人工智能芯片高热度揭示半导体产业方向，产业上行趋势更值得关注-171221_28页__1mb

半导体产业分析报告总结

核心内容概述

本报告分析了2017年全球半导体产业的发展趋势，指出人工智能芯片的高热度不仅反映了市场对AI技术的关注，更揭示了半导体产业进入后摩尔时代的探索方向。同时，报告强调全球半导体产业正处于新一轮上行周期，其发展受到数据流量激增、云计算、物联网等新兴技术的推动。

主要观点

• 全球半导体进入上行周期：自2016年下半年起，半导体产业开始进入新的上行周期，表现为销售增长、设备采购、晶圆出货和资本开支的同步上升。
• 摩尔定律逐步失效：随着技术发展接近物理极限，摩尔定律在提升晶体管密度和性能上的作用减弱，产业开始探索“超越摩尔”（MTM）的新方向。
• 人工智能芯片成为新方向：人工智能芯片（如GPU、FPGA、ASIC）在并行处理、低功耗等方面提供了新的性能提升路径，成为后摩尔时代的重点发展方向。
• 产业链各环节受益：从设计、封装测试到市场应用，人工智能芯片的普及带动了整个半导体产业链的扩张与升级。

关键信息

一、半导体产业上行趋势

1. 销售增长：全球半导体月度销售数据自2016年下半年开始上升。
2. 设备采购增长：半导体设备供应商出货金额自2017年起持续增长。
3. 晶圆市场扩张：2017年起，全球晶圆市场实现量价齐升，厂商首次扩张。
4. 资本开支增长：2016年起，全球半导体资本开支连续两年显著增长，主要投向存储器和高端逻辑工艺。

二、后摩尔时代的探索

1. 摩尔定律瓶颈：随着晶体管微小化接近极限，摩尔定律在性能提升上显得力不从心。
2. 替代方案探索：产业在寻求新的技术路径，如3D芯片、化合物半导体、光互联等，以弥补摩尔定律的不足。
3. AI作为后摩尔延伸：人工智能芯片通过并行处理和算法优化，在低功耗和高效数据处理方面提供了新的解决方案。

三、人工智能芯片产业现状

1. 训练端三足鼎立：

   • GPU：NVIDIA占据主导地位，因其强大的并行计算能力和广泛的应用。
   • FPGA：具备硬件可编程特性，适用于特定算法优化。
   • ASIC：针对特定应用进行定制化设计，如谷歌TPU。

2. 推理端百花齐放：

   • 终端应用：如智能手机、智能穿戴设备、自动驾驶等。
   • 多样化产品：包括NPU、HPU等，满足不同场景的处理需求。
   • 市场增长：预计2021年全球AI芯片市场规模将达52.4亿美元，年复合增长率达54.25%。

四、投资建议与相关标的推荐

推荐标的：

新三板推荐标的：

• 智臻智能（834869）：专注于“AI+语义理解”，在智能机器人领域具备领先技术。
• 捷通华声（837791）：聚焦“AI+人机交互”，提供多种识别技术。
• 捷尚股份（832325）：主打“AI+机器视觉”，应用于安防监控等领域。

风险提示

1. 宏观经济波动：全球市场变化可能对半导体产业造成不确定性影响。
2. 技术与市场不确定性：AI芯片市场竞争激烈，技术发展存在不确定性。
3. 国内企业成长挑战：尽管有政策支持，但国内企业与国际主流厂商仍有差距。

图表目录概览

• 图1：半导体行业发展历程
• 图2：全球半导体市场规模及增速（2000~2016）
• 图3：全球半导体市场规模三个月移动平均值及增速（2000.01～2017.09）
• 图4：北美半导体设备销售额及增速（2009.01~2017.10）
• 图5：日本半导体设备销售额及增速（2009.01~2017.10）
• 图6：全球半导体晶圆年度出货面积及增速（2008~2019E）
• 图7：全球半导体晶圆季度出货面积及增速（2008Q1~2017Q3）
• 图12：全球半导体产业增速与GDP关系（2000~2016）
• 图21：全球互联网数据流量（1992～2021E）
• 图23：微处理器晶体管数量与摩尔定律的拟合（1970～2011）
• 图26：深度学习
• 图27：深度神经网络结构示意图
• 图30：GPU加速运算
• 图34：TPU模块构建图
• 图36：华为海思麒麟970芯片
• 图41：全球人工智能市场规模（2015～2021E）
• 图44：全球人工智能芯片市场规模（2016～2021）

行业研究结论

• 半导体产业正从摩尔定律的指引向“超越摩尔”探索，AI芯片成为后摩尔时代的重要方向。
• 人工智能芯片在训练和推理两端均有显著的应用场景，市场增长迅速。
• 投资建议关注半导体产业链上中下游企业，尤其是与AI相关的芯片设计、封装测试及应用场景企业。

分析师：蔡景彦
联系方式：caijingyan@huajinsc.cn / 021-20377068
报告联系人：陈韵谜 / chenyunmi@huajinsc.cn / 021-20377060
资料来源：Wind、华金证券研究所