曾燕
一、前言
高性能芯片作為人工智能、5G通信、智能汽車等新興技術的核心支撐，其發展水平直接決定了一個國家在科技競爭中的話語權。當前，全球半導體產業正經歷地緣政治重構與技術范式變革的雙重震蕩，高性能芯片行業既面臨供應鏈區域化、技術封鎖等挑戰，也迎來AI算力需求爆發、國產替代加速等歷史機遇。
二、高性能芯片行業發展現狀與趨勢
(一)技術迭代加速，架構創新成破局關鍵
當前，高性能芯片技術正突破傳統摩爾定律的物理極限，轉向三維異構集成、Chiplet封裝、光子計算等創新路徑。臺積電3nm制程工藝良品率突破臨界點，英特爾18A制程實現外部客戶流片，標志著先進制程競爭進入新階段。與此同時，RISC-V開源架構憑借其靈活性與低依賴性，在AIoT、車載計算等領域快速滲透，阿里巴巴平頭哥推出的玄鐵C910處理器，性能較前代提升顯著，成本大幅降低。Chiplet技術通過模塊化設計，將不同工藝節點的芯片單元集成于同一封裝，有效平衡了性能、成本與良率，成為突破先進制程限制的重要手段。
根據中研普華產業研究院發布《2025-2030年中國高性能芯片產業市場全景解讀與投資機遇深度研究報告》顯示分析
(二)應用場景多元化，AI驅動需求結構性分化
人工智能技術的普及正重塑高性能芯片的需求結構。云端訓練市場被英偉達GPU主導，但其客戶對單一供應商的依賴擔憂日益加劇，谷歌TPU、微軟Maia等自研芯片加速替代;邊緣端推理場景則催生低功耗、高能效的專用芯片需求，地平線征程6芯片專為自動駕駛設計，算力與功耗控制均優于同類競品。此外，智能汽車、工業互聯網、元宇宙等新興領域對芯片的定制化需求激增，推動行業從“通用計算”向“場景適配”轉型。
(三)供應鏈區域化重組，國產替代進入深水區
地緣政治沖突與貿易保護主義抬頭，促使全球半導體供應鏈向“區域化+多元化”重構。美國通過《芯片法案》吸引臺積電、英特爾等企業建廠，目標將本土先進工藝份額大幅提升;中國大陸則聚焦成熟制程擴張，預計到2030年成熟工藝市占率將突破關鍵比例，中芯國際28nm工藝良品率大幅提升，華虹半導體12英寸產線加速爬坡。在設備與材料領域，國產光刻膠、EDA工具、碳化硅襯底等“卡脖子”環節取得突破，長鑫科技IDM模式構建起設計-制造-封測全鏈條能力，成為存儲芯片國產替代的標桿。
三、高性能芯片市場規模及競爭格局
(一)市場規模持續擴張，存儲與邏輯芯片主導增長
全球高性能芯片市場受益于AI、物聯網、自動駕駛等領域的快速發展，需求量激增。存儲芯片領域，HBM技術迭代加速，英偉達占據消費市場大部分份額，但海內外自研廠商正通過搭載多層HBM縮小差距;邏輯芯片方面，先進制程產能持續向AI服務器、高端手機集中。中國作為全球最大半導體消費市場，高性能芯片市場規模增長顯著，消費電子、汽車電子、工業控制成為三大核心應用領域。
(二)競爭格局“三足鼎立”，本土企業突圍細分賽道
全球高性能芯片市場呈現“國際巨頭壟斷高端、中國玩家加速追趕”的格局。英特爾、三星、臺積電占據全球大部分市場份額，但在細分領域，中國企業的技術突破與生態構建能力日益凸顯。華為海思在AI芯片領域推出昇騰系列，性能比肩國際主流產品;紫光展銳在物聯網芯片領域覆蓋工業、能源、車聯網等場景，市占率居全球前列。此外，中小企業在模擬芯片、功率芯片等細分領域深耕，滿足多樣化市場需求。
四、投資建議
(一)聚焦核心技術突破，布局先進制程與新材料
投資者應重點關注具備自主可控能力的企業，尤其是在3D Chiplet封裝、光子芯片、碳化硅功率器件等領域取得技術突破的標的。例如，采用碳基芯片研發的企業，實驗數據顯示其功耗可大幅降低，為高性能計算提供新路徑。
(二)把握新興應用場景，挖掘高成長性細分市場
AI服務器、智能汽車、工業互聯網等領域對高性能芯片的需求持續釋放。建議關注在車載計算芯片、服務器液冷散熱、邊緣端AI推理芯片等賽道具備先發優勢的企業。例如，英偉達Grace Hopper超級芯片通過CPU+GPU異構架構，為AI大模型訓練提供算力支持，其生態合作伙伴值得長期跟蹤。
(三)緊跟政策導向，關注區域產業集群效應
長三角、珠三角及京津冀地區憑借完善的產業鏈配套與科研資源，成為高性能芯片產業的核心集聚地。投資者可結合地方政策紅利，布局區域龍頭企業。例如，深圳設立專項基金支持半導體全鏈條優化，當地企業在AI芯片、設備材料等領域的技術轉化效率顯著提升。
五、風險預警與應對策略
(一)技術迭代風險：強化研發投入與生態協同
高性能芯片行業技術迭代周期短，企業需持續加大研發投入以保持競爭力。建議通過產學研合作降低技術試錯成本。例如，中科院微電子所與華為合作開發EDA工具，加速全流程驗證，為國產設備突破提供支撐。
(二)供應鏈風險：構建多元化供應體系
地緣政治沖突可能導致關鍵設備、材料斷供，企業需通過“國產替代+全球布局”分散風險。例如，立訊精密在越南、印度建廠，規避關稅壁壘;長鑫科技通過IDM模式實現供應鏈自主可控，降低對外部代工的依賴。
(三)市場風險：警惕需求波動與價格競爭
消費電子市場周期性波動可能傳導至芯片行業，企業需通過定制化設計提升產品附加值。例如，針對游戲手機優化GPU性能、為影像芯片集成NPU算力，通過差異化競爭抵御價格戰壓力。
六、高性能芯片行業未來發展趨勢預測
(一)智能化與綠色化并行，推動技術范式升級
未來高性能芯片將深度融合AI算法與硬件設計，實現能效比的指數級提升。同時，歐盟《芯片法案》要求大幅降低生產碳排量，倒逼企業采用綠色能源與環保材料。中芯國際通過優化單晶圓能耗，計劃提前實現碳中和目標，綠色制造能力將成為企業核心競爭力之一。
(二)融合創新加速，拓展應用邊界
高性能芯片將與物聯網、云計算、大數據等技術深度融合，催生新的增長點。例如，光子芯片傳輸速度遠超電子芯片，有望在數據中心實現商用;量子計算芯片則可能為密碼學、藥物研發等領域帶來顛覆性變革。
(三)區域競爭與合作深化，重塑全球產業格局
美國、中國大陸、歐盟將形成三大產業中心，通過技術聯盟與貿易協定爭奪話語權。企業需在自主創新與開放合作間尋求平衡，例如，臺積電在南京擴產的同時，與ASML合作研發下一代光刻機，通過技術共生抵御地緣風險。
高性能芯片行業正處于技術革命與產業重構的歷史交匯點。對于企業而言，唯有以技術創新為矛、以生態協同為盾，方能在全球競爭中占據一席之地;對于投資者而言，需以長期視角洞察技術拐點與政策紅利，把握結構性機遇。未來五年，中國高性能芯片產業有望在成熟制程國產替代、先進封裝技術突破、新興應用場景拓展等領域實現跨越式發展，為全球半導體產業注入新動能。
如需獲取完整版報告及定制化戰略規劃方案，請查看中研普華產業研究院的《2025-2030年中國高性能芯片產業市場全景解讀與投資機遇深度研究報告》。
研究院服務號
中研網訂閱號