芯片危机报告

AI 需求爆发驱动 HBM 快速增长，三大存储原厂引领市场。HBM 即高带宽存储器，是一种基于 3D 堆叠工艺的 DRAM 内存芯片，具有高内存带宽、低能耗、更多 I/O 数量、更小尺寸等优势。自 2013 年海力士首次制造问世以来，HBM 已迭代至第五代 HBM3E，该代际产品最大容量为 36GB，每引脚最大数据速率为 9.2Gbps，最大带宽超过每秒 1.18TB。ChatGPT 爆火 AI 大模型迎来快速发展，引爆算力需求，HBM 助力突破存储瓶颈，成为高速计算平台的最优解决方案。[Nea

全球AI大模型高速发展，算力需求高增驱动AI服务器三年CAGR约为29%的增长，带动算力芯片与光模块产业链受益。2023年以来，以ChatGPT、Sora为代表的多模态AI大模型横空出世，标志着人工智能技术已经进入一个新的纪元。未来，通用人工智能（AGI）有望集多模态感知、大数据分析、机器学习、自动化决策于一体，重塑人类工作和生产生活的方式，引领人类步入第四次工业革命。算力的高速增长需要更多的AI服务器支撑，2023年全球AI服务器约85.5万台，到2026年预计将达到236.9万台，CAGR为

后摩尔时代渐进，先进封装快速发展。随着先进制程工艺逐渐逼近物理极限，越来越多厂商的研发方向由“如何把芯片变得更小”转变为“如何把芯片封得更小”，先进封装快速发展。先进与传统封装最大区别在于芯片与外部电连接方式，先进封装省略引线，采取传输速度更快的凸块、中间层等，主要包括凸块（ Bump ）、倒装（Flip Chip）、晶圆级封装（Wafer level package）、再分布层技术（RDL）和硅通孔（TSV）技术等。

AI推动网络变革，高速光模块受益。历史来看，数据流量的增长驱动光模块发展到当前百亿美元的产值规模。当前阶段， AI成为数据流量增长的弹性来源，大规模AI集群的网络架构和通信能力要求高速光模块加快升级。据Coherent预测，预计未来几年AI相关的800G和1.6T数通光模块将占所有数通光模块市场的近60%，2028年市场规模有望突破90亿美元。

射频电源是可以产生300KHz-300MHz频率的高频交流电源，虽然射频的频段很宽，但半导体设备用的射频电源工作频率一般处于 2MHz 至 60MHz 之间。核心技术难点在于参数稳定性、控制精度与阻抗匹配。随着技术的不断发展，市场将逐渐向高频、高功率、小型化和能效方向发展。

中国大陆为全球半导体材料第二大市场，2022年占比为17.84%，然而国产厂商在多类材料的自给能力低且主要为低端产品。在半导体全产业链国产化的大背景下，半导体材料国产化迫在眉睫。

市占率随性价比攀升，SSD逐步取代HDD。存储介质经历了磁-光-半导体的变化历程，SSD自2005年左右开始进入商用市场，逐渐发展成为如今重要的大容量半导体存储设备。固态硬盘具有比机械硬盘更快读写速度、更短的访问时间等性能优势，在2020年SSD出货量已经首次超过HDD，预计2026年SSD存储成本有望与HDD持平。随着SSD存储成本持续优化，市场竞争力将进一步提高，推动SSD加速替代HDD。在部分性能要求高的应用领域，如高性能PC、笔记本等消费级应用领域以及高性能计算、流媒体应用等企业级应用领

先进封装四要素：RDL、TSV、Bump、Wafer。具备其中任意一个要素都可以称为先进封装；其中在先进封装的四要素中，RDL起着XY平面电气延伸的作用，TSV起着Z轴电气延伸的作用，Bump起着界面互联和应力缓冲的作用，Wafer则作为集成电路的载体以及RDL和TSV的介质和载体。

光学领域仍为设备自主可控最短板：国产光刻机（覆盖 90nm 工艺）与量检测设备（明场工艺可覆盖 65nm）仍为半导体设备自主可控最短板。国内光学产业链发力攻克难关：量检测等光学设备营收快速增长，2023 年主要上市公司营收规模合计可能达到十余亿元，对上游光学元件需求有望快速增长。

ChatGPT 依赖大模型、大数据、大算力支撑，其出现标志着通用人工智能的起点及强人工智能的拐点，未来算力将引领下一场数字革命，xPU 等高端芯片需求持续增长。先进封装为延续摩尔定理提升芯片性能及集成度提供技术支持，随着 Chiplet 封装概念持续推进，先进封装各产业链（封测/设备/材料/IP等）将持续受益。

进封装向着小型化和高性能持续迭代在以人工智能、高性能计算为代表的新需求驱动下，先进封装应运而生，发展趋势是小型化、高集成度，历经直插型封装、表面贴装、面积阵列封装、2.5D13D 封装和异构集成四个发展阶段。先进封装开了More-than-Moore 的集成电路发展路线，能够在不缩小制程节点的背景下，仅通过改进封装方式就能提升芯片性能，还能够打破“存储墙”和“面积墙”。先进封装属于中道工艺，包括清洗、溅射、涂胶、**、显影、电镀、去胶、刻蚀、涂覆助焊、回炉焊接、清洗、检测等一系列步骤，关键工艺需

半导体测试机又称半导体自动化测试机，与半导体自动化测试系统同义。两者由于翻译的原因，以往将 Tester 翻译为测试机，诸多行业报告沿用这个说法，但现在越来越多的企业将该等产品称之为 ATE system，测试系统的说法开始流行，整体上无论是被称为 Tester 还是 ATE system，皆为软硬件一体。