有着“ChatGPT之父”稱號的OpenAI CEO 奧爾特曼(Sam Altman)近日被爆與包括阿聯酋主權基金在內的中東投資大佬探討關於芯片產業鏈的雄心勃勃投資計劃，媒體爆料稱，奧爾特曼欲籌集5萬億~7萬億美元，用於提高全球芯片製造能力以滿足未來強勁需求。不僅“ChatGPT之父”欲砸巨資投向芯片製造領域，包括美國、日本等發達國家，以及印度、中國等發展中國家均制定了頗具雄心壯志的芯片產業鉅額投資規劃，並且近年來可謂“不惜代價”向芯片製造環節投入巨資，力爭本國成爲全球芯片製造領域佼佼者，全球芯片產業鏈景氣週期則有望順勢開啓。
隨着具有劃時代意義的生成式AI——ChatGPT風靡全球，以及AI芯片領導者英偉達(NVDA.US)連續四個季度公佈無比強勁的業績與業績展望數據，意味着全球逐步邁入AI時代。據多家媒體爆料，奧爾特曼所主導的7萬億美元規模投資規劃，將全面聚焦於解決AI芯片供應遠不及需求的難題，奧爾特曼曾多次抱怨沒有足夠的英偉達AI GPU來滿足OpenAI探索通用人工智能所需的龐大算力規模。因此，在全球，一場以AI芯片爲核心，同時覆蓋應用端的所有芯片類型以及芯片產業鏈上中下游的投資宏圖，將自2024年徐徐展開。
若OpenAI近期重磅發佈的文生視頻模型Sora向全球80億人無門檻無限制普及，OpenAI當前AI芯片算力遠遠不夠，因此需要龐大的底層硬件來支撐算力。此外，基於“AI融合萬物”這一大趨勢的端側AI大模型以及AI軟件大爆發熱潮，勢必將大規模呈現在PC與智能手機以及智能手錶、電動汽車等應用終端，這意味着核心芯片更新換代浪潮不久後將來臨，因此以CPU爲核心集成NPU+GPU的中央處理器、消費電子端大容量存儲芯片、電動汽車MCU以及工業端模擬芯片需求有望迎來激增期。
整個芯片產業鏈極其複雜，爲解決芯片製造難題以及AI大模型普及趨勢引發的全球電子設備升級換代，萬億美元資金不僅需要覆蓋芯片製造環節，還需要解決上游光刻機、刻蝕設備以及薄膜沉積等半導體設備產能擴張與設備更新週期、EDA工具全面升級等，下游則需解決CoWoS、SoIC以及3D Foveros堆疊等chiplet先進封裝產能問題以及砸重金研發更先進的chiplet封裝技術。
由此可見爲了提高芯片製造產能，意味着各國需要向整個產業鏈投入鉅額資金。從產業鏈角度來看，全球芯片產業鏈或將因此而邁入全新的“基欽週期”。
整個芯片產業鏈屬於典型的週期性的產業鏈，在無任何全球級財政或貨幣政策(比如2020年全球央行史無前例寬鬆政策)情況下，從繁榮到邁向衰退，直至衰退期結束，一般來說爲3-4年，這一完整週期數值與經濟學上的短週期理論——“基欽週期”理論的週期時長基本吻合。
但如果存在對整個產業鏈而言意義重大的技術革新，比如PC互聯網時代、移動智能時代，衰退期短暫，不到2年的衰退時期之後可能迎來一波全新的產業鏈週期———比如90年代後期個人電腦在全球消費電子市場全面普及以及2010年iPhone4問世開始的芯片產業鏈連續兩個盛衰週期持續8-9年之久，堪比“朱格拉週期”。ChatGPT等生成式AI風靡全球意味着人類社會漸入全新的AI時代，加之繼2023年末期芯片需求復甦端倪初見之後，整個2024年，極有可能是芯片產業鏈新的基欽週期開端之年，即全面復甦的開始。
“ChatGPT之父”與“臺積電之父”不謀而合：芯片產能亟需擴張
英特爾CEO帕特·蓋爾辛格(Pat Gelsinger)和有着“ChatGPT之父”稱號的奧爾特曼近日在美國加州聖何塞會議中心進行對話，雙方強調世界勢必將需要更多AI芯片以及更大規模的芯片產能。
奧爾特曼在會議上表示：“事實的核心是，我們認爲世界將需要更多芯片用於AI算力。這將需要全球在很多方面進行投資，這些投資規模可能超出我們的想象範圍。我們現在還沒有掌握足夠的數據。”
美國老牌芯片製造商英特爾(INTC.US)近年來可謂苦苦掙扎，尤其在全球AI熱潮中被英偉達與AMD甩在身後。在會議上，英特爾CEO蓋爾辛格展示了英特爾在芯片代工領域的雄心壯志，試圖在未來與當前“芯片代工之王”臺積電(TSM.US)平起平坐。在當下蓋爾辛格稱之爲“芯經濟(Siliconomy)”的浪潮中，他表示英特爾將利用市場未來對AI芯片以及其他芯片的狂熱需求，來重新奪回英特爾在芯片製造領域的領袖地位。
蓋爾辛格在會議上表示，英特爾願意爲任何公司代工芯片，其中也包括長期競爭對手英偉達與AMD。蓋爾辛格預測，到2030年，英特爾將主要通過滿足對AI芯片的龐大需求，使其芯片代工業務達到全球第二規模，其規模可能僅略輸於代工之王臺積電。
而“臺積電之父” 張忠謀近日在臺積電位於日本的第一家芯片製造工廠成立的開業儀式上表示，根據他與全球頂級芯片公司高管們的探討，目前全球對於包括AI芯片在內的芯片產能需求無比龐大。張忠謀表示：“這些頂級芯片公司幾乎都在談論，他們需要我們在全球建立更多的芯片製造工廠，需求不是幾萬片或幾十萬片晶圓，而是三座、五座甚至是十座大型的芯片廠。”
美國力爭芯片製造迴流! 美商務部長高呼：需要第二部《芯片法案》
據媒體報道，英特爾近期與拜登政府積極討論獲得超100億美元芯片製造補貼的相關事宜，這些補貼來自2022年拜登政府所出臺的《芯片法案》 ( Chips and Science Act)，這可謂美國政府支持芯片製造行業的最關鍵舉措。
該法案擬撥出高達390億美元的直接撥款補貼，以及價值750億美元的特別貸款和貸款擔保，以幫助芯片公司在美國建造更多的芯片工廠，將美國打造爲芯片製造強國，實現拜登政府所期望的“芯片製造迴流美國”。 據瞭解，這些資金所支持的項目包括建設、擴建或現代化用於生產最前沿製程、當前芯片製程以及成熟製程芯片的基礎設施，既包括前端的晶圓製造設備也包括後端封裝設備，還包括製程技術和設備技術研發所需的資金。
《芯片與科學法案》旨在擴大美國境內的高端芯片，尤其是5nm高端製程以下高性能芯片的製造能力，以全面增強美國在全球芯片製造領域中的競爭力並減少對外部供應鏈依賴。此外，美國政府所推動的芯片製造戰略還試圖在本十年末將美國最尖端芯片的製造份額突破至20%，而美國目前在該領域的產量幾乎爲零。拜登政府預計將在未來幾周向英特爾、臺積電、三星電子、美光以及其他芯片製造領域龍頭提供超百億美元補貼，用於在美新建工廠。
三星正在得克薩斯州泰勒建設一家芯片工廠，成本已超過250億美元，遠高於最初預測(比三星最初的預測增加超80 億美元)。三星計劃在2024年完成工廠建設，並於2025年開始生產5nm以下先進製程芯片，該工廠將創造大約2000個高端芯片製造職位。
臺積電在美國亞利桑那州的芯片工廠建設進展迅速，預計耗資400億美元，儘管因爲技術工人短缺和報告中的工會糾紛導致了項目啓動的延遲。臺積電計劃在2025年上半年開始在其鳳凰城工廠的生產。據瞭解，美國亞利桑那州芯片工廠是臺積電對美國市場進行的最大規模投資之一，預計將生產最先進的3nm或者2nm製程芯片，這些芯片用於從人工智能算力到移動端設備等各種高科技應用場景。
美國商務部長雷蒙多近期甚至表示，僅憑一部“芯片法案”，還不足以讓美國重新獲得芯片製造領域的領導地位。她強調：“如果我們計劃領導全球，就必須有某種持續的投資——無論你稱其爲CHIPS Two(第二部‘芯片法案’)或其他什麼都行。我們此前已經落後得太遠。” 雷蒙多還提到，她已經和奧爾特曼進行了交談，表示奧爾特曼正努力爭取美國政府批准一項大規模的風險投資計劃，聚焦於芯片製造領域，以促進AI芯片產能擴張。
在歐洲，歐盟也在加快發展其整個芯片產業鏈，試圖斥巨資強化與芯片製造過程有關的重要半導體設備、生產技術以及軟硬件協同體系，以謀求建立不過度依賴外部的芯片供應鏈體系。
2023年9月21日，歐盟《芯片法案》正式生效，根據該法案達成的協議，歐盟的目標是到 2030 年將歐盟目前的全球芯片市場份額翻一番，達到 20%——歐盟需要將產量增加四倍才能實現這一目標;並計劃動員超過 430 億歐元的公共和私人投資規模，以滿足歐洲對各類芯片日益增長的需求。時任歐盟輪值主席國瑞典宣佈：“《芯片法案》將促進歐洲芯片生態系統的全面發展，並在增強歐盟全球芯片製造競爭力方面發揮重要作用。”
日本與印度“梭哈”芯片製造，向全球展現“芯片強國戰略”
臺積電創始人張忠謀在臺積電位於日本的第一家芯片製造工廠——熊本芯片工廠正式成立的開業儀式上預測，日本可能將迎來一場“芯片製造復興”，該國試圖重拾 20 世紀 80 年代芯片製造輝煌時期。
日本政府將向臺積電位於熊本的第二工廠提供至多7320億日元(約48.6億美元)補貼，該工廠擬於2024年底開始建設，聚焦於5nm等高端製程。上述位於熊本的已開業臺積電工廠則已獲約 4760 億日元補貼。
在不到三年的時間裏,日本首相岸田文雄領導的政府已經雄心勃勃地斥資高達4萬億日元(約 270 億美元)振興日本國內芯片製造行業，同時也旨在幫助日本經濟重新回到政府和央行所尋求的正增長週期。
據瞭解，對於在日本國內芯片製造領域的重磅投資項目，日本政府迅速發放最高達50%的建設成本補貼。因此，這一高效率的鉅額補貼比例吸引臺積電、美光和三星電子等行業領導者赴日建廠，加之日本在半導體設備和半導體高端原材料領域堪稱全球領導者，在該領域坐擁東京電子、東京應化工業以及信越化學等巨頭，芯片製造巨頭更願意前往日本建設工廠。
日本北部的北海道島和南部的熊本已經有不少信息表明，新建成的芯片製造工廠開始影響當地經濟，並阻止人們湧向東京尋求更好的工作和教育。岸田文雄還計劃在日本私營部門的支持下，將芯片產業的財政支持提高到10萬億日元(約670億美元)。
與此同時，日本政府芯片戰略的主要目標是力爭到2030年將日本國內的國產芯片銷售額增加兩倍，達到15萬億日元左右。日本政府力爭在2027年，一家政府出資支持的有着“日版臺積電”稱號的芯片製造商Rapidus能夠量產2nm芯片，應用於人工智能、自動駕駛以及量子計算等最前沿領域。日本政府雄心勃勃地在北海道啓動Rapidus項目，計劃在2027年大規模量產最先進的2nm芯片，尋求日本在高端芯片市場領跑全球。
本週在東京舉行的聯合發佈會上，AI初創企業Tenstorrent宣佈將其AI芯片的部分設計授權給日本政府支持的Rapidus，並將共同設計芯片。Tenstorrent CEO則是大名鼎鼎的硅谷傳奇人物、Zen架構之父Jim Keller。
在印度，政府部門近年來已經採取多項政策和措施來吸引全球半導體設備領域的領導者，比如應用材料(AMAT.US)和科磊(KLAC.US)等半導體設備公司來印度擴充產能。應用材料(Applied Materials)2023年宣佈將在接下來的四年內投資4億美元在印度建立一個新的工程中心。應用材料目前在印度運營六個站點，並與印度科學研究院和印度理工學院等國家的知名機構緊密合作。
此外，印度政府已推出初始總額達100億美元的激勵計劃，吸引全球頂級芯片和顯示器產品製造商。目前印度政府已合計收到價值約200億美元的提案。該計劃包括爲符合條件的全球芯片製造商提供最高達項目成本50%的財政支持。來自美國的存儲巨頭美光、來自以色列的Tower Semiconductor、來自中國臺灣的富士康以及一個來自新加坡的聯營企業已表達在印度建立芯片製造工廠的興趣。
存儲巨頭美光已開始在薩南德建設一座耗資27.5億美元的芯片封裝和測試工廠，預計今年12月竣工。據悉，建設資金中的50%將來自印度中央政府、20%來自印度古吉拉特邦，美光則將投資約8.25億美元。Tower Semiconductor則即將在印度建造價值 80 億美元的大型芯片製造工廠。富士康表示將與印度軟件和工程集團HCL集團合作，在印度成立一家芯片封裝和測試合資企業。
除了依靠與全球芯片巨頭合作，印度政府還試圖探索本土芯片發展道路。爲支持專注於在印度訓練人工智能模型的本土芯片初創公司的發展，印度政府打算爲國內芯片初創公司和有興趣培養與人工智能應用相關的本土AI知識產權的外國公司提供支持，這一支持將通過110-120億印度盧比(約1.33億至1.45億美元)的芯片設計相關激勵計劃來實現。
中國聚焦“從0到1”! 力爭解決半導體設備這一“卡脖子難題”
近幾年，美國對於中國芯片產業鏈的制裁不斷升級，且全面集中於半導體設備、原材料以及芯片製造環節。因此，爲實現我國芯片製造全方位國產化，芯片製造所需的各種高端半導體設備這一基本上處於“從0到1”的初步發展領域，乃各級政府資金以及民間資金的最核心聚焦領域。
來自巴克萊銀行(Barclays)和伯恩斯坦公司(Sanford C. Bernstein)的分析師們表示，Naura Technology Group(北方華創)等半導體設備公司的名字有一天可能將與應用材料以及LAM Research等美國半導體設備同行一樣聞名全球。
這些華爾街分析師的理由很簡單：美國限制中國獲取尖端半導體設備技術的努力將促進國內半導體設備領域蓬勃發展，併爲本土企業創造巨大機遇，對這些企業的投資可能將在未來幾年獲得回報。
作爲對於美國商務部對應用材料、科磊以及阿斯麥(ASML)最尖端半導體設備全面禁止流入中國以及禁止英偉達高端AI芯片進入中國市場的迴應，中國已經投入了超過1000億美元的龐大資金，努力創建能夠填補空白的國內供貨商。伯恩斯坦的分析師近期在一份研究報告中寫道：“美國的制裁是一把雙刃劍，雖然可能會壓制中國在尖端半導體設備領域的發展，但也將迫使中國迅速發展自身供應鏈，努力實現自給自足。”
巴克萊分析師們則表示，中國到2025年實現國產芯片自給率達到70%的計劃存在挑戰，中國減少對進口的依賴需要過程，但隨着數百億美元的政府資金投入到本地芯片企業，中國芯片產業鏈的半導體設備商以及芯片製造商所扮演的角色將變得日益重要，預計未來5到7年內國產芯片產量有望翻番。
2024年，芯片產業鏈新一輪週期開啓
當處理天量級別的並行化計算以及高計算密度矩陣運算的數據中心AI芯片部署規模達到基本需求時，按照技術發展趨勢，在包括智能手機、人形機器人在內的消費電子等應用終端，以及電動汽車軟件系統和工業生產等應用終端，AI大模型勢必將最終融入這些終端，也就是端側AI。
摩根士丹利在2024年十大投資策略主題中指出，隨着消費類邊緣設備在數據處理、存儲端和電池續航方面的大幅改進，未來將有更多催化劑促使邊緣AI這一細分技術領域迎頭趕上，AI行業的發展重點也將從“訓練”全面轉向“推理”。邊緣AI是指在端側設備(如PC、智能手機、IoT設備和汽車等)上直接通過AI大模型進行數據流處理的技術。
相比於雲端AI，兼具高效率、極速響應以及個性化等顯著優勢的端側AI更符合消費者實際需求，這也必然帶來推理芯片需求激增。相較於AI訓練，AI推理領域對於“海量數據轟炸”應用背景下的GPU並行化算力需求遠遠不及訓練領域，推理進程涉及應用已經訓練好的模型來進行決策或識別，極度擅長複雜邏輯處理任務和控制流任務的以CPU爲核心的中央處理器足以高效率地調度化處理諸多推理場景。
按照芯片大廠們的技術路線，PC、智能手機以及智能手錶等應用端，AI芯片將以CPU爲核心，集成NPU與GPU技術，這意味着消費電子芯片換代需求不久後將接力數據中心服務器芯片需求，迎來需求爆發。Allied Market Research預計，從芯片類型來看，以CPU爲核心的應用終端AI芯片細分市場將在全球AI芯片市場中佔據多數份額。
因此，隨着端側AI大模型融萬物，意味着不僅AI基礎設施—-即數據中心AI芯片需求激增，PC、智能手機、智能手錶以及人形機器人等以CPU爲核心的中央處理器、存儲芯片、覆蓋電動汽車的MCU，以及覆蓋工業領域的模擬芯片等芯片更新換代需求有望自2024年以來迎來一波激增期。
知名市場研究機構Precedence Research近期發佈的AI芯片市場規模預測報告顯示，預計到2032年涵蓋CPU、GPU、ASIC以及FPGA等類型AI芯片市場規模將從2023年的約219億美元激增至2274.8億美元，2023-2032年複合增速接近30%。
Precedence Research表示，未來AI芯片將滿足全球各領域的最終用戶需求。在科技行業，創建以人工智能爲中心的產品和服務的公司，例如配備AI攝像頭的設備或嵌入端側AI大模型的PC與智能手機等消費電子，預計都將採用以CPU爲核心的AI芯片來確保流暢的用戶體驗，這一類型可能佔據AI芯片最大比例。企業則將利用數據中心AI芯片來處理諸如訓練AI大模型和通過“AI預測分析”改善經營效率等任務。研究機構和學術則有望利用AI芯片推進人工智能研究前沿，深入研究新型算法和大模型。
爲全球芯片產業鏈提供供應鏈信息的知名機構TECHCET近日發佈重磅預測報告，預計 2024 年存儲芯片這一半導體市場細分領域將強勁反彈，疊加AI芯片持續強勁的需求將引領全球半導體市場進入新一輪上行週期。在半導體市場，芯片產業鏈佔據九成左右的銷售額。
TECHCET預計 2024 年行業銷售額有望大幅增長 12%，隨後 2025 年將出現更強勁的增長，達到 21%。隨着半導體市場在當年晚些時候因需求端議價能力提高以及芯片庫存高企而進入需求下行週期，預計 2027-2028年，整個半導體市場銷售額陷入調整，AI時代芯片產業鏈進入第一個基欽週期的下行期。但預計2028年下半年開始復甦，此後迅速進入下一輪基欽週期，TECHCET預計2031或2032年全球半導體市場規模有望突破萬億美元大關。
國際半導體產業協會(SEMI)則更加樂觀，SEMI看好半導體市場在本十年末(即2030年)達到 1 萬億美元規模。SEMI預計從人工智能、自動駕駛和電動汽車、高性能計算到 6G 和人形機器人，對各種顛覆性的技術和新興應用需求快速增長，將推動芯片產業鏈歷史性擴張步伐。
芯片巨頭股價預期方面，英偉達公佈無與倫比的業績後，華爾街分析師對英偉達未來12個月的股價預期飆升，一些機構甚至在財報出爐後將預期上調至1000美元(截至上週收盤英偉達股價788.170美元)。伯恩斯坦(Sanford C. Bernstein)將英偉達目標價從700美元上調至1000美元;Melius Research將英偉達目標價從925美元上調至1000美元;Benchmark將英偉達目標價從625美元上調至1000美元。Loop Capital對於英偉達的目標價則維持1200美元，爲華爾街最高目標價。
頂着英偉達A100/H100“唯一芯片代工廠”頭銜的臺積電獲華爾街強力看漲，ADR普遍評級爲“強烈買入”。華爾街分析師平均目標則高達140.60美元，超過臺積電ADR歷史最高股價(上週美股收盤臺積電ADR收於129.530美元)。最高目標預期則高達驚人的185美元，華爾街知名機構Susquehanna近期將臺積電ADR目標從130美元上調至160美元。
