AI 大模型技术发展如火如荼,ChatGPT 横空出世,DeepSeek 惊鸿一击,不断引爆算 力需求,全球对算力的关注度始终保持在高位,NVIDIA 更是成为全球第一个市值突 破 4 万亿美金的上市公司。先进制程是 AI 算力的基础,因此也成了海外算力和国产 算力供给端的焦点,市场上多次出现关于通过计算先进制程产能分配预测AI GPU 量 级的文章,海外半导体产业研究机构如 SemiAnalysis 等,多次发表文章探讨台积电 产能如何影响 NVIDIA 旗舰芯片产量以及中芯国际产能分配如何左右国产 AI GPU 放量。但我们认为,AI GPU 的火爆需求,并不是先进制程未来的主要增长方向!
智驾和具身智能,对先进制程未来的需求将远超 AI GPU。本文通过对比 智驾 SoC、机器人大脑SoC、AI GPU,从芯片 Die size、架构、终端数量等方面展开 分析,提出三个观点:
观点一:以晶圆产能为视角,智驾 Die size 近 GPU,但终端量数倍之。本文通过分 析 NVIDIA 收入和利润率结构,发现晶圆制造在 AI GPU 价值占比仅 2.25%,换言之 AI GPU 需求传导至晶圆厂作用力较弱,因此 AI GPU 并非先进制程(仅先进制程晶 圆代工,不包括先进封装)需求的增量场景。本文对比了主流智驾 SoC 与主流 AI GPU 的 Die size,发现智驾 Die size 在 400-600mm2 而 AI GPU 在 600-800mm2,二者 较接近。且智驾与 AI GPU 在芯片结构上同宗同源,有较大相关性,而智驾场景面向 全球汽车市场,其每年车终端销量达 9000 万辆量级,远超当前全球 AI GPU 年销量 (约 500 万颗)以及远期预期量(远期年销预期约 1500 万颗),在二者 Die size 差异 不大时,智驾 SoC 所需要的先进制程晶圆产能将远超 AI GPU。在本文正文的假设 条件下,我们得出,在远期全球智驾需要消耗每月 13.62 万片的先进制程产能,而 AI GPU 仅需要消耗每月 3.97 万片的先进制程产能。
观点二:以应用场景为视角,智驾芯片即为机器人大脑芯片。我们认为,智驾车是 四个轮子的“机器人”,而具身智能则是有足无轮的“车”,车+机器人=汽车人。智 驾与机器人大脑,在思维和场景具有较大相似性,本文通过分析 Tesla、小鹏汽车在 智驾和机器人芯片的使用情况,以及 Nvidia 在智驾和机器人领域的芯片应用情况, 证明智驾 SoC 与机器人大脑SoC 相同。因此,在分析先进制程需求时,可以将智驾 和机器人共同作为需求场景。
观点三:智驾与具身智能起量,颠覆先进制程下游结构。我们引用了 Tesla 马斯克对 于机器人远期量的愿景,即达百亿量级,因此我们假设全球在远期可实现年产 10 亿 台机器人。智驾与机器人大脑 SoC 的 Die size 较大(400-600mm2),远超手机 SoC (约 100mm2),而智驾的终端数量将远超 AI GPU,机器人的终端数量也可能达到手 机终端量级(10 亿+),较大的 Die size 与庞大的终端数量,最终会导致晶圆厂下游 客户结构的颠覆性变化。智驾与机器人大脑 SoC 终将超越手机 SoC 且远超手机SoC 对产能的消耗,成为晶圆厂最主要的下游应用。
智驾和具身智能起量,将大幅提升对先进制程晶圆产能消耗。在一定的假设条件下 进行测算,我们得出,全球智驾对先进制程的产能需求为 13.6 万片/月,全球具身智 能大脑对先进制程的产能需求为 151.36 万片/月,二者合计约 165 万片/月。台积电 (截止 2024 年底)16nm 及以下产能为 50.79 万片/月,中国大陆(集微网)14nm 及 以下产能为 4.47 万片/月。因此,智驾和具身智能全球远期总产能需求,大约相当于 当下台积电先进制程产能的 3.25 倍,同时大约相当于中国大陆先进制程产能的 37 倍。
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