致胜硅之赛局：三大战略护航AI领先优势

三大战略护航AI领先优势 中国洞察 IBM如何提供帮助 在当今各行各业中，AI战略已处于核心地位，而确保由高性能半导体所支撑的计算能力稳定供给，对于AI体系的韧性至关重要。IBM提供成熟且经过市场验证的CIM/MES解决方案，帮助客户实现稳定高效的晶圆、芯片的制造和封装。在半导体运营方面，IBM运用AI技术来提升产品开发效率并优化制造流程。通过结合先进的数据分析与预测性维护，IBM助力客户提升产品良率并保障运营的可靠性。 如 需 了 解 更 多 信 息， 请 访 问：https://www.ibm.com/consulting SEMI如何提供帮助 随着AI需求激增、供应链承压，SEMI正在为行业构建韧性平台。我们通过会员主导的系列倡议，聚焦四大关键优先领域：智能数据与AI、供应链韧性、人才发展与可持续发展。SEMI拥有超过30个技术社区⸺从先进封装到晶圆厂业主协会⸺促进专业知识共享，推动下一代技术创新。 SEMI的全球性活动与专题会议，正在积极促成这份报告中所强调的供应商与买家的关键合作关系。我们提供市场情报、行业标准制定及概念验证(PoC)项目，加速创新落地。在84%的高管依赖政府激励政策的背景下，SEMI亦致力于推动有利的政策环境与支持性框架的建立。 秉持“连接、协作、创新”的理念，SEMI帮助成员多元化供应来源、构建区域生态系统，并保持AI发展的创新速度与活力。 序言 把握机遇，迎接产业升级 人工智能正以深远之力重塑产业格局，半导体作为其核心基石，亦迎来前所未有的机遇与挑战。电动汽车、机器人、传统电子设备迈向智能化，中国大陆半导体产业站上了转型升级的关键节点。 半导体芯片的市场需求呈爆发式增长。据国际半导体产业协会预测，2026年全球半导体设备销售额将攀升至1381亿美元，实现连续三年增长。1中国已连续五年成为全球最大半导体设备市场，本土芯片产能接近全球三分之一。2规模背后，是对制造效率与稳定性的极高要求――尤其在大批量晶圆和芯片制造过程中，采用实时、集成、精准、可追溯的稳健和可靠的CIM/MES工厂全自动解决方案，是企业的核心竞争力所在。 半导体制造体系复杂而环环相扣，从原始晶圆制备、晶圆制造至封装测试，均需实现端到端的协同管理与精准运作。而在当前国际环境下，CIM/MES系统本地化已成为产业自主与供应链安全的关键举措。IBM凭借解决方案的开放性和端到端方案的整合实施能力，同本土伙伴合作，助力企业构建自主可控、高效稳健的“数字化工厂”能力。 IBM商业价值研究院(IBV)研究显示，约九成的全球和中国供应商预计，至2028年，定制AI芯片、先进封装及新型计算架构将重塑全球半导体格局。本报告融汇了全球行业领袖观点与IBM实践洞察，从价值链重塑、生态构建与战略布局等维度，为企业提供可行指引。 前景可期，机遇已现。IBM愿与中国企业共同前行，推动半导体产业走向高质量与自主可控的新阶段。愿本洞察助您把握先机，迎接属于智能时代的产业新篇章。 2025年11月 摘要 芯片供应商难以跟上日益增长的AI需求 AI加 速 器 芯 片 的 需 求 预 计 到2028年 将 增 长50%至70%。83%的芯片买家表示他们已经遇到供应瓶颈――而新的工业应用将进一步推高需求。 芯片买家正优先考虑本地化采购 约80%的高管认为，获得本地生产的AI芯片、就近的AI人才资源和可访问的AI平台至关重要。然而，这一转变速度未能达到买卖双方的预期。 伴随AI的成熟，能效成为重中之重 82%的芯片买家正在寻求用于特定任务的专用芯片以优化能耗。近90%的供应商预计，对能够平衡性能、成本和能效的定制化系统级芯片(SoC)与芯粒（Chiplets）的需求将会增加。 下一代技术将有助于优化芯片性能 88%的芯片供应商预计，在未来三年内，包括光子计算、神经形态计算和量子计算在内的替代性计算技术将陆续涌现，以满足AI的发展需求。 目录 引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4第一章：成为不可或缺的合作伙伴. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6第二章：打造区域生态系统增强AI韧性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12第三章：释放下一代AI芯片的最大潜能. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18附录：芯片类型与应用指南. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 以“缺”为机，赢在稀缺时代 引言 算力跃升为全球硬通货，AI加持下，将其需求推至高位。 当企业竞相抢占人工智能驱动的商业新机遇时，其业务愿景依赖于纳米级半导体所提供的算力支撑。许多组织已将先进的AI芯片深度集成至其产品与服务中，然而，由于全球生产和资源瓶颈，芯片供不应求。 这一充满不确定性的半导体市场，将如何影响芯片买家与芯片供应商？在独家专有研究中，IBM商业价值研究院(IBM IBV)与Phronesis携手合作，于2025年5月对800位芯片采购商与供应商高管（其中100位来自于中国大陆）开展了专项调研（详见第27页的“研究方法”）。调研显示，本已捉襟见肘的AI芯片市场将日趋紧俏。 受访芯片买家预计，到2028年，对最先进半导体――图形处理器(GPU)、神经网络处理器(NPU)、张量处理器(TPU)、专用集成电路(ASIC)等AI加速器芯片――的需求增幅将高达50%至70%（见图1）。62%的受访者表示，到2028年，高性能AI计算基础设施，将成为企业竞争优势的核心支柱。 图1 迄今为止，大部分需求源于虚拟世界的应用，例如大语言模型(LLM)训练和移动应用程序。随着AI技术成熟并更深地融入物理世界――包括自动驾驶汽车、智能制造设备、机器人以及医疗器械等领域――其需求规模将发生根本性改变。针对特定领域的AI训练与边缘侧的嵌入式AI推理需求将显著增长。 目前，芯片供应链各环节的参与者――包括无晶圆厂(Fabless)和晶圆代工厂(Foundry)、集成器件制造商(IDM)、机械和材料供应商、电子设计自动化(EDA)以及知识产权(IP)供应商――均面临难以跟上需求的困境。约83%的芯片买家坦言，曾遭遇AI加速芯片断供或紧缺的问题。组织对智能体AI与各类AI场景的需求持续攀升，背后算力芯片的需求也随之走高，供需矛盾或将更加尖锐。 芯片买家陷入困境，75%的买家表示依赖少数半导体供应商是主要的战略挑战。目前，掌握设计和制造最新的高性能AI芯片的公司屈指可数。新参与者正在进入市场，通常有政府支持――但技能和技术限制仍然阻碍着真正的竞争。 我们的研究揭示，解决方案需要创造性和新方法。在后续的每个部分中，我们都指出了能够帮助组织在高度波动的AI芯片市场中取胜的策略。在第一章节，我们将探讨如何立即重塑您与芯片供应商的关系，从而提升您在AI芯片交付名单上的优先级。第二章节深入探讨如何通过强化本地能力建设，提升AI系统韧性。第三章节，我们解释未来的先进AI如何推动开发更专用的芯片，从而在性能、成本和能耗之间取得更好的平衡。 这些策略的成熟节奏各不相同，但要构建真正的韧性，企业必须同时启动这三条路径，并从现在开始行动。 “AI将像互联网和手机一样，通过训练和推理的加速计算，改变每个行业⸺从云到边缘，实现快速的模型开发，并影响全球每个市场。” Nvidia总监 第一章:成为不可或缺的合作伙伴 卖方市场格局下，买方必须主动争取有利地位。首先需要洞察芯片供应商的痛点，再探寻协同破局之道。 受访供应商面临重重关卡。逾80%的供应商指出了四个关键难题：地缘政治紧张局势、投资限制、技术人才短缺及供应链技术瓶颈（见图2）。有89%的中国大陆受访者认为，地缘政治竞争局势是当前最大的挑战，远超其他方面。对芯片买家而言，这些领域正是深化和改善与芯片供应链参与者关系的机会所在。 在地缘政治方面，芯片企业正在不同大洲建立新工厂，以应对不断变化的全球贸易环境和潜在的军事冲突――但目前，从启动生产到完成知识转移需要两年多的时间。在财务限制方面，81%的全球芯片供应商和78%的中国芯片供应商表示新芯片技术所需的投资难以企及；74%的供应商指出资本获取渠道有限。 芯片公司报告了关键技术的瓶颈，例如高带宽内存和晶圆基板。同时，61%的受访供应商直言他们缺乏供应链管理技能，而仅半数表示他们拥有必要的AI专业知识。中国的受访芯片公司坦言，AI算法与芯片集成是当前最大的技术瓶颈（见图3A和图3B）。 “追求尖端科技，需持续且大量的投入。” 图2 问：在满足市场需求与期望方面，您认为以下因素对半导体行业构成的挑战程度如何？（百分比为选择“存在一定挑战”和“存在重大挑战”的受访者比例合计） 芯片买家可以主动采取行动来应对这些挑战。目前，80%的芯片买家表示他们正在加强与芯片公司的战略联盟――84%的买家希望建立新的联盟。 由于芯片买家掌握着驱动芯片设计的应用场景，他们能够就优化半导体规格的技术要求提供宝贵见解。AI越前沿，芯片越专用，买家可借助行业与场景专长，在芯片开发中扮演更积极的角色。 “高端制造设备成本高，却无平价替代方案，这是全球业界共同困局。我们的目标清晰而坚定：打造一个既高效务实又成本可控的解决方案。” Hiroaki Takeishi佳能工业集团高级副总裁 Chip suppliers are struggling to address critical skills gaps.芯片供应商难以弥补关键技能缺口。 Figure 3图3B Chip suppliers are struggling to address critical skills gaps.芯片供应商难以弥补关键技能缺口。 通过更深入的合作与长期采购承诺，芯片买家可以成为供应商的优选合作伙伴。例如，若在供应紧张时期，供应商往往更可能优先保障那些签署多年采购协议的客户，而非短期合作方。 这种合作伙伴关系还可以延伸至为新芯片运营提供本地支持、联合研发、新技术投资等领域。例如，买家可以利用自身在供应链管理方面的专业经验和网络资源，来赋能其芯片制造合作伙伴提升运营效率。他们甚至可以分享技术专长强化合作关系：65%的芯片买家表示他们正在积极扩展内部AI芯片设计能力。 通过创造性地提供资源，芯片买家可以成为其芯片供应商不可或缺的伙伴――从而使自己处于更有利的位置，既能获取芯片，又能使其长期AI战略更具韧性。 行动指南 优先芯片合作伙伴关系，强化高效协作。投入资源，补齐半导体领域专业知识，以便与供应商更高效协同。识别行业瓶颈，探索多样化合作模式，补齐供应商在某些领域的知识短板。在半导体人才稀缺的环境下，探索多元且高价值人才的获取途径，例如通过AI代理填补人才缺口。 主导产品需求定义，深入芯片设计。定义清晰且有影响力的应用场景，帮助供应商优化芯片架构，实现成本、性能与能效的完美平衡。成为需求与合作节奏可预测的商业伙伴，帮助芯片合作伙伴更好地应对硅周期。 投资供应链透明化，筑牢风险防线。实现供应商多元化，并优化库存管理。借助AI场景演练，提前识别脆弱点。多预案并行，应对各种不确定性。确保供应链具备材料层级的可追溯性，以满足监管合规与社会责任要求。 “供应链透明在设备运营中至关重要。固态硬盘和半导体由众多