新聞正文
SemiAnalysis 執行長 Dylan Patel 指出,晶片基板是人工智慧(AI)基建最大瓶頸,伯恩斯坦資深分析師 Stacy Rasgon 則指出,半導體供應鏈緊張恐延續至2028年。另一方面,Google( GOOGL-US ) 、亞馬遜( AMZN-US ) 加速自研晶片,輝達( NVDA-US ) 的 HBM 與 CoWoS 資源占比下滑,未來高利潤率面臨考驗。
10月23日,Patel以及Rasgon在美國聖塔克拉拉舉行的 CASPA 第35屆年度大會上,針對 AI 投資能否持續、半導體供應鏈瓶頸及輝達的競爭優勢展開討論。
Patel 指出,當前 AI 基礎設施建設面臨的最大供應鏈瓶頸並非電力,而是晶片基板。由於日本相關供應商擴產態度謹慎,關鍵材料供應難以迅速增加。
Rasgon 則預期,半導體供應鏈緊張情況可能延續至2028年,2029年的供需狀況則將取決於市場需求變化。
另一方面,輝達在全球 CoWoS 先進封裝及 HBM 資源消耗中的占比已開始下滑,預計2027年將進一步下降。
隨著 Google、亞馬遜等科技巨頭加速自研晶片布局,輝達未來的市場占有率及高利潤率能否持續,也將面臨新的考驗。
AI 基建最大 瓶 頸不是電力,而是晶片基板
Patel 指出,晶片基板是目前 AI 基礎設施供應鏈中最嚴重的瓶頸,影響程度甚至超過土地、電力及半導體製造設備等環節。
由於晶片基板及相關材料過去長期投資不足,加上日本供應商擴產態度謹慎,AI 加速器與 CPU 的產能擴張受到限制。此外,記憶體晶片及光學互連元件也面臨供應吃緊的問題。
相較之下,電力短缺仍有其他解決途徑。SemiAnalysis 預估,2027年全球在建資料中心規模將接近50吉瓦(GW),其中美國約占35吉瓦。業者可透過部署現場燃氣渦輪機、燃料電池等設備,部分緩解電力供應限制;但半導體供應鏈擴產需要更長時間,難以迅速增加供給。
AI 基礎設施建置成本攀升,也為產業擴張帶來壓力。Patel 估算,2024年建置1吉瓦算力基礎設施的總成本約為400億美元,如今已超過600億美元,兩年內漲幅逾50%。
融資成本上升則進一步增加業者的財務負擔。Rasgon 以雲端運算業者 CoreWeave( CRWV-US ) 為例指出,其無擔保債券在次級市場的殖利率已接近15%,反映新興雲端業者面臨較高的潛在融資成本。對於缺乏大型科技企業長期算力採購承諾的建設計畫而言,取得融資的難度也將隨之提高。
半導體供應鏈緊俏恐延續至 2028 年, HBM 排擠傳統 DRAM 產 能
AI 需求快速成長,正加劇記憶體市場的供需緊張。Rasgon 指出,儘管記憶體價格大幅上漲、產業獲利能力明顯改善,部分記憶體類股的預期本益比卻僅有2至4倍,反映市場擔憂2028年前後新增產能陸續開出後,記憶體價格可能大幅回落。
不過,若價格跌幅不如預期,市場目前的估值也可能面臨重新評估。
從需求面來看,AI 伺服器機架約70%至80%的晶片矽面積由記憶體占據,主要為動態隨機存取記憶體(DRAM)。
此外,生產相同容量的 HBM,所需晶圓數量約為一般 DDR5 記憶體的3至4倍。隨著 AI 加速器需求持續增加,HBM 大量消耗晶圓產能,進一步壓縮傳統 DRAM 的供應空間。
供給端同樣受到限制。目前既有晶圓廠的無塵室產能大致已滿載,業者短期內只能透過提高現有設施的利用效率增加產出。部分新增無塵室產能預計2027年開始投入使用,但更多產能要到2028至2029年才能陸續釋出。
在此背景下,Rasgon 預期,半導體供應鏈緊張情況可能持續至2028年,2029年的供需變化則取決於市場需求。
若 AI 需求持續強勁,即使新增產能陸續開出,記憶體供應仍可能難以滿足需求;反之,若需求成長放緩,而新增產能集中釋出,記憶體價格與產業利潤率便可能承受下行壓力。
輝達 HBM 、先進封裝資源占比下滑 Google 、亞馬遜自 研 晶片加速追 趕
與此同時,輝達在 AI 晶片市場的競爭優勢正面臨新的考驗。Patel 指出,2023至2024年間,輝達占據全球相當高比例的 HBM 及台積電( 2330-TW ) CoWoS 先進封裝資源,但這一情況已開始改變。
2026年,輝達使用的全球 CoWoS 晶圓與 HBM 資源占比已經下降,預計2027年還會進一步下滑,與此同時,Google、亞馬遜及超微半導體( AMD-US ) 等競爭對手的占比則逐步提高。
不過,資源使用占比下降並不代表輝達營收與獲利必然下滑。隨著 AI 晶片市場持續擴大,即使部分市場份額被競爭對手搶占,輝達未來一年的獲利仍可能年增一倍。
真正的考驗可能落在2028至2029年。隨著 Google TPU、亞馬遜 Trainium,以及 OpenAI 等企業持續發展自研晶片,輝達能否維持目前的高利潤率,將取決於技術更迭能否持續領先。
過去,輝達透過大幅提升晶片效能,支撐產品售價持續上漲。從 Ampere 架構到 Hopper 架構,晶片平均售價約翻倍,效能提升約10倍;從 Hopper 到 Blackwell,平均售價上漲約50%,效能提升幅度則達數倍甚至數十倍,具體取決於應用情境。
只要晶片效能提升速度持續超越價格漲幅,輝達便有望維持較強的定價能力;但若未來效能提升幅度放緩,高售價與高利潤率可能面臨壓力。
另一方面,雲端服務業者自行開發晶片的經濟誘因也日益明顯。Patel 估算,若完全扣除輝達、博通( AVGO-US ) 等晶片設計商的利潤,建置1吉瓦算力基礎設施的成本理論上可降至約200億美元,凸顯大型科技企業透過自研晶片降低外部採購成本、減少對供應商依賴的動機。
儘管如此,輝達仍具備 CUDA 軟體生態系、龐大裝機基礎、資金實力及融資能力等優勢。