2024年电子行业专题研究：2025年，AI应用和自主可控将持续驱动半导体周期上行

一、全球半导体周期复盘

半导体行业是一个分工较为精细的行业，产业从上下游的环节自下而上为：终端客户-渠 道端-IC 设计厂/IDM-晶圆代工厂/封测厂-半导体设备/材料，这么长的链条导致在终端需 求发生变化时，容易发生上游不同环节反应不及时，因此也导致了半导体行业呈较为明显 的周期性。但其周期性背后的根本归因是：供需关系。 我们复盘前面几轮半导体周期，根据供需关系按照时间维度分为长中短三种周期：长周期 （8-10 年）——为需求周期、中周期（4-6 年）——为产能周期、短周期（3-5 个季度） ——为库存周期，其中需求-产能-库存三种周期相互嵌套，共同推动半导体行业波浪式前 进。

1.1 长周期（8-10 年）：看需求

我们复盘过去二十多年以来半导体行业的发展历程发现，每一次大的技术革命都能驱动半 导体维持将近十年的景气度，其核心逻辑是：底层的新技术催生新产品的总量、渗透率和 单品半导体价值量的提升。例如： 2001-2010 年前后：我们称之为 PC 时代，自互联网泡沫破灭之后，PC 终端迅速兴起，随 之而来的功能机、笔记本等陆续出现，根据 Gartner 数据全球 PC 出货量，2003 年单季度 为 4000 万部左右，到 2011 年前后，单季度出货量达到约 9000 万部。随着超薄光驱、TFT 液晶屏、锂电池以及无线通讯技术等的发展促使笔记本电脑向更轻薄的方向发展，其内置 CPU 芯片的厚度、面积均开始大幅下降，含硅量持续提升。根据 WSTS 数据，全球半导体 销售额从 2001 年 1390 亿美元提升至 2010 年的 2989 亿美元，10 年复合增速达 9%。 2010-2021 年，2010 年前后，苹果开启了智能手机时代，从 3G 手机到 4G、5G 手机，全球 智能手机出货量从 2012Q3 的 1.86 亿部，到 2016 年平均每季度超过 4 亿部。以及由之而 来的 TWS 耳机、智能家居 AIOT 终端和云计算等新兴领域迅速崛起，也推动了算力 CPU、 存储器、Soc、电源管理等芯片的需求。全球半导体销售额也从 2011 年的 2995.2 亿美元 成长到 2021 年的 5558.9 亿美元，10 年复合增速为 7%。 2022 年全球半导体行情周期下行，行业处于展望悲观中。随之而来 ChatGPT 于 2023 年初 横空出世，为半导体行业前行带来曙光。AI 驱动基础设施建设，包括算力芯片、存储器、 交换机、服务器、PCB 等全产业链需求回暖，2023 年下半年下游终端开启补库周期，全球 半导体销售额于2024年8月达到561.6亿美元修复到上一轮的周期高点（2021.12为555.9 亿美元）。

1.2 中周期（4-6 年）：看产能

回顾 1986 年以来半导体的发展，可以发现半导体行业每 4-6 年经历一轮完整的波峰-波谷 -波峰的轮转。我们认为其背后核心为晶圆厂、封测厂的资本开支与产能扩张进度的驱动， 称之为“产能周期”即在供给驱动下的半导体行业重复演绎着复苏—扩张—高峰—衰退— 复苏—…的过程。

我们将产能周期分为四个阶段：复苏-扩张-顶峰-衰退，四个阶段依次交替轮转。 复苏：这个阶段，经历前面的衰退，各环节供应商较为谨慎，表现为全产业链条库存水位 较低。但随着下游需求开始改善，终端客户开始拉货，传导到渠道端、芯片设计公司，其 订单开始增加，出现被动去库存现象，同时上游晶圆厂小幅增加资本开支。 扩张：随着终端需求持续旺盛，渠道端及 IC 设计公司芯片出现供不应求、芯片交期延长， 导致芯片价格上涨，出现主动补库存现象，同时上游晶圆厂稼动率持续满产，开始加大资 本开支。

顶峰：芯片价格是一个明确的讯号，由于晶圆厂从计划到投产、量产基本上需要 1-2 年的 周期，在产能紧缺的情况下，晶圆厂提高代工价格进一步推动芯片价格持续上涨，导致部 分环节厂商开始囤货（以期转差价），层层叠加推高终端产品生产成本，压缩终端厂商利 润，导致部分厂商减少订单，随着时间推移，芯片厂商库存开始积压，出现被动补库存现 象。 衰退：随着终端订单持续减少，芯片厂商库存水位持续抬升（伴随囤货的厂商甩货），而 同时部分晶圆厂新产能开始投产，进一步增加供给，导致芯片价格下杀，行业进入主动去 库存阶段，晶圆厂大幅下调资本开支计划。随着行业杀价、甩库、呈现萧条景象，各环节 厂商给予谨慎甚至悲观预期，但是新的复苏已经走在路上…。

1.3 短周期（3-5 个季度）：看库存

由于半导体产业链条较长，各环节厂商大多专注一部分，很难做到纵观整条产业链的供需 变化，因此导致在一轮周期中全行业能保持供需平衡的时间很短，而供需失衡是常态，其 最典型的一个指标就是库存水位变化。因此，我们可以通过观察库存水位作为判断半导体库存周期变化的一个前瞻性指标，库存周期主要表现为：被动去库存（复苏）—主动补库 存（扩张）—被动补库存（顶峰）—主动去库存（衰退）—被动去库存（复苏）…。 我们统计全球半导体平均库存月数可以看到，在 2021 年之前库存周期较为平稳，每 3-5 个季度经历一次波峰和波谷（当然这个过程中也受季节性因素影响），在 2021 年宏观环境 变化及产业链供需错配导致行业出现大缺货，扰乱了正常的库存周期，整体库存周期拉长 到 3 年，到 2023Q4 完结了这一轮的库存周期。从 24 年以来的数据观察，我们预计目前半 导体行业已恢复到正常的库存周期节奏，当然数据还要进一步观察。

渠道端库存，我们分别观察安富利和艾睿电子等全球头部的半导体分销商的库存情况，库 存周转天数变化趋势与芯片厂商库存变化趋势相似，也是每 3-5 个季度经历起伏。

二、历史股价如何演绎

从历史上看，费城半导体相对标普 500 的表现与半导体周期有较高关联度，但其顶点通 常出现在半导体销售额增速的顶点之后，与半导体销售额同比由正转负相关度则较高。历 史上看，2009~2011 年的周期当中，费城半导体指数见顶于 11 年 2 月，上一次全球半导 体市场增速于 09 年 10 月转正，下一次全球半导体市场增速转负于 11 年 5 月；11~16 年 的周期当中，费城半导体指数见顶于 15 年 6 月，上一次全球半导体市场增速于 13 年 5 月转正，下一次全球半导体市场增速转负于 15 年 6 月；16~20 年的周期当中，费城半导 体指数见顶于 18 年 3 月，上一次全球半导体市场增速于 16 年 7 月转正，下一次全球半导 体市场增速转负于 18 年 12 月；20~22 年周期当中，费城半导体指数见顶于 21 年 12 月， 上一次全球半导体市场增速于 19 年 12 月转正，下一次全球半导体市场增速转负于 22 年 7 月。

我们认为目前消费电子补库已经结束，导致半导体销售额同比增速继续增长具备较大压力， 但历史上看费城半导体局部高点都出现在半导体销售额同比增速高点以后。25 年来看， 全球半导体销售额有望受益：1）AI 相关半导体营收占比提升，且有望仍然维持较高景气 度；2）降息周期以及 AI 创新有望拉动消费电子终端需求；3）工业、汽车库存有望去化 结束，因此全球半导体市场有望在 25 年继续保持增长。

限于数据可得性，我们拟合了 2017.1-2024.11 的国内半导体指数与费城半导体指数走势 图，发现 2023 年以前两者走势基本一致，但 2023 年-2024 年 9 月费城半导体指数走势明 确强于国内半导体指数，我们将这归因于美股 AI 科技龙头英伟达等带起的趋势性行情， 而国内 AI 发展要落后于海外，在 AI 发展初期，国内 AI 行情更多是对海外市场的映射。 而国内半导体公司大多从事传统半导体芯片，而那个时期恰好处于周期下行阶段，因此两 个指数出现明显的分化。2024 年 9 月底以来国内半导体指数出现明显暴增行情，我们认 为随着 AI 浪潮从基础设施往应用端切换，国内半导体公司将迎来发展机遇。

三、当前的判断：需求-产能-库存三周期共振，AI 应用和自主可控将驱动半导 体行业开启十年大周期

3.1 讯号一：AI 基础设施+AI 应用爆发，推动半导体需求增加

通过周期复盘，我们可以看到，每轮半导体大周期的开启都是由新兴技术推动产品升级和 创新，进而催生新产品的总量、渗透率和单品半导体价值量的提升，推动半导体市场规模 上升一个台阶。我们认为未来 10 年的大周期将由 AI 驱动，这主要表现在两个阶段：AI 基础设施和 AI 应用。

1，AI 基础设施持续增加：从 2022 年底 ChatGPT 大模型出世以来，AI 带来的产业变革迅 速扩大，主要表现为：2023-2024 年开启庞大的 AI 基础设施建设，表现为对 AI 服务器上 下游产业链及数据中心建设的需求，在半导体领域主要带动算力芯片、存储器（HBM）、交 换机芯片、以太网、光芯片等需求。 算力需求持续强劲，海外云厂商面向 AI 及云业务领域持续加大资源投入。我们看到海外 云厂商资本开支持续上修，持续加码 AI 竞赛。在经历高通胀、终端需求放缓等外因冲击 的背景下，2023 年上半年海外云厂商资本开支有所下滑。但随着 AI 的快速发展，大模型 持续迭代与落地带来的云业务以及随之产生的海量数据存储、训练等需求，云厂商都加大 了对数据中心、服务器以及基础网络设施的投资。海外四大云厂商谷歌、亚马逊、微软和 Meta 24Q3 资本开支分别是 131 亿美元、226 亿美元、149 亿美元和 83 亿美元，分别同 比增长 62%、81%、50%、26%。 各大云厂商也同步给出全年资本开支指引，谷歌展望四季度资本开支维持与 24Q3 类似， 2025 年资本开支有望进一步提升。亚马逊展望全年资本开支约为 750 亿美金，2025 年 资本开支有望进一步提升。微软展望 FY25 资本开支将进一步增长，但增速会放缓。Meta 将资本开支指引由 24Q2 的 370-400 亿美元上修至 24Q3 的 380-400 亿美元，同时预计 25 年资本开支将大幅增加。各大云厂商持续加大资本开支，以此支持云业务、AI 业务的 快速拓展。

根据集邦咨询最新报告显示，AI 服务器出货量从 2022 年到 2024 年增长迅猛，2024 年 增长率达到 42%，之后逐渐下降，但到 2027 年仍保持较高的增长，年复合增长率（CAGR） 为 26.4%。同时，AI 芯片晶圆消耗量占先进制程比例将从 2022 年的 2%提升只 27 年的 7%。

2，AI 应用开始爆发：随着可用有效数据遇到瓶颈，大模型迭代放缓，展望 2025 年生成 式 AI 催生的应用将成为接下来 AI 浪潮的主流，主要表现为“AI+X”包括 AI 手机、AIPC、 AI 眼镜、AI 耳机、AI 音箱、AI 玩家、AI 教育、AI 陪伴等等，这些终端需求的升级和创 新都将带来对芯片的需求，从而推动整个半导体行业步入大的上行周期。 根据集邦咨询最新的报告预计 2025 年包括智能手机、电脑、服务器、汽车、TV 等终端应 用都将呈现正增长趋势，其中 AI 服务器与汽车表现较为强劲（其中 AI 服务器增速 28.3%， 汽车为 18.2%）。

预计到 2027 年云计算和聊天机器人、自动驾驶、制造业和金融领域等将成为主要的 AI 应用领域，我们认为这主要归因于这些领域可以率先通过 AI 的加成，解决其存在的痛点， 并迅速提升效率，同时容易向 C 端落地推广。

分类来看： 1）AI 手机：根据 IDC，2024 年 Q3 全球智能手机出货量为 3.15 亿部、同增 4%， 2024 年 前三季度全球智能手机出货量为 9 亿部、同增 8%，智能手机需求持续复苏。伴随各家厂 商纷纷推出旗下 AI 手机，AI 手机渗透率持续抬升，2024 年 Q3 全球 Gen AI 智能手机出货 量为 0.55 亿部、同增 471%、渗透率为 18%。

2024 年 6 月 11 日苹果首个生成式 AI 大模型 Apple Intelligence 正式登场，提出五大定 义：功能强大、直观易用、融入产品体验、理解个人情景、注重个人隐私，核心能力涵盖 语言文本、图片影像、跨应用操作、个人情景理解。 功能涵盖了 AI 回信、AI 抠图、AI 录音纪要摘要等功能，并集成了 ChatGPT。比较惊艳的 功能包括基于个人情景实现跨 app 执行操作（比如邮件通知会议延期，可以直接问手机能 否赶上和女儿之前约的话剧，这个过程知道用户的女儿是谁，调用了邮件、地图等工具）、 支持自然语言理解、制作个人回忆视频。 Apple Intelligence 只能用于 A17 Pro（对应 iPhone 15 Pro）或更高版本手机、M 系列 的 iPad、Mac。软件系统升级对算力要求更高，有助于带动新一波换机周期。首批 Apple Intelligence 功能 10 月上线美国英语版，12 月拓展至澳大利亚、加拿大、新西兰、英国、 南非，明年逐步上线中国、法国、日本、西班牙。

2）AIPC：根据 IDC，2024 年 Q3 全球 PC 出货量为 0.69 亿台、同减 2%，2024 年前三季度 全球 PC 出货量为 1.94 亿台、同增 1%，需求整体表现平稳。伴随各家厂商纷纷推出旗下 AI PC，AI PC 渗透率持续抬升，2024 年 Q3 全球 AI PC 出货量为 0.16 亿台、同增 109%、 渗透率为 23%。预计 2028 年 AI PC 出货量达 2.67 亿台、渗透率达 98%，2023-2028 年 CAGR 达 42%。

3）AI 端侧：根据 IDC 的数据，2023 年全球耳机、智能手表&手环出货量分别为 3.1 亿、 1.9 亿，分别同增-1%、6%，预计 2024 年全球耳机、智能手表&手环出货量分别为 3.4 亿、 1.9 亿，分别同增 10%、-1%。耳机出货量结束了连续两年的下滑，重回两位数的正增长。 智能手表&手环出货量则仍然维持相对稳定。2025 年全球耳机、智能手表&手环出货量分 别为 3.6 亿、2.0 亿，分别同增 5%、3%。同时，我们观察到智能家居出货量也出现温和 复苏，在连续两年下跌后，2024 年智能家居出货量预计达 8.75 亿，同比增长 2%。

AI 发展的重心正在向边缘侧转移，端侧 AI 有望带来新一轮换机周期。换机需求有望来自 两个方面：1）首先是传统终端产品的升级，包括手机、PC、可穿戴与 IoT 等产品的自然 更换，主要源自 20-21 年居家办公带来的电子产品集中式采购，有望在今明两年陆续进入 自然换机周期，同时叠加设备自身的迭代与升级，带来内部芯片价值量的提升；2）AI+ 的创新需求，我们看好未来几年 AI 所带来的应用创新，也有望拉动换机周期，包括 AI 手 机、AI PC、AIoT 等有望爆发的端侧 AI 趋势，我们看好 2025 年 AI 眼镜以及 AI 耳机或率 先爆发。三星于 2024 年 7 月发布最新款 Galaxy Buds3 Pro 耳机，在 Galaxy AI 赋能下， 耳机支持智能降噪以及通话实时翻译功能。2023 年 9 月 Meta 和雷朋发布其第二代产品 Meta Ray-Ban，造型与价格不变，两者均没有配备光学屏幕，内置了定向扬声器、麦克 风、摄像头等组件，可用于FPV拍摄/视频录制、通话、听音乐等。2024年4月Meta Ray-Ban 推出 AI 功能，目前仅支持英文对话，仅限美国和加拿大用户使用。用户只需说出“Hey Meta” 并说出提示词或提出问题，便可激活该眼镜内置的 AI 助手，随后再通过镜框内置的扬声 器进行回应。2024 年 11 月，百度世界 2024 主论坛上发布了小度 AI 眼镜。

根据 Wellsenn XR ，2024 年 Q3 全球 VR 出货量为 118 万台、同减 5%，AR 出货量为 11 万 台、同减 4%，预计 2024 年 VR 出货量为 774 万台、同增 3%，AR 出货量为 51 万台、同比 持平。XR 领域表现平淡。

根据 IDC，2023 年全球智能眼镜出货量达 101 万台、同增 128%，2024 年 Q2 全球智能眼镜 出货量达 45 万台、同增 276%，2024 年 H1 全球智能眼镜出货量达 71 万台、同增 252%。 智能眼镜快速增长主要系 2023 年 9 月 Meta 和雷朋发布其第二代产品 Meta Ray-Ban，2024 年 4 月推出 AI 功能，目前仅支持英文对话，仅限美国和加拿大用户使用。根据 IDC，2023 年 Q4、2024 年 Q1MetaRay-Ban 出货量达 36、10 万台；我们估算 2024 年 Q2MetaRay-Ban 出货量或达 50 万台，年化销量达 200 万台。相较于一代产品（30 万台），MetaRay-Ban 销量倍增、初具爆款雏形。

根据比尔盖茨，智能眼镜作为未来科技的璀璨明珠，将彻底颠覆我们与世界的互动方式。 通过将这些轻巧的设备佩戴于眼前，用户能够直接将视频内容无缝融入自己的视野之中， 仿佛置身于一个全新的、高度互动的数字维度。 根据 Statista，2023 年全球眼镜（不含隐形眼镜）出货量达 10 亿副，眼镜作为最便携的 可穿戴设备、距离人眼最近的设备、可以捕捉用户所看到的一切，伴随 AI 加成，未来行 业有望突破千万级销量。根据 AR 圈，大量公司正涌入 AI 眼镜赛道。 2024 年 9 月 25 日，Meta 展示首款智能 AR 眼镜 Orion（该产品已经研发 9 年时间），Orion 采用分体式方案，包括眼镜本体、手势追踪腕带、计算模块，三者无线连接。Orion 眼镜 重量不足 100g、是迄今为止最轻 AR 眼镜，续航时间达 2 小时，视场角达 70 度、或拥有 业内最宽视野，支持多任务窗口、全息投影。光学设计上采用碳化硅材料制成的衍射型光 波导，并结合 JBD 的三片式全彩 LEDoS 技术。目前暂不面对消费者出售，为公司内部员工 和特定外部受众提供访问权限，未来将发布适合消费者级别的 AR 眼镜产品线。此外 Meta 与雷朋合作的第三代产品已在规划中，新产品将进一步增加麦克风的性能或数量以提升语 音 AI 交互能力，在此基础上，还将引入 AR 显示功能。Meta 也在积极攻关 SRG（表面浮雕 衍射光波导）+MicroLED 的方案，虽然 SRG 比几何光波导更加轻薄，但目前在光效及视场 角上稍逊一筹，未来新品有望采用 SRG+MicroLED 方案。 2024 年 11 月 12 日百度发布小度 AI 眼镜，作为全球首款搭载中文大模型的原生 AI 眼镜 具备第一视角拍摄、边走边问、卡路里识别、识物百科、视听翻译、智能备忘等功能。产 品重量 45 克，搭载 16MP 超广角摄像头，支持 AI 防抖算法；待机续航 56 小时，支持超 5 小时连续聆听，可 30 分钟充满电；搭载四麦克风阵列识别声音，采用开放式防漏音扬声 器设计。 2024 年 11 月 18 日 Rokid 或牵手暴龙发布眼镜新品，11 月 29 日 Inmo 将发布 INMO Air 3、 INMO Go 2 两款 AR 眼镜。年底雷鸟或携手博士发布新一代 AI 眼镜。2025 年 4 月小米计 划推出旗下 AI 眼镜。 根据彭博，苹果计划于 2025 推出一款廉价版 Visionpro，2026 年推出 Visionpro2，此后 推出 AR 眼镜；目前正致力于将 Appleintelligence 引入 Visionpro。

3.2 讯号二：芯片厂商库存月数保持低水位

我们观察全球半导体公司平均库存月数，在 23Q1 达到顶峰 4.7 个月，其后连续 3 个季度 下降，24Q1 受积极性备货影响有稍微抬升，但 24Q2 又下降至 3.89 个月。按照下游应用 分类来看，车用/工业用、PC/服务器、电力功率以及智能手机的库存均高于平均库存水位， 驱动 IC 芯片库存仍处于低位。但从库存走势上看，除了智能手机外，其他下游应用芯片 的库存均处于下降趋势。

国内半导体设计公司平均库存下滑的更为剧烈，其平均库存月数在 23Q1 达到最高 8.6 个 月之后，连续下降至 23Q4 的最低 5.7 个月。自 24Q1 开始，随着需求持续回暖，存储器等 芯片价格逐步修复，半导体库存水位开始回升。我们可以看到此轮半导体行业主动去库阶 段至 23Q4 库存水位见底后正式结束，24Q1 开始行业开启提前备货，拉动库存升至 6.9 个 月之后，连续 2 个季度下调库存至 5.7 个月，这主要归因于下游需求处于弱复苏状态下， 行业各环节厂商较为谨慎，以保持低库存状态。 按不同芯片品类看，除了 FPGA 和射频芯片库存稍高以外，其他芯片厂商均保持在 6 个月 左右的平均库存水位。

3.3 讯号三：渠道端芯片货期正常

我们跟踪富昌电子数据显示，截至 24Q3 包括 MCU、存储、模拟、分立器件、被动元器件 等多种半导体元器件和芯片的交期均已回归到正常水平，甚至部分芯片的交期相对紧张、 价格有上涨趋势。我们认为目前行业整体进入供需平稳阶段，但随着 25 年下游需求的复 苏以及 AI 带来的消费电子终端创新，我们认为行业整体有望开启积极备货，周期步入上 行通道。

3.4 讯号四：2025 年晶圆代工产能利用率持续提升，12 吋成为主流

预计 2025 年晶圆代工厂稼动率逐步回升，部分芯片有望出现涨价。根据集邦咨询的预估，截至到 24Q4 预估全球各大晶圆厂 8 吋产线稼动率将保持在 70%左右（其中华虹受益于国 产代工回流，稼动率高达 97%）、12 吋产线稼动率保持在 80%左右（同样归因，中芯国际 稼动率为 92%）。虽然受季节性影响，25Q1 稼动率有所回落，但随着芯片设计公司库存去 化、终端需求回暖，客户补库存将加速传导至上游晶圆厂，预计从 25Q2 开始晶圆厂稼动 率将有所回升。 那么，按照周期规律，我们预计部分竞争格局较好的芯片品类有望出现涨价现象，这主要 归因于在周期底部 IC 设计公司往往会对需求复苏的持续性持谨慎态度，在这个过程中， 对是否补库存通常会观望一段时间，导致其库存水位会低于平均水位，而如果下游客户拉 货加快，则会导致部分芯片涨价情况出现。

随着 8 吋晶圆产能扩张的停止，将 8 吋工艺生产的产品转移到 12 吋工厂的趋势已经开始 出现，12 吋晶圆的产能在逐年增加，预计 2022-2027 年复合增长率（CAGR）为 11.6%。8 吋 晶圆的产能则增长较为缓慢，且在 2027 年有下降趋势，CAGR 仅为 1.1%。 其中中国大陆持续的产能扩张极为迅速，到 2027 年，中国大陆将占 12 吋晶圆产能的 34%， 年复合增长率（CAGR）为 19.6%，超过行业整体平均增长率。

美国和中国台湾占据先进制程主要份额，中国大陆成熟制程占优。美国在本土建设先进制 程产能方面最为积极，TrendForce 预计到 2027 年，美国将占 21%的份额，而中国台湾的 市场份额将降至 54%。在成熟工艺方面，由于中国大陆晶圆厂重点扩展 28nm 及以上制程 产能，TrendForce 预计，到 2027 年，中国大陆将占 47%的成熟节点产能，并且仍有继续 上升调整的可能性。

3.5 讯号五：全球半导体设备销售额持续创新高，自主可控是归因

我们拟合全球半导体设备销售额与半导体销售额的变化情况发现，半导体设备销售额通常 领先半导体销售额 1-2 个季度见底/见顶，截至到 2024Q3 全球半导体销售额增速仍然保持 上升趋势。

受地缘政治及扩产周期影响，2023 和 2024 年全球 300mm（12 寸）设备支出增长速率放缓。 根据 SEMI 在 2024 年 9 月 26 日发布的报告显示，全球 300mm 晶圆厂扩产有望在 2025 年重 回爆发式增长。从全球范围来看，300mm（12 寸）晶圆厂设备支出主要是由半导体晶圆厂 的区域化以及数据中心和边缘设备中使用的人工智能(AI)芯片需求不断增长推动。SEMI 预计，2024 年设备支出将增长 4%，至 993 亿美元；2025 年将进一步增长 24%，至 1232 亿美元，首次超过 1000 亿美元；并预计 2026 年支出将增长 11%，至 1362 亿美元，随后 在 2027 年增长 3%，达到 1408 亿美元。

分区域来看，中国是最大的下游市场。预计 2024 年，中国半导体设备市场规模将达 450 亿美元，未来三年投资总额将超过 1000 亿美元，后续自主可控有望持续加速。为满足国 内自主可控需求，FAB 扩产有望加速落地，带动国内半导体设备市场规模上涨。此外，设 备国产化率有望进一步提升。韩国半导体设备市场规模预计在 2024 年将位居全球第二， 并在未来三年内投资 810 亿美元，以进一步巩固其在 DRAM、高带宽存储器(HBM)和 3D NAND 闪存等存储器领域的主导地位。预计中国台湾将在未来三年内投资 750 亿美元，3nm 以下 的前沿逻辑芯片是中国台湾晶圆厂投资的主要驱动力。 分领域来看，后续扩产主要来自存储领域客户。根据 SEMI 在 2024 年 7 月发布的报告显示， 由于对成熟节点的需求疲软，以及上一年先进节点的销售额高于预期，2024 年用于 Foundry 和 Logic 应用的晶圆厂设备销售额预计将同比适度收缩 2.9%，至 572 亿美元。受 前沿技术需求增加、新设备架构引入以及产能扩张采购增加的驱动，预计该细分市场在 2025 年将增长 10.3%，达到 630 亿美元。 与 Memory 相关的资本支出预计将在 2024 年出现最显著的增长，并在 2025 年继续增长。 随着供需关系正常化，NAND 设备销售额预计在 2024 年将保持相对稳定，略微增长 1.5% 至 93.5 亿美元，为 2025 年增长 55.5%至 146 亿美元奠定了基础。与此同时，2024 年和 2025 年，DRAM 设备销售额预计将分别以 24.1%和 12.3%的速度强劲增长，这主要得益于用 于人工智能部署和持续技术迁移的高带宽存储器（HBM）需求的激增。

ASML2024 年 Q1-3 中国大陆订单持续交货，占比持续高于 45%。主要归因于过去几年积压 的中国大陆客户订单，光刻机作为“卡脖子”环节设备，国内晶圆厂会提前下海外光刻机 设备订单，随着 ASML 设备的交付，其他环节设备的需求开始释放。2024 年 Q3，ASML 在 中国大陆的销售额达 35.09 亿欧元，占比达 47%，反应出国内对“卡脖子”设备的强劲需 求。此外，24 年前三季度，荷兰光刻机持续到货，国内市场收入占比持续高于 45%，看好 光刻机到位后，后续其他设备招标。

2024 年 1-9 月，中国从荷兰半导体设备进口金额同比大增，反映出国内半导体产业的持 续扩张。根据中国海关总署的最新数据，2024 年 1-9 月，中国从荷兰的半导体设备进口 额达到 70.55 亿美元，同比增长 55%，进口光刻机台数共计 193 台，显示出国内半导体制 造业对高端设备的强烈需求。光刻机已成功到位，看好后续其他主设备陆续招标。

国产设备工艺持续突破，解决“卡脖子”问题。3D NAND 产能建设推进受制约严重，其堆 叠层数不断提升，而极高深宽比刻蚀是关键技术难点。增加 3D NAND 集成度的主要方法是 增加堆叠的层数，刻蚀设备和薄膜沉积设备已取代光刻机，成为制造中最核心的设备。在 3D NAND 制造中，垂直通孔、侧面阶梯、多层触点等复杂的三维结构需要大量刻蚀工艺环 节，其中通过刻蚀设备制用于层间垂直互连的深孔是决定堆叠层数的最重要的工艺难点。 因为深度加深，纵横比增加，到达底部的等离子数量逐步减少，导致刻蚀速率降低并出现 各种缺陷，因此深宽比提升对刻蚀设备的各项工艺参数要求也相应提升。目前，中微公司 自主研发的极高深比刻蚀机，可应用于 64 层和 128 层 3D NAND 的量产，成为中国大陆唯 一的极高深宽比刻蚀供应商。

编辑：火腿肠