AI ASIC：海外大厂视角下，定制芯片的业务模式与景气度展望

AI ASIC：海外大厂视角下，定制芯片的业务模式与景气度展望 2025年08月07日 证券分析师陈海进执业证书：S0600525020001chenhj@dwzq.com.cn研究助理李雅文 执业证书：S0600125020002liyw@dwzq.com.cn 增持（维持） ◼ASIC业务模式下需要服务商具备什么能力？1）IP设计能力：定制芯片主要包含四部分IP，计算、存储、网络I/O及封装，服务提供商不涉及计算部分架构设计，只提供相应设计流程及性能优化。博通、Marvell针对这四部分均有较全面的布局，均能提供存储、网络I/O、封装的完整IP解决方案，国内芯原针对处理器IP有较深技术积累，其他部分如先进封装Chiplet等正在积极布局。其中SerDes IP对大规模芯片互连极其重要，国外厂商达到224G速率及以上，国内多数厂商已具备112G技术实力。2）SoC设计能力：服务商还应具备整芯片集成能力，博通、Marvell、AIChip等具完整SoC设计能力，博通与谷歌、Meta合作，Marvell联手亚马逊，二者占ASIC市场份额超60%，其中博通市占率55-60%、Marvell为13-15%。目前Marvell锁定亚马逊Trainium2产能，凭3nm设计技术及先进封装将继续开发Trainium3。 ◼28年定制芯片市场规模将达554亿美元，博通、Marvell指引均高增。博通预计，到2027年其三家大客户的数据中心相关XPU与网络市场总规模达600-900亿美元，且客户将部署百万卡集群。Marvell预测，2028年全球数据中心资本开支超1万亿美元，其中AI加速算力相关规模3490亿美元，XPU及附件投资2210亿美元，ASIC市场规模由此上调至554亿美元（定制XPU 408亿，23-28年CAGR 47%；附件146亿，CAGR90%），23-28年CAGR53%。 相关研究 《先进封装砥砺前行，铸国产算力之基》2025-07-26 《自主可控趋势不可逆，国之重器代工双雄应该重视！》2025-07-24 ◼AI ASIC景气度高涨，博通、Marvell业绩持续兑现。拆分博通、Marvell营收及毛利率与翱捷科技、芯原股份、AIChip、GUC毛利率发现，1）定制业务景气度持续高增但毛利率或承压。博通FY25Q2 AI业务收入超44亿美元，同比+46%，定制加速器两位数增长；Marvell FY26Q1数据中心营收14.41亿美元，占比76%，同比+76%，主要系AI定制芯片放量。随着AIChip、GUC等厂商加入AI定制芯片竞争，定制业务毛利率或将承压。2）博通、Marvell代表AI ASIC放量稳态毛利率水平，国产逐步入局AI ASIC，未来毛利率提升空间广阔。翱捷科技定制业务毛利率约40%，芯原股份定制业务毛利率约15%，AIChip毛利率20%左右，GUC毛利率约32%，而博通、Marvell因自研IP全、技术强且高毛利产品支撑，含XPU业务毛利率约60%。随着国内厂商逐渐布局AIASIC，定制业务毛利率水平将有望大幅增长。 ◼投资建议：推荐芯原股份、寒武纪、海光信息（与计算机组共同覆盖），建议关注翱捷科技、中兴通讯等。 ◼风险提示：大厂CapEx投入不及预期，技术发展不及预期，客户需求不及预期。 内容目录 1. ASIC业务模式下需要服务商具备什么能力？.................................................................................41.1. IP设计：拥有高速SerDes、HBM、先进封装等IP具备较强竞争力..................................51.2. SoC设计：博通、Marvell已为客户开发多代产品................................................................92.市场空间：23-28年CAGR 53%至554亿美元，博通、Marvell指引均高增..........................113.定制业务景气度高涨，博通、Marvell业绩持续兑现..................................................................123.1.博通：定制芯片业务环比持续保持强劲增长，ASIC未来空间可观................................133.2. Marvell：数据中心业务同比高增，未来定制业务营收占比将达50%...............................133.3.毛利率方面：博通、Marvell部门毛利率显著高于其他定制厂商.....................................144.风险提示............................................................................................................................................16 图表目录 图1：半导体产业链梳理.......................................................................................................................4图2：SoC芯片各部分IP情况.............................................................................................................5图3：ARM IP布局情况........................................................................................................................6图4：Cadence与Synopsys IP布局情况..............................................................................................6图5：博通定制技术能力与IP核.........................................................................................................7图6：博通在XPU中所提供的IP........................................................................................................7图7：Marvell定制芯片业务IP布局情况...........................................................................................8图8：Marvell SerDes IP发展................................................................................................................8图9：芯原股份业务情况.......................................................................................................................8图10：Alphawave硅IP布局情况........................................................................................................8图11：国内各公司SerDes IP布局情况...............................................................................................9图12：全球各家云厂商ASIC芯片及合作厂商梳理.......................................................................10图13：定制芯片市场规模预测...........................................................................................................11图14：数据中心市场规模预测...........................................................................................................12图15：博通营收拆分情况...................................................................................................................13图16：Marvell营收拆分情况.............................................................................................................14图17：博通、Marvell CY23Q4-25Q2季度毛利率对比...................................................................15图18：AIChip与GUC 2019-2024年毛利率情况.............................................................................15图19：翱捷科技分业务毛利率情况...................................................................................................16图20：芯原股份整体毛利率及分业务毛利率...................................................................................16 1.ASIC业务模式下需要服务商具备什么能力？ ASIC行业涵盖芯片设计、制造、封测环节，目前主要由海外CSP厂主导。半导体产业链目前已形成垂直分工化的格局，上游材料、设备壁垒较高，中游包含芯片设计、晶圆代工、封装测试，对应的成品芯片应用于下游各个领域。ASIC是一种为了专门目的或者算法而专门定制的芯片，位于半导体中游制造环节，又细分为芯片设计、晶圆代工、封装测试等环节。ASIC设计服务是向客户提供平台化的芯片定制方案，并可以接受委托完成从芯片设计到晶圆制造、封装和测试的全部或部分服务环节，充分利用半导体IP资源和芯片研发能力，满足不同客户的芯片定制需求，帮助客户降低设计风险，缩短设计周期。ASIC相较于通用芯片，卸载了通用芯片不必要的逻辑单元，根据特定的应用需求进行优化，减小芯片的面积，以实现数据处理速度，能耗，计算效率的平衡。