摘要
摩根士丹利本次报告全面拆解未来 AI 基础设施全产业链,覆盖 CPU、GPU、ASIC、先进封装、存储、光模块及中国芯片六大核心板块。报告预测 2030 年全球 AI 半导体 TAM 将达 7530 亿美元,2024-2029 年 CAGR 高达 60%;台积电 CoWoS 产能 2027 年将扩至 165kwpm,SoIC 成为下一阶段扩张重点;中国 AI 芯片 TAM 2030 年将达 670 亿美元,自给率提升至 86%。报告同时给出各环节核心投资标的,并提示了产能扩张不及预期、需求波动等风险。
全文将以 Q&A 问答形式,对摩根士丹利本次研报的核心内容做体系化梳理与专业解读,完整覆盖全球 AI 半导体市场规模预测、先进封装技术演进与产能格局、各类 AI 芯片发展趋势、中国芯片国产化进程、产业链投资机会及核心风险提示等全部核心议题。
Q1:全球 AI 半导体市场的长期增长空间有多大?核心驱动因素是什么?
摩根士丹利预测,2030 年全球半导体市场总规模将达 1.5 万亿美元,其中 AI 半导体占比将达到 50%,即 7530 亿美元,2024-2029 年 CAGR 高达 60%。
从细分结构看,云 AI 半导体是核心增长引擎,2025 年云 AI 半导体 TAM 约 2350 亿美元,主要由 NVIDIA 的 AI GPU 贡献,非 NVIDIA GPU 及云 AI ASIC 约 300 亿美元。
核心驱动因素包括:
全球云厂商资本开支持续高增,2026 年全球前 10 大上市 CSP 云资本开支预计达 6850 亿美元,同比增长约 10%;
AI 从训练向推理渗透,Agentic AI 带来 CPU 需求爆发,预计 2030 年 Agentic AI 将新增 325-600 亿美元 CPU 市场空间;
定制 ASIC 加速普及,Google、AWS、Meta 等头部 CSP 持续加大自研芯片投入,2027 年全球 AI ASIC 出货量将突破 1200 万片。
Q2:先进封装(CoWoS/SoIC)的产能格局与需求趋势如何?
先进封装已成为 AI 芯片性能提升的核心瓶颈,台积电在 CoWoS 领域占据绝对主导地位。
CoWoS 产能与需求:
产能:台积电 2025 年 CoWoS 产能约 120kwpm,2026 年扩至 165kwpm,2027 年进一步提升至 165kwpm;非台积电厂商(Amkor、UMC、ASE)2026 年产能约 165kwpm。
需求:2026 年全球 CoWoS 总需求约 147.9 万片晶圆,同比增长 114%;其中 NVIDIA 占比 59%,Broadcom 占 20%,AMD 占 9%,MediaTek 占 3%。
SoIC 产能与需求:
产能:台积电 2026 年 SoIC 产能约 14kwpm,实际产量 10kwpm;2027 年产能 45kwpm,实际产量 30kwpm;2028 年产能 78kwpm,实际产量 60kwpm。
需求:2026 年全球 SoIC 需求约 156 万片晶圆,2027 年增至 350 万片;其中 NVIDIA 占比最高,2027 年需求约 120 万片,AMD 和 Apple 各约 60 万片。
值得注意的是,TSMC 将更多 CoWoS 产能向 MediaTek TPU 倾斜,2026 年 MediaTek CoWoS 需求从 3 万片上调至 4 万片。
Q3:CPU、GPU、ASIC 三类 AI 芯片的发展趋势与市场格局有何不同?
GPU:仍将主导 AI 训练市场,NVIDIA 占据绝对领先地位。2026 年 NVIDIA AI GPU CoWoS 需求达 87.5 万片晶圆,占全球总需求的 59%。下一代 Rubin GPU 将采用 3nm 工艺和 SoIC 封装,单芯片集成更多 SRAM,性能进一步提升。
ASIC:定制化趋势加速,头部 CSP 自研芯片占比持续提升。Google TPU、AWS Trainium、Meta MTIA 等自研 ASIC 在推理场景的性价比优势凸显。2027 年 Google TPU 出货量将达 630 万片,AWS Trainium 出货量达 180 万片。
CPU:Agentic AI 带来 CPU 需求爆发,CPU/GPU 配比从 1:2 提升至 1:1 以上。随着 AI 从推理向行动演进,工具调用、代码执行等任务对 CPU 算力需求大幅增加,预计 2030 年全球 AI 相关 CPU 市场空间将达 600 亿美元。
Q4:存储与光模块环节的需求增量有多大?
存储:
HBM:2026 年全球 HBM 总需求达 322.79 亿 Gb,同比增长约 150%;其中 NVIDIA 占比约 54%,Google 占 14%,AMD 占 9%。HBM4 将在 2026 年开始大规模出货,单芯片容量提升至 36GB。
NAND/NOR:AI 存储需求导致 NAND 短缺持续至 2026 年,NOR Flash 也将出现供应紧张;DDR4 短缺将持续至 2026 年下半年。
光模块:
800G 光模块已成为 AI 集群标配,1.6T 光模块 2026 年开始大规模出货;
CPO(共封装光学)将在 2027 年进入规模应用阶段,带动光模块市场新一轮增长,相关测试设备需求将提前释放。
Q5:中国 AI 芯片的发展现状如何?未来自给率能达到多少?
中国 AI 芯片市场正处于快速增长期,国产化进程加速。
市场规模:2026 年中国 AI 芯片 TAM 约 191 亿美元,2030 年将达 670 亿美元,CAGR 约 37%。
自给率:预计2030 年中国 AI 芯片自给率将达到 86%,其中本土晶圆厂产能可支持 580 亿美元的 AI 加速器收入。
核心厂商:寒武纪、MetaX、天数智芯是中国 AI GPU 的核心玩家,被摩根士丹利称为 "中国 AI GPGPU 十小龙" 中的重点关注对象。寒武纪 2025-2028 年营收 CAGR 预计达 90%,天数智芯达 122%。
性能对比:本土 AI 芯片在推理场景的性价比已具备优势,部分产品每 token 成本可与 NVIDIA 同类产品持平甚至更低,TCO 较 NVIDIA 低 30-60%。
Q6:摩根士丹利对 AI 半导体产业链的投资评级与核心推荐标的有哪些?
摩根士丹利对亚太科技半导体行业维持 **"Attractive"** 评级,重点推荐以下环节的核心标的:
同时,报告对 UMC、Vanguard、WIN Semi 等标的给予 EW/UW 评级。
总结
综合摩根士丹利本次研报的全部核心内容,未来 5-10 年全球 AI 基础设施将迎来爆发式增长,AI 半导体成为半导体行业最大的增长引擎。先进封装(CoWoS/SoIC)已成为制约 AI 芯片性能提升的核心瓶颈,台积电凭借技术与产能优势持续受益;定制 ASIC 在推理场景的渗透率快速提升,Agentic AI 带来 CPU 需求新增长极。
中国 AI 芯片市场正处于黄金发展期,本土厂商在推理场景已具备性价比优势,2030 年自给率有望提升至 86%,寒武纪、天数智芯等头部厂商将充分受益于国产化浪潮。产业链方面,晶圆制造、先进封装、半导体设备、光模块、存储等环节均将迎来持续的需求增长。
但同时也需警惕需求波动、产能扩张不及预期、地缘政治摩擦等核心风险。后续需重点跟踪台积电先进封装产能爬坡进度、云厂商资本开支变化、中国本土 AI 芯片的订单落地情况以及 CPO 等新技术的商业化进程。

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