000 台, 占整个市场的 0.8%,这主要由于软件优化不足或缺乏软件支持导致的。2025 年高通或推出廉价型 Elite 笔记本电脑,以缓解这一局面。 PC 端使用的自主 Agent 亦加速发展。在 2024 年 11 月的智谱 Agent OpenDay 上,智谱同时也发布 PC 版的 Agent GLM-PC,GLM-PC 是基于智谱的多模态模型 CogAgent,其使用电脑的方式几乎完全 和人一样。目前开放的场景包括:①会议替身:帮用户预定和参与会议,发送会议总结;②文档处 理:支持文档下载、文档发送、理解和总结文档;③网页搜索与总结:在指定平台(如微信公众号、 知乎、小红书等)搜索制定关键词,完成阅读、总结;④远程和定时操作:远程手机发指令,GLMPC 可以自主完成电脑操作;⑤隐形屏幕:在用户工作时,GLM-PC 可以在隐形屏幕工作,解放屏幕 使用权。

AI 眼镜:Meta Ray-ban 带动“百镜大战”将启,2025 年 AR 眼镜迎来元年

Meta Ray-Ban 眼镜可与多模态 AI 交互,发布后销量佳。从 2023 年 10 月发布至今,Meta Ray-Ban 眼镜已累计出货量超 100 万副。该眼镜采用了雷朋经典外观款式,内置一颗摄像头,没有显示功能; 24 年 3 月,Meta 为其增加 AI 能力,包含语音、图片等多模态交互等能力。相比在手机上使用多模 态 AI 交互,眼镜具有第一视角、便利性、随时响应等优势,如长时间戴在眼前,可实时拍摄用户的 第一视角视频,可戴着穿梭走动,可随时响应等。

受 Meta Ray-Ban 带动,AI 眼镜迎密集发布。根据证券时报统计,2024 年 8 月以来,国内多款智能 眼镜发布,普遍搭载 AI 大模型、可实现翻译、导航、语音助手等功能。小度科技 CEO 李莹认为, AI 眼镜作为人类的第一视角设备,其捕捉视觉、声音、位置等信息的能力,或将成为更高效、便捷 的人机交互入口,重新定义人与世界的互动方式。AI 眼镜有望成为 2025 年重要新品。

AR 眼镜方面,根据 The Verge 披露,2025 年 Meta 或将正式发布带“显示屏”功能的 AR 眼镜。该眼 镜将配备一个类似“取景器”的显示器,可支持查看收到的短信息、扫描二维码以及实时翻译等功能。 我们认为,Meta 对于推动 AR 眼镜产业的进展具有重大意义,将晚上 AR 眼镜的产品定义、加速落 地速度,我们预计 2025 年款的 AR 眼镜有望成为具有划时代意义的产品。

零部件: 端侧 AI 带动供应链确定性升规,内存、散热/电池、传感器等望受益

存储:受益端侧 AI 需求,DRAM 容量持续提升

根据半导体产业纵横援引 Yole 数据,智能手机搭载大语言模型会导致对 DRAM 的需求增加。高 端智能手机有望在 2024 和 2025 年开始添加 AI 功能和 DRAM 容量,低端智能手机有望在 2026 年开始添加 AI 功能和 DRAM 容量。例如三星即将推出的 S24 智能手机中的 AI 功能由运行在 INT4 上的 Google Gemini Nano 模型支持,预计会占用 2GB 左右的 DRAM 容量。 根据 Yole 数据,2023~2024 年搭载 16GB 内存的高端智能手机份额(足以满足 7B 参数 LLM 的 需求)预计将从 8%上升至 11%。苹果 iPhone 的内存有望自 2026 年起增加至 12GB。根据 GFK 数据, 2019~2024 年全球智能手机平均 DRAM 容量有望从 3.8GB 增长至 7.3GB。

传感器:多模态交互持续推动声学和光学传感器升级

高信噪比麦克风提高语音类 AI 交互体验。根据英飞凌数据,生成式人工智能在增强语音助手、理解 人类意图、语音转文字等领域拥有重要优势。自然语言处理不仅仅可以理解口头语言的含义,还可 以根据语速、语调、语气来识别出观点和情绪。因此自然语言处理的声音采集必须尽可能准确地捕 捉到纯净的语音信号,同时将背景噪声、杂音和其他外部影响降至最低。这意味着麦克风和信号处 理有助于提升自然语言处理质量。高信噪比的 MEMS 麦克风拥有高性能和低功耗的优点,且外形 小巧,可以集成在各式各样的设备中。

AI 图像对光学传感器要求升级。根据电子发烧友数据,目前智能手机 AI 摄影拥有防抖、美颜、修 图、场景识别、物体识别等功能。但是智能手机的硬件参数,如传感器尺寸、镜头孔径、噪声处理 能力、动态范围、景深和变焦能力等都会对 AI 摄影的效果产生直接影响。华为 P70 Pro 采用了自 研的 XMAGE 影像系统和大底传感器,可以在低光环境中捕捉到更多的细节和层次感。 2024 年 11 月 26 日,华为发布 Mate 70 系列智能手机,首次推出了红枫原色影像技术,搭载一颗 150 万多光谱通道红枫原色摄像头,是“首次应用多光谱成像摄像头”,能够精准捕捉丰富的环境光信息, 并赋能给主摄、超广角和长焦微距摄像头,再次升级了光谱技术在手机的应用。

电池和散热:端侧 AI 化加剧散热压力,续航提升成为关键

我们在《电子行业 2024 年中期策略》中已经探讨过,对于 AI 手机和 AI PC 而言,无论是云端直 接调用大模型,还是端侧直接调用小模型,他们都将加快对电量的消耗并产生热量。伴随着高性能 处理器和大容量存储的升级,AI 手机和 AI PC 的能耗也会相应增加。终端厂商往往会通过增加散 热模块和电池容量的方式来提高续航。 一方面智能手机厂商通过散热膜、VC 均热板等途径来提高手机的散热能力,另一方面智能手机厂 商通过增加电池容量来提高续航。根据雷科技信息,一加和 ATL 联合发布的“冰川电池”采用硅碳 负极,电池容量可达 6000mAh 以上。目前,包括一加的冰川电池、小米的金沙江电池、Vivo 的蓝 海电池、联想的星海电池、荣耀的青海湖电池等等产品的能量密度均已达到 700Wh/L 以上。

智能手机电池进入 7000mAh 时代。据数码闲聊站信息,2025 年好几家智能手机品牌新机型或将会 搭载 7000mAh 的大容量电池。以 24 年发布的红魔 10 Pro 为例,在 7050mAh 超大容量电池加持下, 红魔 10 Pro 依然保持了 8.9mm 的机身,与主流旗舰机厚度差别不大。 大容量电池流行,主要得益于自研的高密度电芯。传统锂离子电池用的是石墨电极,而新一代电池 用的是硅碳负极,因为硅容纳离子的能力是石墨的 24 倍,因此能够较大幅度提升电池容量。2023 年 前后,硅碳电池的硅含量已经提升到 6%以上,同时大规模稳定量产的问题也基本解决,手机厂开始 持续升级电池容量。

2025 年将是端侧 AI 渗透率提升的关键期

AI 手机或将借助 AI Agent 快速增长。根据 IDC 数据,2024 年生成式 AI 手机出货量将同比增长 364%,达到 2.34 亿部;到 2028 年,全球生产式 AI 手机的出货量达到 9.12 亿部,2024-2028 年的复 合增长率为 78.4%,而同期全球所有智能手机的复合增长率仅为 2.3%,AI 手机的增长速度大大高于 平均。 AI PC 的渗透率也将迎来快速增长。根据 C114 援引 Canalys 数据,其预计 2024 年 AI PC 出货量将 达到 5100 万台,2026 年到 1.54 亿台,2028 年到 2.08 亿台,2024-2028 年五年的复合增长率将达到 42%;渗透率方面,Canalys 预计 2024、2026、2028 年 AI PC 的渗透率分别为 19%、55%、71%,未 来 5 年渗透率有望快速提升。

2025 年海内外人形机器人量产在即,灵巧手/六维力传感器加速升级

整机方面,国内外人形机器人企业量产时间点将近

海外:主要头部机器人厂商纷纷宣布量产计划

特斯拉将规模量产人形机器人。根据 21 世纪经济报道,特斯拉有望在 2024 年 12 月周产 50 台 Optimus 机器人,在 2025 年实现至少 1 万台产量,并有望在 2025 年三季度或四季度正式开启预售,到 2026 年三季度大规模量产,年产量约 15 万台。 OpenAI 支持的初创机器人企业 1X Technologies 宣布,正式锁定其新推出的 NEO Beta 为家庭场景 下的双足人形机器人原型,未来将在挪威工厂大规模量产。根据公司给出的指引,2025 年该公司的 产品储备将达到 1000 台,2026 年爬坡至 1 万台,2027 年则达到 10 万台产能。

国内:以华为为首的国内品牌商亦纷纷入局人形机器人产业

2023 年华为初次尝试探索人形机器人业务。根据 21 财经报道,2023 年 6 月,华为注册成立全资子 公司东莞极目机器有限公司,并由主要负责制造业领域的华为董事李建国挂帅。7 月,东莞极目机器 有限公司竞得塘厦近 60 万平米的产业用地,并宣称投资 72 亿打造产业园区。极目将作为华为人形 机器人的资源整合平台,将承担产品化、面向供应商的整合与生态建设的责任。 2024 年 11 月,华为联合 16 家国内产业链企业,进一步布局人形机器人生态。根据 21 财经报道, 11 月 15 日,华为(深圳)全球具身智能产业创新中心宣布正式运营,该中心由华为、宝安区人们政 府与深圳前海合作区管理局共同合作建立。该创新中心致力于瞄准具身智能国际前沿技术,以产业 应用场景为牵引,联合企业开展协同创新,以打造具身智能产业链集散中心为愿景,打造一站式具 身智能产品技术交易平台。华为(深圳)全球具身智能产业创新中心将整合华为先进制造实验室、 华为云 EI 产品部、伦敦研究所、德国慕尼黑研究所等部门具身智能相关能力,建设有具身智能大脑、 具身智能小脑及具身智能开发工具链组成的关键根技术,开发底层技术核心的共性技术。 华为选择的合作伙伴,囊括了具身智能产业链的各环节,根据高工人型机器人信息,人形机器人本 体包括乐聚机器人、禾川人形机器人;机器臂包括拓斯达、埃夫特、大族机器人;核心零部件包括 兆威机电、华成工控;具身大模型包括自变量机器人;脑机接口包括强脑科技等。合作模式方面, 华为不亲自下场打造人形机器人,而是首先整合华为在具身智能领域的各项技术积累,然后利用自 己在软件与大模型上的优势,联合产业链上下游企业,合力打造具身智能与人形机器人的生态联盟。 国内汽车厂商亦加速布局人形机器人产业。除华为外,长安、宁德时代等国内汽车厂商也纷纷在人 形机器人领域加速布局。长安汽车在 2024 年广州车展公布飞行汽车和人形机器人产品计划,预计 2027 年发布人形机器人产品。宁德时代联合上海交通大学研发多款机器人,目前已成立 20 人左右 团队自研机械臂。 市场规模:2027 年人形机器人产值将突破 20 亿美元。根据 Trendforce 预测,随着美、中厂商的积 极投入,2025 年起人形机器人将逐步实现量产,其预测 2024 年至 2027 年全球人形机器人市场规模 的年复合成长率将达 154%、产值有望突破 20 亿美元。

主要零部件方面,兆威机电/特斯拉的灵巧手加速迭代

灵巧手是人形机器人与外界交互的重要媒介,在机器人学领域属于末端执行器的范畴,是实现人形 机器人技术跃迁的关键突破口。灵巧手能够灵活地操作物体和抓取物品,这种灵活性和操作能力对 于人形机器人来说至关重要。随着人形机器人的发展,灵巧手的重要性也在不断增加。 2024 年 11 月兆威机电发布了最新灵巧手产品。 2024 年 11 月 14 日,兆威机电在深圳高交会现场举办了其 2024 灵巧手发布会。本次发布产品为五 指灵巧手,其中,内部的电机、减速箱和控制器等核心零部件均为公司自制。我们结合深圳商报披 露的兆威机电与中国科学院深圳先进技术研究院的最新合作进度,整理产品要点如下: 整机设计:整手配备了 17 个自由度,15 个关节(后续可拓展至 20 个自由度以上),其中食指 关节拥有 3 个自由度,可以让食指左右水平运动。该设计解决了灵巧手在可靠性、灵巧性、智 能性等方面的不足,能够适应工业生产、特种作业、生活服务等复杂操作环境; 技术特色:全球首创关节内置全动力单元。支持之间高速通信(目前为 1MB,未来可拓展至 10MB);驱动芯片采用基于 ARM 框架的驱动芯片,主频高达 600MHz,是国内灵巧手控制的 最强算力芯片;配备高集成度板级设计,1 块 PCB 主板控制 17 个电机;使用寿命:公司灵巧手承诺寿命大于 10 年; 价格:目标定价在 5 万元左右,长期目前是降低到 2~3 万元。 自主学习能力:目前能够 50 秒内实现“位置达到任务”的自主学习,而业界常用的自主学习算法 可能需要 1.6 小时,算法效率大大提高,可以让机器人在短时间内适应新环境。

同时,发布会也公布了下一代灵巧手的创新方向: 1) 让灵巧手集成最符合人体工学的电子皮肤:集成温湿度、压力等传感器,能够让手更好地感受 接触力度、温湿度、滑动性等,能够量化物体特征,为更好地设计抓取动作提供数据基础; 2) 让灵巧手拥有“智能”:提供灵巧手自主学习和感知判断能力,能够针对海量不同形状的物体, 产生泛化的动作实现和路径选择(而非预先动作编程)。 特斯拉亦发布最新的机器人接球视频,灵巧手及动作预测进展佳。2024 年 11 月 28 日,特斯拉机器 人官方账号发布最新动态:准备了新的灵巧手来迎接黑色星期五,同时放出的视频展示了第二代 Optimus 机器人的最新进展。从其视频中可以看到,Optimus 能够单手稳稳接住迎面抛来的网球,手 指灵活度大大提升。

机器人能够做到这一点难度较大,因为接球动作背后,涉及到快速检测球、深度信息感测、轨迹预 测、运动跟踪和抓握时机等复杂技术,是特斯拉动态遥控质量的证明。据初创机器人公司 1X 的工程 师 Eric Jang 阐述,这一动作能够实现,不仅说明特斯拉 Optimus 的机械+肌腱的小型化进展佳,还 实现了低延迟遥控+相机校准+重新定位等重要技术。

特斯拉工程师米兰·科瓦克表示,这款机械手的进步具有里程碑意义,自由度比上一代增加了一倍, 手部有 22 个自由度,手腕和前臂有 3 个自由度(注:人手拥有 27 个自由度,自由度越高,越能完 成更复杂和精细的动作)。这种接近人类的灵活度也预示着 Optimus 可应用于更广泛且复杂的多用 途场景,包括自动化仓库到老年人护理等领域,大大打开人形机器人的应用空间。 灵巧手市场规模将获得持续增长。据 Statista 的预测数据,全球机器人灵巧手市场规模将由 2021 年 的 11.6 亿美元增长至 2030 年的 30.35 亿美元,2022-2030 年间 CAGR 为 10.9%。同时全球机器人灵 巧手容量将由 2021 年的 50.75 万只增长到 2030 年的 141.21万只,2022-2030 年间的 CAGR为 11.7%。 而中商产业研究院预测 2024 年全球灵巧手市场出货量达 76.01 万只,市场规模 17.06 亿美元,其预 计 2030 年全球机器人灵巧手市场规模将突破 30 亿美元。

六维力传感器传感器是重要感知部件,有望高速成长

力/力矩/力觉传感器是检测和度量力/力矩的装置,能够将作用在其上的力转换为电信号或其他形式 的信号,以便于信息的收集、传输、处理、分析和显示。力传感器在机器人技术有广泛应用。 六维力传感器是一种特殊的力传感器,能够同时测量三个正交力和三个正扭矩。这种传感器是维度 最高的力觉传感器,能够提供最全面精准的力觉信息。

六维力传感器在人形机器人可应用的领域广阔,典型案例如下:  手腕部位:六维力传感器安装在手腕部位,可以帮助机器人实现精细的手部操作,如抓握、搬 运和装配等任务。 脚腕、足底:在脚腕或足底安装六维力传感器,有助于机器人在行走和平衡控制中感知地面的 反作用力,以便机器人控制系统可以调整人形机器人手臂和身体的姿态,提高行走稳定性。 手部接触点:在机器人手部的接触点安装六维力传感器,可以提升手部操作的灵活性和适应性, 特别是在需要柔顺控制的场景中。 运控规划:六维力传感器提供的数据对于机器人的运动控制规划至关重要,它们可以帮助机器 人更好地规划动作,避免碰撞和损伤。 姿态调整:在机器人的姿态调整过程中,六维力传感器可以提供必要的反馈信息,帮助机器人 保持平衡和稳定。 力度感知:六维力传感器使机器人能够感知与外界物体交互时的力度,这对于需要精确控制力 度的应用非常重要。

以特斯拉为代表的人形机器人企业已使用六维力传感器,已有国内厂商部分送样。根据焉知人形机 器人信息,2023 年 12 月底,特斯拉第二代 Optimus 机器人更新,在行走速度上较前一代提升 30%、 单腿实现瑜伽动作,还能 90°深蹲,成为较大的亮点。第二代 Optimus 的稳态行走能力较强,源于机 器人在足部的全新设计,增加了脚力/扭矩感应功能,通过六维传感器,让机器人在力触觉反馈方面 有了稳步提升,增强了机器人在行走过程中的柔顺性,提升行走的平稳能力。 国内方面,柯力传感已完成六维力传感器的手腕、脚腕、工业臂、协作臂的产品系列开发,掌握结 构解耦、算法解耦、高速采样通讯等技术要点,并给多家国内协作机器人、人形机器人客户送样。 其中与华为直接对接,截至 9 月 26 日已交付样品。

端到端上车+核心硬件迭代,Robotaxi/NOA 引领智驾落地

自动驾驶是 AI 在车载终端应用的重要场景,视觉-语言-动作大模型构建了自动驾驶 AGI 的新范式, 可显著提升自动驾驶的水平。随着端到端技术逐渐渗透,具有更泛化能力的模型有助于提升用户驾 乘体验,我们预计 2025 年自动驾驶将迎来加速发展。

技术端:端到端技术将量产上车,生成式 AI 助力长尾场景安全性

2023 年以来,在行业龙头特斯拉的标杆作用、大模型代表的 AGI 技术范式、以及自动驾驶拟人化和 安全性需求的共同推动下,自动驾驶行业对端到端技术的关注度一路升温。端到端模型由数据驱动, 高度依赖多样化资料,生成式 AI 因其开放性和创造力,被用于产生多元及罕见情境协助训练模型, 解决数据长尾问题。

自特斯拉引入后,新势力车企快速转向端到端技术。 2023 年 8 月特斯拉公布 FSD v12 时提到引入了“端到端”技术,成为自动驾驶界最火热的概念。 5 月 20 日,小鹏汽车在北京举办“AI DAY”,宣布即日起开始向用户推送基于端到端大模型的智能驾 驶和智能座舱系统,包括神经网络 XNet+规控大模型 XPlanner+大语言模型 XBrain。升级后的端到 端大模型,用户体验更佳,能使感知范围提升 2 倍、精准识别 50+个目标物、前后顿挫减少 50%、 安全接管减少 60%。

2024 年 4 月 24 日,华为智能汽车解决方案发布会上,华为发布了以智能驾驶位核心的全新智能汽 车解决方案品牌——乾崑,并发布了采用端到端架构的 ADS 3.0,享界 S9 或已首发搭载了 ADS 3.0 智驾系统。2024 年 4 月,蔚来公开了端云算力规模,并表示端到端方案会在 24 年年内发布。理想汽 车董事长兼 CEO 在中国汽车重庆论坛上表示,将向测试用户推送基于 300 万 clips 训练出的端到端 +VLM 自动驾驶体系。预计 2024 年底到 2025 年初,理想汽车将推出超过 1000 万 clips 训练出的更 完善的自动驾驶体系,为用户提供监督型 L3 级自动驾驶体验。 传统车企与自动驾驶软硬件企业也加速端到端布局。 4 月 15 日,长城汽车董事长魏建军的直播中披露新款魏牌蓝山车型搭载了端到端智驾方案。2023 年 小马智行已经将感知、预测、规控三大传统模块打通,统一换成端到端自动驾驶模型,已同步搭载 到 L4 级自动驾驶出租车和 L2 级辅助驾驶乘用车。2024 年北京车展前后,英伟达、元戎启行、商汤 绝影均展示了其自动驾驶业务的最新规划/产品,其中大模型上车、端到端方案均为重要方向。量产 节奏方面,根据辰韬资本《端到端自动驾驶行业研究报告》,预计 2025 年模块化端到端开始上车, 2026 年至 2027 年 One Model 端到端开始上车。

应用端:Robotaxi 将近,高阶智能驾驶渗透率快速提升

商业化方面:自动驾驶的商业模式分为两类,其一是高速 NOA/城市 NOA 等辅助驾驶功能作为整车 的附加软件面向消费者收费,其二是无人驾驶(L4)作为生产力工具向 B 端客户收费。AI 技术的进 步也延伸到了商业领域,Level 4 智能驾驶等级的 Robotaxi 随着法规环境的逐步完善,有望加快场景 复制和商业化运营。 特斯拉 Robotaxi 或将于 2026 年到来。北京时间 2024 年 10 月 11 日,特斯拉举办了名为“Robotaxi Day”的演示活动,该场活动展示了三个产品:CyberCab(用于 Robotaxi 的智驾汽车)、Robovan、 Tesla Bot,同时马斯克揭露了自动驾驶方面的最新规划。特斯拉无人驾驶出租车被命名为 CyberCab, 没有方向盘或踏板,其设计充满未来感。CyberCab 采用纯视觉的 FSD 方案,并没有使用激光雷达。 马斯克预计投产时间在 2026 年,最晚 2027 年,使用 Cybercab 的含税价格为 0.19~0.25 美元/公里。 Robovan 外形看起来像一个流线型的大号商务车,可搭载 20 人或运输货物,使用 Robovan 的旅游成 本为 3.1-6.25 美分/公里。

用户体验方面,马斯克表示 FSD 驾驶水平比人类高得多,安全水平可超人类驾驶十倍左右。FSD 方 案基于 AI 和计算视觉,无需昂贵设备,生产成本较低。马斯克预计 2025 年在德州和加州推出完全 无人监督的 FSD,2026-2027 年 Model 3 和 Model Y 将实现无人监督的 FSD。 市场规模方面,Robotaxi 的市场规模将快速增长。在技术进步、扶持政策和硬件成本下降的推动下, 我们预计 Robotaxi 服务将快速实现商业化。根据 Frost&Sullivan 预测,Robotaxi 全球市场规模在 2025 年达到 2.9 亿美元,到 2030 年进一步达到 666 亿美元;中国有望成为最大的 Robotaxi 市场,市场规 模预计在 2025 年和 2030 年分别达到 2 亿美元和 390 亿美元,在 2030 年占据全球自动驾驶出行服务 市场约 58.5%的份额。 国内高阶智驾 NOA 渗透率面临快速提升。NOA 是中国 L2 以上高阶智驾的典型功能,根据其使用 范围进一步分为高速 NOA 和城区 NOA。2024 年,高速 NOA 功能已经实现规模上车,国内多数品 牌将其视为标配功能并搭载上新车型;城区 NOA 功能目前处于快速上车阶段,车企品牌会针对其设 立车型的智驾版本,将其视为企业智驾能力的体现,以选配或版本标配的形式推向市场。

根据亿欧智库,2024 年中国高速 NOA/城区 NOA 渗透率预计达到 8.5%/0.5%,市场规模分别为 164/26 亿元;预计 2027 年渗透率达到 25%/10%,市场规模上涨至 590/577 亿元。上涨动力主要是 BEV+Transformer+OCC 算力使用率提升,加硬件成本的下降所致。

硬件端:激光雷达搭载率提升、车载芯片有望提高国产化水平

激光雷达搭载率快速提升,明年或将迎大幅降价,进一步提升渗透率。根据高工智能汽车研究院数 据,搭载车型方面,截至 2024 年 9 月底,市场上在售标配激光雷达车型数量达到 76 款,和上年同 比大幅增长 181.48%;搭载量方面,24 年 1-9 月,前装标配上车达到 99.42 万台,同比增长 202.10%, 其中 9 月单月搭载交付首次超过 15 万台,10 月继向上突破,达到 16.04 万台。 国内激光雷达主要供应商出货量高速增长。禾赛科技 24 年前 9 个月激光雷达交付量为 27.98 万台, 同比增长 108.2%,其中,ADAS 产品总交付量 26.31 万台,同比增长 129.9%。速腾聚创第三季度激 光雷达总销量约 13.86 万台,同比增长 134.9%,其中车载激光雷达销量约 13.14 万台,同比增长 147.0%。华为前三季度激光雷达交付量突破 20 万台,同比增长超过 15 倍。 展望明年,激光雷达新一轮降价将开启,或将进一步提升搭载渗透率。禾赛科技 CEO 李一帆表示, 公司计划明年将主要激光雷达产品价格减半,以促使电动汽车更广泛采用。比如将于明年上市的下 一代紧凑型激光雷达 ATX,售价低于 200 美元,为目前主力出货产品 AT128 价格的一半。减半后的 激光雷达,或将对价格低于 15 万元人民币的廉价电动汽车也具有吸引力。 协会呼吁汽车芯片自主可控,或将提高国产化率。2024 年 12 月 3 日晚,中国汽车工业协会发布声 明:坚决反对美国政府泛化国家安全概念,滥用出口管制措施,严重违反市场经济规律和公平竞争 原则;同时美国政府随意修改管制规则,严重影响了美国芯片产品的稳定供应,导致美国汽车芯片 产品不再可靠、不再安全。为保障汽车产业链、供应链安全稳定,协会建议中国汽车企业谨慎采购 美国芯片。

中美科技对抗风险加速先进技术攻坚,成熟制程或面临整合

美国历次制裁均坚定自主可控决心

2022 年 10 月以来,美国及其盟友多次出台对华科技限制政策,具体包括: 1. 2022 年 10 月,美国商务部工业与安全局 BIS 发布出口管制规则,政策规定限制对中国大陆出 口 14nm 及以下先进制程、17nm 及以下 DRAM、128nm 及以上 Nand 等相关设备和零部件。 2. 2023 年 5 月至 6 月,日本政府和荷兰政府相继跟随美国的制裁政策。日本政府宣布对用于先进 芯片制造的 23 种设备追加出口管制条例,法令限制的 23 种半导体设备和零部件涉及光刻、刻 蚀、薄膜沉积、清洗等半导体制造核心环节。荷兰政府宣布对 Twinscan NXT 2100i、Twinscan NXT 2050i、Twinscan NXT 2000i 等设备实施出口管制。 3. 2023 年 10 月,美国商务部工业与安全局 BIS 升级出口管制规则,政策进一步明确对华限制出 口的 AI 芯片的参数指标,并增加了对半导体设备出口的限制。 4. 2024 年 4 月,美国商务部工业与安全局 BIS 再次升级出口管制规则,政策继续提高了 Nvidia、 AMD、Intel 等公司对华出口 AI 芯片的限制。

美国科技制裁催化自主可控情绪。从 2022 年 10 月美国及其盟友的四次制裁来看,申万电子一级行 业在制裁当月基本上都实现了正向涨幅,只有 2024 年 4 月申万电子的涨幅为负。我们认为中国科技 不可能因为美日荷的制裁和限制就停止升级的步伐。美国及其盟友对中国科技限制层层加码反而会 推动中国加快建立自主可控的供应链,并推动中国科技持续进步。

外部环境或迎来变化,先进领域尚待攻坚

特朗普宣布在 2024 年美国总选选举中获胜以来,海外对中国大陆 AI 限制措施密集升级。 2024 年 11 月 6 日,央视网新闻报道,特朗普宣布在 2024 年美国总统选举中获胜。考虑到特朗普在 上一任期的对华态度,其就任美国总统后可能会加剧中美科技对抗的风险。 2024 年 11 月 8 日,集微网报道,台积电已经向目前所有中国大陆 AI 芯片客户发送正式电子邮件, 宣布自 11 月 11 日起将暂停向中国大陆 AI/GPU 客户供应所有 7nm 及更先进工艺的芯片。 2024 年 11 月 10 日,俄罗斯卫星通讯社援引路透社报道,美众议院共和党议员要求荷兰阿斯麦、日 本东京电子、美国应用材料、美国拉姆研究以及美国科磊等半导体设备公司提供中国客户名单及销 售情况。 2024 年 11 月 13 日,观察者网援引经济日报报道,三星晶圆代工事业单位受限于美国禁令升级无法 接单生产,向客户发布相关通知称,将停止向中国大陆供应 7nm 及以下 AI 芯片。 根据芯谋研究分析,本次台积电和三星断供 7nm 及以下 AI 芯片具体细节包括: 1. 境外产能暂停部分中国大陆 AI/GPU 客户的 7nm 及以下代工业务,触发以下任意条件即受限制: 1)芯片面积在 300mm2 以上;2)芯片使用了 HBM 或 CoWoS 工艺;3)晶体管数量大于 300 亿 个。 2. 此次设限主要是为了严格审核 AI 芯片,波及面很广,涉及到很多模糊地带。目前大部分云计算 和汽车智驾芯片等不受限制。 3. 大部分长期合作的白名单客户被审核后继续合作,而新客户或身份存疑的客户会被直接拒绝。 2024 年 12 月 2 日,集微网报道,美国商务部工业和安全局 BIS 再次升级对华限制政策,旨在进一 步削弱中国生产可用于下一代先进武器系统以及具有重大军事应用的人工智能 (AI) 和先进计算的 先进节点半导体的能力。新规则对 24 种半导体制造设备 3 种用于开发或生产半导体的软件工具实施 新的管制、对高带宽存储器 (HBM) 实施新的管制、新增 140 个实体清单企业、14 项修改涵盖中国 工具制造商、半导体工厂和投资公司以及包括一些其它限制措施升级。

与此同时,中国大陆依然在稳健地推进国产替代。 2024 年 11 月 13 日,集微网报道,继燧原科技、壁仞科技之后,摩尔线程宣布启动 IPO 上市辅导。 2021 年 11 月摩尔线程首颗全功能 GPU 研制成功。2022 年 3 月摩尔线程发布全新 MUSA 统一系统 架构和第一颗全功能 GPU 芯片“苏堤”。随后摩尔线程相继推出 MTT S80,是国内唯一可以支持 DirectX 12 的消费级显卡。在 AI 大模型领域,摩尔线程推出了软硬一体的夸娥 KUAE 智算集群,从 千卡级别大幅扩展至万卡规模,以打造大模型和通用人工智能的先进算力基础设施。 2024 年 11 月 16 日,澎湃新闻报道,北电集成拟投资 330 亿元建设北电集成 12 英寸集成电路生产 线项目,总产能 5 万片/月。北电集成项目的建设内容包括搭建 28~55nm HV/MS/RF-CMOS、PD/FDSOI 等特色工艺平台,产品面向显示驱动、数模混合、嵌入式 MCU 等领域。 我们认为特朗普政府上台后对华科技封锁的可能性或将进一步上升,为了应对即将到来的 7nm 断供 预案,国产供应链攻坚 7nm 迫在眉睫。

国产半导体设备取得阶段性突破

根据 Bloomberg 数据,2023 年上半年海外主要设备厂商 ASML、AMAT、LAM 来自中国大陆的营业 收入占比均低于 30%,而 2023 年下半年开始,海外主要设备厂商 ASML、AMAT、LAM 来自中国 大陆的营业收入占比显著上升,且均大于等于 30%。根据 ASML 在 2024 年 10 月 15 日的法说会, ASML 认为来自中国大陆的营业收入后续会慢慢下降至 20%左右。根据 AMAT 在 2024 年 11 月 14 日的法说会,AMAT 认为来自中国大陆的营业收入占比后续会稳定在 30%左右。根据 LAM 在 2024 年 10 月 23 日的法说会,LAM 认为来自中国大陆的营业收入占比后续会慢慢下降至 30%左右。 我们认为这一现象一定程度上反映了中国大陆晶圆厂在 2023 年下半年至 2024 年的囤货需求。考虑 到美国政策在未来存在收紧的风险,中国大陆晶圆厂有意愿为未来几年的扩产提前备下美系设备的 库存。而这一备货行为预计将在 2025 年逐渐回归正常。

2025 年全球半导体设备市场规模有望迎来显著增长。根据 SEMI 预估,2024 年全球半导体设备市场 规模有望超过 1090 亿美元。展望 2025 年,一方面人工智能浪潮中出现的颠覆性应用正在推动先进 逻辑和存储需求增加,另一方面消费电子、汽车、工业等终端市场需求的复苏也支撑了半导体设备 市场的增长,SEMI 预计 2025 年全球半导体设备市场规模有望超过 1270 亿美元。

2025 年中国大陆半导体设备市场规模或迎来回调,但是国产设备份额有望继续保持较快增长。根据 日经亚洲报道,SEMI 预计 2024 年中国晶圆制造设备厂采购支出将首次突破 400 亿美元,2025 年的 采购支出可能会回落至 2023 年的水平。因为此前中美紧张局势升温之际,中国相关企业提前采购, 这造成市场库存上升,预计 2025 年市场将回归正常状态。此外根据 TechNews 报道,一家国际半导 体设备制造供应商的中国分公司高层表示,预计 2025 年中国市场将同比下滑 5~10%。中国市场的大 规模采购支出主要来自中国政府对于半导体产业自给自足的目标。根据 SEMI 援引 TechInsights 数 据,2023 年中国大陆的半导体设备自给率预计为 23%。中国政府寻求继续支持半导体产业,以提高 自给率。海外的半导体设备供应商面临了来自中国大陆本土企业的激烈竞争。中国大陆技术最先进 的晶圆厂中芯国际以及其它晶圆厂正在中国政府的指导下,加紧采购国产设备。我们预计 2025 年中 国大陆半导体设备市场规模可能会迎来回调,但是国产设备份额有望继续保持较快增长。

2024 年中国国产半导体设备销售收入预计迎来快速增长。根据中国电子专用设备工业协会数据, 2024 年上半年中国 79 家规模以上(销售收入达到 1000 万以上)半导体设备制造商销售收入达到约 542 亿元,同比增长约 40%。中国电子专用设备工业协会预计 2024 年国产半导体销售收入将超过 1100 亿元,同比增长 35%,在中国大陆市占率增长至 30%,同比上升 5 个百分点。

国内半导体设备企业对海外龙头奋起直追。从全球格局来看,目前半导体设备市场主要由美国、荷 兰、日本等公司主导。近年来,上海微电子、北方华创、中微公司、拓荆科技、盛美上海、芯源微、 中科飞测、精测电子、屹唐半导体等国产设备厂商正在加速弯道超车。虽然中国半导体设备国产化 率在逐步提高,但是在光刻机、量测检测设备、离子注入机、涂胶显影设备等领域依然较为薄弱。

2024 年中国大陆主要设备厂商在刻蚀和薄膜沉积设备均取得突破性进展。根据北方华创 2024 年中 报,公司的双大马士革 CCP 刻蚀机、高密度等离子体化学气相沉积(HDPCVD)、立式炉原子层沉 积(ALD)、高介电常数原子层沉积(ALD)等设备在客户端实现稳定量产。根据中微公司 2024 年 中报,公司面向超高深宽比掩膜刻蚀(40:1)的 ICP 刻蚀设备和面向超高深宽比介质刻蚀(60:1) 的 CCP 刻蚀设备已经研发并验证成功,进入量产;CVD 钨设备、HAR 钨设备、ALD 钨设备获存储 客户重复量产订单。根据拓荆科技 2024 年中报,公司自主研发并推出的 PECVD Bianca 晶圆背面薄 膜沉积、PF-300T Plus、PF-300M、pX、Supra-D、UV Cure、PE ALD(高温、低温 SiO2、SiN 等)、 Thermal-ALD 设备(TS-300 Altair)、超高深宽比沟槽填充 CVD 等设备均已实现产业化。北方华创、 中微公司、拓荆科技在半导体制造的核心设备上不断扩充品类并提高设备技术含量。

半导体设备零部件或迎来国产化关键期

半导体设备零部件有望迎来国产化关键期。根据集微咨询数据,目前国产设备零部件在真空阀门、 真空规、质量流量计、ESC、RF 电源、机械手、密封圈等核心零部件领域的自给率尚不足 5%。考虑 到 2024 年 12 月 2 日美国将 140 个中国企业新纳入实体清单,其中不乏诸多半导体设备企业。我们 预计中国大陆半导体设备企业被纳入实体清单后,可能无法继续采购美系零部件,并会同步转向国 产供应商。这对国产设备零部件提出了更高的技术和质量要求,亦是国产零部件自给率提升的关键 机遇期。

成熟制程产能或面临过剩,政策导向兼并整合

SEMI 预计未来 3 年中国大陆晶圆厂设备支出规模位列全球各地区第一名。根据 SEMI 预估,2024 至 2027 年全球将有 5380 亿美元投资于晶圆厂设备,相较于 2020 至 2023 年将增加 1740 亿美元(约 +48%)。中国大陆、韩国、中国台湾将会是 2024 至 2027 年晶圆厂设备支出前三的区域。

SEMI 预计中国大陆晶圆厂产能占全球比例将进一步上升。根据 SEMI 数据,全球晶圆厂制造产能 (按 8 英寸折算,下同)将在 2024 年同比增长 6%,并在 2025 年同比增长 7%至 3370 万片 wpm (wafer per month)。中国大陆晶圆制造产能预计将保持两位数同比增速,在 2024 年同比增长 15% 至 885 万片 wpm,并在 2025 年同比增长 14%至 1010 万片 wpm,届时预计将占行业总产能约 30%。 除中国大陆外,SEMI 预计 2025 年中国台湾、韩国、日本、美洲、欧洲、中东和东南亚地区的晶圆 厂制造产能将分别达到 580 万片、540 万片、470 万片、320 万片、270 万片、180 万片 wpm,中国 大陆晶圆制造产能将领先于全球其它地区。

中国大陆晶圆厂成为成熟制程扩产主力。根据 Trendforce 数据,目前先进制程和成熟制程需求呈现 两极分化的趋势:3/4/5nm 因 AI 服务器、手机 SoC、PC 芯片需求推动,预计相关产能利用率将满载 至 2024 年底;28nm及以上成熟制程仅温和复苏,预计 2024年下半年产能利用率较上半年增加 5~10%。 目前大部分终端产品和应用依然依赖于成熟制程供应 IC,叠加国际形势导致供应链分流,各区域为 了确保产能进一步扩产成熟制程。2025 年主要晶圆代工厂扩产规划包括台积电位于日本熊本的 JASM、中芯国际旗下中芯东方(上海临港)和中芯京城(北京)的工厂、华虹集团 Fab9 和 Fab10 厂、晶合集成 N1A3 厂,其中中国大陆晶圆厂将成为成熟制程增量主力。Trendforce 预计 2025 年全 球前十大成熟制程晶圆厂产能将同比增加 6%,其中中国大陆晶圆代工厂成熟制程产能在前十大成熟 制程晶圆厂产能占比将突破 25%。由于现有成熟制程全年平均产能用率不到 80%,加上新产能急需 订单填补,预计 2025 年成熟制程价格将继续承压,难以涨价。

政策鼓励科技型企业开展产业链上下游并购整合。2024 年初以来,国务院和证监会相继出台政策鼓 励科技型企业进行产业链整合。2024 年 4 月 4 日国务院发布《关于加强监管防范风险推动资本市场 高质量发展的若干意见》,旨在引导更多资源要素向科技创新方向聚集,进一步加大对科技创新企 业并购重组的支持力度。2024 年 4 月 19 日证监会发布《关于资本市场服务科技企业高水平发展的 十六项措施》,旨在推动科技型企业高效实施并购重组,提质增效,做大做强。2024 年 6 月 19 日证 监会发布《关于深化科创板改革服务科技创新和新质生产力发展的八条措施》,旨在深化科创板改 革,服务科技创新和新质生产力的发展。2024 年 9 月 24 日证监会发布《关于深化上市公司并购重 组市场改革的意见》,政策明确提出支持传统行业上市公司并购同行业或上下游资产,加大资源整 合,合理提升产业集中度。

半导体行业迎来并购重组热潮。一方面,新“国九条”、“支持科技十六条”、“科创板八条”、“并购六 条”等政策为半导体产业并购提供了支持。另一方面,中国半导体行业正处于快速发展的过程中,产 能扩张也驱动市场竞争日益激烈,半导体企业可以通过兼并整合来优化资源和提高竞争力。2024 年 以来 A 股多家上市公司发布有关半导体行业的并购重组公告,加速产业链资源整合。

编辑:火腿肠
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