隨着生成式 AI 應用的迅猛發展，AI ASIC 能否成為英偉達 GPU 可⾏的替代品⼀直是全球熱議話題。摩根士丹利 15 日發佈研報《AI ASIC 2.0：潛在贏家》，認為 ASIC 憑藉針對性優化和成本優勢，有望逐步從英偉達 GPU 手中爭取更多市場份額。
大摩預計，AI ASIC 市場規模將從 2024 年的 120 億美元增長至 2027 年的 300 億美元，年複合增長率達到 34%。
在此情況下，英偉達憑藉其在大型語言模型訓練方面的優勢，將繼續佔據主導地位。博通、世芯電子（Alchip）和 Socionext 被看好。Cadence、台積電及其供應鏈夥伴（ASE、KYEC 等）將從 ASIC 設計與製造的快速增長中獲益。
大摩表示，ASIC 的崛起並不意味着 GPU 的衰退。相反，這兩種技術將長期共存，為不同需求場景提供最佳解決方案。
<h2>ASIC 會成為英偉達的有力競爭者嗎？</h2>
隨着生成式 AI 應用的迅猛發展，全球 AI 計算需求呈現爆炸式增長。報告預計，基本情境下，到 2027 年，雲端 AI 半導體市場規模將達到 2380 億美元，而在樂觀情境下甚至可能達到 4050 億美元。
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在這一領域，ASIC 憑藉針對性優化和成本優勢，有望逐步從英偉達 GPU 手中爭取更多市場份額。
摩根士丹利預計，AI ASIC 市場規模將從 2024 年的 120 億美元增長至 2027 年的 300 億美元，年複合增長率達到 34%。
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儘管英偉達的 AI GPU 性能卓越，但摩根士丹利認為，雲服務提供商如谷歌、亞馬遜和微軟，仍在積極推動 ASIC 設計。這背後的驅動力主要有兩個。
首先，是優化內部工作負載。通過開發自定義芯片，CSP 可以更高效地滿足其內部 AI 推理和訓練需求。
其次，是更好的性價比。報告指出，雖然英偉達的 GPU 具備強大的計算性能，但其硬件價格高昂，特別是在 AI 訓練過程中。相比之下，ASIC 的單位成本更低，尤其是在大規模使用後。
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例如，亞馬遜的 Trainium 芯片在推理任務中比英偉達的 H100 GPU 便宜約 30% 至 40%。谷歌也在不斷優化其 TPU 系列，最新的 TPU v6 在能效上比上一代提升 67%。
摩根士丹利強調，儘管英偉達的 GPU 仍是大多數 CSP 的首選，但未來幾年內，隨着 ASIC 設計的日益成熟，這些雲巨頭可能通過自研 ASIC 在採購談判中獲得更大話語權。
<h2>贏家與輸家：誰將主導未來市場？</h2>
摩根士丹利在報告中梳理了全球 ASIC 供應鏈，並明確了六大可能的贏家：
<blockquote>
<ul>
<li>AI GPU：英偉達將繼續主導市場，尤其是在大規模語言模型訓練方面，其解決方案仍是最優選擇。</li>
<li>ASIC 供應商：博通、Alchip（世芯電子）和 Socionext 被視為 ASIC 市場的潛力股。其中，Alchip 由於與 AWS 的深度合作，預計將在 2026 年顯著提升市場份額。</li>
<li>電子設計自動化工具：Cadence（楷登電子）有望實現結構性增長。</li>
<li>代工廠：台積電及其供應鏈夥伴（如 ASE、KYEC 等）將從 ASIC 設計與製造的快速增長中受益。</li>
<li>測試服務：Advantest 是 AI 芯片測試領域的領先者，其在 AI 設備測試方面的專注將為其帶來顯著增長。</li>
<li>HBM：三星電子是非英偉達 HBM 市場份額領先者，將從 ASIC 需求增長中獲益。</li>
</ul>
</blockquote>
相比之下，一些傳統芯片公司和代工廠可能面臨挑戰。例如，AMD 由於在 AI GPU 領域未能與英偉達拉近差距，或將失去更多市場份額。而 UMC 等缺乏先進工藝節點支持的代工廠也可能難以在高端 AI 芯片市場中分得一杯羹。
<h2>TCO 分析：ASIC 真的划算嗎？</h2>
摩根士丹利通過 TCO 模型對比了 ASIC 和 GPU 在 AI 訓練和推理任務中的成本效益。結果顯示，儘管英偉達的 GPU 在性能上佔據明顯優勢，但 ASIC 的初始成本較低，尤其適合預算有限的雲服務提供商。
例如，在同等預算下，AWS 的 Trainium 2 可以比英偉達的 H100 GPU 更快速完成推理任務，且性價比提高了 30-40%。Trainium3 計劃於 2025 年下半年推出，計算性能提高 2 倍，能效提高 40%。
不過，報告也指出，英偉達憑藉其更成熟的系統集成能力和更強大的軟件生態，仍在 TCO 計算中保持競爭力，特別是在需要靈活應對不同 AI 任務的場景中。
研報中提到，量子計算的潛在崛起可能會對 AI 半導體需求產生衝擊，但目前來看，量子計算在 AI 推理領域的適用性較低，短期內難以取代 ASIC 和 GPU。此外，退役 GPU 也可能成為 ASIC 市場的威脅。一些雲服務商可能選擇通過使用退役 GPU 降低成本，而不是投資昂貴的 ASIC。
摩根士丹利總結道，ASIC 的崛起並不意味着 GPU 的衰退。相反，這兩種技術將長期共存，為不同需求場景提供最佳解決方案。
在未來的 AI 市場中，ASIC 將憑藉成本和能效優勢爭取更多份額，而英偉達則將繼續依靠其技術領先性鞏固市場地位。

台積電

英偉達

博通

大摩認為，儘管英偉達的 GPU 在性能上佔據明顯優勢，但 ASIC 的初始成本較低，尤其適合預算有限的雲服務提供商。博通、世芯電子和 Socionext 被看好。Cadence、台積電及其供應鏈夥伴將從 ASIC 設計與製造的快速增長中獲益。

- 摩根士丹利預計，AI ASIC 市場將從 2024 年的 120 億美元增至 2027 年的 300 億美元。  
- ASIC 通過針對性優化和成本優勢，有望從英偉達 GPU 手中爭取市場份額。  
- 英偉達仍將主導市場，尤其在大型語言模型訓練方面。  

大摩深度透視 ASIC 產業鏈：誰是大贏家？