(来源:半导体前沿)
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随着全球生成式AI技术迈入高速发展阶段,中美两国在算力和半导体领域的竞争日趋激烈。AI大模型、推理与训练加速芯片(如GPU/TPU类产品)正推动高端硅片市场大幅扩容,12英寸(300mm)硅片已成为主流趋势。中国作为全球第二大半导体市场,正在加快本土产业布局,力争在2030年实现硅片产能和技术的全面突破。
——美国与全球市场动态
美国政府持续推动AI基础设施建设,例如National AI Research Resource (NAIRR)等项目。科技巨头如Alphabet、Nvidia不断扩建数据中心与先进AI芯片产能,2025-2030年全球12英寸硅片需求年均增速达到7-10%。行业预计2030年全球半导体收入有望突破1万亿美元,其中AI芯片贡献不断上升,8英寸硅片在高端应用领域持续萎缩。
——中国AI产业与硅片需求
12英寸硅片将成为中国生成式AI产业的绝对主力。2025年至2030年,中国本土300mm硅片(12英寸)产能有望翻倍增长,月产能将新增约24万片,大部分将用于AI训练芯片、HBM高性能存储器、逻辑和模拟芯片。
中国AI芯片(包括国产GPU、AI加速器、智能存储)主要使用12英寸硅片,300mm市场份额2024年已达62.6%,预计至2030年这一比例还将继续上升。8英寸硅片在AI等高端领域的需求份额将降至不足10%,主要应用于汽车电子、工业控制和部分模拟器件。
国内重点12英寸硅片厂商包括中环、北京亦庄、上海先进、杭州半导体等,市场扩张迅速,但进口依赖较高,仅占全球12英寸市场约4-5%。
——发展与挑战
中国政府每年半导体投资达400-500亿美元,积极推动新一代AI芯片和先进材料的国产替代,预计2030年中国半导体设备与材料自主化率将大幅提升。
8英寸硅片产能的扩张逐步放缓,更多资源向12英寸迁移以支撑AI和先进制程。尤其在HBM存储、类TPU加速器、高端SoC等应用,只有大尺寸硅片能满足密度和性能要求。
面对全球供应链挑战,国产12英寸硅片品质与良率正不断进步,但顶级芯片仍部分依赖进口硅片和设备,技术升级与自主创新为未来核心突破口。
结语
中美AI基础设施与算力芯片竞赛,将推动全球硅片产业结构从8英寸向12英寸加速转型。到2030年,中国生成式AI产业将高度依赖本地12英寸硅片产能,8英寸主要服务于低端与非AI市场。硅片材料技术、产能升级和供应链安全将成为中国半导体行业的重点突破方向与国际竞争新高地。