中国 AI 芯片产业链深度研究报告(2)产业链关键环节深度分析
3. 产业链关键环节深度分析
3.1 芯片设计环节
中国 AI 芯片设计环节已形成较为完整的企业梯队,2025 年呈现出 "一超多强" 的竞争格局。根据 IDC 数据,2025 年下半年国产 AI 芯片中,华为昇腾市场份额位居国内第一,百度昆仑芯市场份额位居国内第三。华为海思作为绝对龙头,2025 年在中国本土 AI 芯片市场份额飙升至 28%,超过 AMD 成为中国市场第二,对英伟达形成强有力挑战。华为昇腾在中国训练芯片市场市占率已达 42%,昇腾 910C 性能达到英伟达 H100 的 80%。寒武纪实现了历史性突破,2025 年前三季度营收 46.07 亿元,同比增长 2386.38%,净利润 16.05 亿元,同比增长 321.49%。公司预计 2025 年全年营收 60-70 亿元,同比增长 410.87%-496.02%,净利润 18.5-21.5 亿元,实现上市以来首次盈利。云端产品线是寒武纪的核心营收来源,2025 年上半年营收占比高达 99.62%。百度昆仑芯在 2025 年表现强劲,营收接近 30 亿元(超自身预期),出货 6-7 万张,主打 P800 芯片(均价 7 万元),拿下腾讯、招商银行、南网、移动等大额订单。海光信息专注于超算和国家单位等特殊领域,AI 芯片聚焦超算、国家单位等特殊领域,具体营收数据不透明,但逐步进入互联网大厂测试环节。壁仞科技虽然面临架构迭代慢的问题,BR1 系列芯片架构已停滞 3 年,与国内竞品的代际差距扩大,但公司收入从 2022 年的 49.9 万元快速增至 2024 年的 3.37 亿元,年复合增长率达 2500%,截至 2025 年 12 月 15 日手握总价值约 12.41 亿元的在手订单。摩尔线程发布了新一代全功能 GPU 架构 "花港",支持 FP4 到 FP64 的全精度计算,算力密度提升 50%,能效提升 10 倍。基于该架构的 "华山" 芯片主打 AI 训推一体,已成功支持超十万卡规模的 "夸娥" 智算集群。3.2 制造环节
中国 AI 芯片制造环节主要由中芯国际和华虹集团两大代工厂支撑。中芯国际作为国内半导体产业的 "压舱石",在先进制程方面取得了重要突破。- 1.7nm级N+2工艺实现产能倍增,月产能从2025年的3.5万片提升至2026年的7万片
- 2.5nm级N+3工艺已于2025年12月官宣量产,晶体管密度达到1.25亿/mm²,接近国际主流水平
- 3.预计2026年可支持超过300万颗国产AI芯片出货,较2025年增长约3倍
华虹集团在特色工艺方面具备优势,2025 年 12 月 31 日市值达 1872.62 亿元,在功率器件、射频器件等领域为 AI 芯片提供支撑。然而,制造环节仍面临严峻挑战。先进制程产能受限,7nm 以上制程依赖台积电 / 三星,美国 BIS 出口管制下,国产先进制程产能仅能满足 30% 需求。中芯国际 N+2(等效 5nm)良率不足 20%,量产仍有困难。3.3 封装测试环节
中国封装测试环节已达到国际先进水平,长电科技、通富微电、华天科技跻身全球前 6 名,部分领域达到全球顶尖水平。长电科技作为全球封测第三、国内第一的企业,在先进封装技术方面处于领先地位:4.核心平台 XDFOI Chiplet 支持 4nm/1500mm,HBM3E 良率达 98.5%5.CoWoS 封装技术实现稳定量产,良率达到行业领先水平,可适配 7nm Chiplet 产品6.自主研发的 XDFOI Chiplet 工艺已量产,Chiplet 封装良率稳定在 97%通富微电深度绑定 AMD,在 AI 芯片封装领域占据重要地位:8.2025 年前三季度营收 201 亿元,全球份额 10%9.与 AMD 深度协同,2025 年上半年来自 AMD 的营收占比超 40%10.7nm Chiplet 封装年产能突破 12 万片,是国产 GPU 产业链关键卡位者11.南通基地已实现 14nm Chiplet量产,布局 CoWoS 产能承接台积电外包订单12.2025 年上半年先进封装收入占比 35% 以上华天科技在特色封装领域具备优势,特别是在射频器件、功率器件等 AI 芯片相关领域拥有较强实力。3.4 EDA 工具与 IP 核
EDA 工具和 IP 核是芯片设计的基础,中国在这两个环节仍存在较大短板,但正在加速追赶。华大九天作为国内 EDA 龙头企业,其模拟电路全流程工具已覆盖 28 纳米节点,并在 2024 年推出支持 14 纳米工艺的数字前端设计平台,客户涵盖兆芯、寒武纪等主流 AI 芯片设计公司。华大九天刚刚官宣的重大技术突破显示,其先进封装 EDA 平台已具备支撑高端 AI 芯片、GPU、高性能处理器芯片等 Chiplet 芯粒设计的能力。国产 EDA 工具市场渗透率预计从 2023 年的 12% 提升至 2025 年的 25%,在布局布线、仿真测试等细分环节已实现突破,部分工具已融入国内芯片设计主流流程。在逻辑综合与物理验证环节,2025 年国产 EDA 的覆盖率已提升至 35%,预计 2030 年有望突破 60%。芯原股份是国内 IP 核领域的领军企业,2025 年表现强劲:13.预计全年营收约 31.53 亿元,同比增长 35.81%14.2025 年第四季度新签订单 27.11 亿元,单季度新签订单金额三次突破历史新高15.截至 2025 年末,在手订单金额达到 50.75 亿元,已连续九个季度保持高位16.2025 年 Q1 营收同比增长 22.49%,数据处理领域 IP 授权收入增长了 122.50%华为海思、寒武纪等企业在中高端芯片领域的技术积累,推动国产 IP 核在异构集成、RISC-V 架构等方向快速迭代,适配更多场景化芯片设计需求。