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01产业驱动因素

①摩尔线程将要发布新一代GPU架构

12月5日,国产GPU(图形处理器)龙头摩尔线程正式登陆科创板。

据悉,公司是国内稀缺的全功能GPU企业,自2020年至今已推出四代GPU架构。

也正是这些核心产品,使其营收快速增长,今年前三季度摩尔线程实现营收7.85亿元,同比增长181.99%。

如今,时隔约1年,摩尔线程提出要在12月19日-20日发布新一代GPU,无疑有望为公司增添新的助力。

②半导体设备出货环比持续增长

国际半导体产业协会在近日表示,2025年第三季度,全球半导体设备出货额达到336.6亿美元,同比增长11%。

虽然同比增幅相比二季度有所下降,但实际季度出货还是持续增长的,环比约提升2%。

SEMI预测,在AI算力和先进制程扩产的驱动下,全球半导体设备销售额有望在2026年突破1300亿美元,同时中国大陆半导体设备市场迎来确定性改善。

那么GPU作为AI算力的核心,以及先进制程扩产的载体,便有望直接受益。

弗若斯特沙利文预测,我国AI计算加速芯片市场规模将由2024年的1425亿元增至2029年的1.3万亿元,年复合增速达54%。其中,GPU市场占比超过70%。

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02产业全景图

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今天我们主要来看一下GPU产业链。

03上游产业链

03-1架构设计

我们常说,芯片设计会用到一类工具,即EDA电子设计自动化工具,它被认为是“芯片之母”。

利用EDA工具,它能将工程师的代码语言转化为晶体管级别的电路图,实现芯片的物理设计、布局布线等关键流程。

另外,电路设计的基础是逻辑设计和功能设计,也就是说除EDA工具外,我们还会了解到有关芯片功能模块的IP核。

IP核又叫知识产权核,是预先设计好并可授权的产品,分为处理器内核、存储控制器模块、接口控制器等诸多模块,能够帮助企业大幅缩短芯片研发周期、降低开发风险。

而无论是电路设计还是功能设计,根本都是为了芯片的架构设计,芯片架构就好比芯片设计的“蓝图”,它决定了芯片能做什么、效率如何,以及它与软件之间的协作方式。

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对于芯片企业来说,如果它的芯片架构是自研,那么它的IP核往往也是自研,从而掌握了核心竞争力。

当然,由于IP核授权本身也有一定优势,一些GPU企业也会在授权的基础上进行优化、重构等自主性研发。

03-2半导体材料和设备

半导体材料和设备被认为是半导体产业的基石,它们在芯片制造和封测领域发挥着关键的作用。

其中,半导体材料和设备种类繁多,有关细分市场国产化率是我们一直关注的重点,包括比较重要的光刻胶、电子化学品、电子气体、抛光材料、12英寸硅片等材料。

以及光刻机、量测设备、离子注入设备、涂胶显影设备、化学沉积设备等设备。

这里我们需要注意的是,GPU作为逻辑类芯片,和其他芯片制造存在一定区别,因此产生对材料和设备使用的差别。

整体来说,逻辑芯片更侧重先进制程的精细工艺,像存储芯片则更强调三维堆叠结构的实现。

这也就使得GPU以“制程微缩”为核心,驱动刻蚀、薄膜沉积等设备向“高精度、多步骤”升级,材料端则更依赖高端光刻胶、高纯度电子特气等。

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03-3相关标的

①芯原股份:中国大陆第一的半导体IP授权商,2025年上半年芯片设计业务收入中,AI算力相关收入占比约52%。

②立昂微:硅片业务规模位居行业前列,当前12英寸硅片快速放量,同时布局射频芯片以及第三代半导体等业务。

③长川科技:国产测试设备龙头,全面布局后道测试设备的同时,通过并购新加坡STI进入前道晶圆检测领域。

④迈为股份:由光伏设备拓展,近年来持续聚焦半导体泛切割与先进封装等领域,目前前道晶圆刻蚀和原子层沉积设备、后道先进封装设备已交付多批客户。

04中游产业链

04-1GPU生产(制造和封测)

接下来,落脚到GPU生产环节,和大多数芯片一样,GPU生产也主要分为两种模式,Fabless和IDM模式。

其中,在Fabless无晶圆模式中,设计厂商一般将芯片制造和封测均交给专门的代工厂。

只有在垂直整合制造的IDM模式下,芯片厂商才全权完成整个流程。

当前,全球芯片领域的IDM大厂主要以国外存储芯片、CPU(中央处理器)厂商为代表。

GPU厂商则由于起步较晚,设计、封装等技术壁垒较高,目前多为Fabless模式。

这里我们简单介绍一下全球GPU龙头英伟达的产品,再来和国产厂商进行对比。

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由上图可见,英伟达最早的GPU是在2017年发布,随后几年,持续经历了架构的迭代、制程的升级和算力的提升。

2025年,英伟达最先进的300系列芯片是4nm制程增强工艺,并由台积电代工实现。

此外,为了提升GPU的性能,其往往需要利用先进的封装技术,将多个芯片(如GPU核心与高带宽内存HBM)紧密集成在一起,而相关封装技术也是依赖台积电。

04-2国产GPU发展现状

由于较高的研发壁垒,我国GPU厂商屈指可数,以华为、摩尔线程、沐曦股份、景嘉微等为代表。

另外,寒武纪的芯片严格来说属于ASIC专用集成电路,与GPU形成竞品,海光信息的产品线则同时覆盖CPU和DCU(属于GPU),并且目前以CPU为核心。

所以由国产GPU龙头厂商的发展情况也知道,我国GPU的发展还不够领先。

2024年上半年,我国华为等国产厂商市场份额占比仅有20%。

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也就是说,我国GPU与英伟达在技术、性能和生态方面仍存在差距。

这也就产生英伟达芯片为何会被考虑限制在我国出售。

但也正是存在差距,我国GPU厂商才有着巨大的国产替代空间,并且在技术的驱动下,我国芯片厂商的竞争力也在持续增强。

比如摩尔线程即将发布的新一代工艺似乎便承载了这份预期及希望。

04-3相关标的

①摩尔线程:构建了覆盖AI智算、专业级图形加速、桌面级图形加速等领域的完整产品矩阵,并且GPU芯片和基础软件栈全是自研。

②沐曦股份(已完成上市认购):国内高性能通用GPU领导者之一,目前已发布了有关智算推理、训推一体化产品,2025年前三季度实现营收12.36亿元,规模比摩尔线程还大。

③景嘉微:GPU应用领域由图形渲染拓展至计算领域,标志着公司由军用和信创市场逐步向民用算力市场拓展。

④中芯国际:中国内地技术最先进、规模最大的集成电路制造企业(代工)。

05下游产业链

05-1算力

最后,落脚到GPU应用,简言之便是算力应用,包括AI训练和推理。

GPU计算能力更高,且有通用性,从而成为AI算力芯片的主流,而ASIC主要是功耗低、成本低,但需要定制(比如谷歌TPU、寒武纪思元系列)。

所以未来得益于AI算力需求的提升,GPU也有望迎来巨大的成长空间。

文章开始我们提到,我国AI计算加速芯片市场规模到2029年有望达到1.3万亿元,其中AI智算和桌面级应用将呈现3:1的市场格局,均将维持快速增长。

另外在AI智算领域,数据中心GPU产品构成过去增速最快、需求最广的细分市场,并且未来在AI算力的大浪潮下还有望持续维持高增速。

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05-2相关标的

①润泽科技:国内第三方数据中心建设运营龙头,积极投入AIDC的扩张,拓展和运营商、互联网云厂商等大客户的合作。

②工业富联:全球AI服务器OEM龙头,为英伟达机柜重要供应商之一。

06发展趋势

总的来说,GPU芯片是目前AI算力领域的主流产品,而在算力浪潮建设的驱动下,其正展示出较强的成长力,同时伴随着我国厂商技术实力的提升,我国GPU产业链有望迎来快速发展。

本文引用参考图片和文献来源:国金证券、国盛证券、中银国际、中泰证券、华创证券、Wind、同花顺、萝卜投研数据网站、各公司公开资料,不代表本人立场,不构成投资建议。

#芯片、#半导体、#算力

以上分析不构成具体投资建议。股市有风险,投资需谨慎。