半导体行业投资策略：AI算力自主可控的全景蓝图与投资机遇

核心观点

AI 行业正以前所未有的速度和维度增长，推动 AI 芯片市场规模激增。中美 AI 芯片“战争”加剧，自主可控势在必行，国产 AI 芯片厂商将迎来关键发展机遇。

国产 AI 产业链分层

第一阶段：国产算力、存力、运力、电力等芯片自主可控

• AI 算力芯片：云侧 GPU/ASIC 芯片格局从“三分天下”到“群雄逐鹿”，端侧 SoC 芯片厂商乘风而起。
• AI 存力芯片：步入上行周期，国产模组方兴未艾，云侧/端侧存算方案百花齐放，国产存储持续扩产，跻身全球前列。
• AI 运力芯片：超节点+大集群推动运力市场规模迅速提升，Scale-up 交换芯片已成为数据中心主力交换需求，并且持续增长。目前交换芯片国产化率极低，有望成为下一个高赔率的国产替代新方向。
• AI 电力芯片：GPU 功率持续提升，供电架构升级催生功率模块新机遇。

第二阶段：AI 底座——晶圆厂、封测厂等芯片制造环节自主可控

• 晶圆厂：先进代工是 AI 芯片的“物理基座”，AI 的算力扩张是对先进晶圆代工需求的长期、确定性拉动。
• 封测厂：AI 浪潮中算力需求不断上修，高端先进封装的热度不减。展望未来，CoWoS 工艺或将继续升级，CoWoS-L 或成为重要技术路径。

第三阶段：设备材料、EDA、IP 等底层硬科技自主可控

• 干法刻蚀、薄膜沉积及 CMP 或将成为未来 4 年国产化率迅速提升的领域。
• 光刻、量检测设备及离子注入设备和涂胶显影设备也有望逐步突破。
• 配套的材料、EDA、IP 等环节也有望加速发展。

关键数据

• 中国 AI 芯片市场规模：2024 年为 1,425.37 亿元，预计 2029 年将增至 13,367.92 亿元，年复合增长率为 53.7%。
• 北美云服务商资本支出：2025 年计划超 3150 亿美元，聚焦生成式 AI 核心业务。
• 中国云厂商和运营商资本支出：算力投资占比显著提升。
• 中国 AI 计算力规模：2024 年为 725.3 EFLOPS，预计 2026 年将达到 1,460.3 EFLOPS，2028 年将达到 2,781.9 EFLOPS。
• 中国半导体设备市场规模：2024 年约为 3616 亿元，国产化率约为 21%。
• 全球半导体材料市场规模：2024 年达到 675 亿美元。

研究结论

国产 AI 产业链发展迅速，各环节国产化率不断提升。AI 算力、存力、运力、电力等芯片自主可控，晶圆厂、封测厂等芯片制造环节自主可控，设备材料、EDA、IP 等底层硬科技自主可控，将推动中国 AI 产业发展，并带来巨大的投资机会。

受益标的

海光信息、寒武纪-U、澜起科技、芯原股份、中芯国际、华虹公司、北方华创、中微公司、拓荆科技、通富微电、长电科技、江波龙等