AI ASIC（Application-Specific Integrated Circuit for Artificial Intelligence） 指的是專為人工智慧（AI）應用設計的特殊應用積體電路（ASIC）。相較於通用處理器（如 CPU）或圖形處理器（GPU），AI ASIC 針對 AI 計算需求進行最佳化，提供更高的計算效率、功耗效益與成本優勢。
AI ASIC 的特點
- 高效能：針對 AI 運算最佳化，能夠比 CPU 和 GPU 提供更高的計算能力與吞吐量。
- 低功耗：由於 ASIC 晶片是針對特定任務設計的，因此能效比通常優於 GPU。
- 成本效益：雖然前期設計成本高，但當應用場景固定且大規模生產時，單位成本會低於 GPU 或 FPGA。
- 專用性：不同於 GPU 或 FPGA 的通用運算能力，AI ASIC 通常只針對特定 AI 相關工作負載，如影像識別、語音處理、自動駕駛等進行最佳化。
AI ASIC 的應用領域
- 雲端 AI 運算（如 Google TPU、AWS Inferentia）
- 邊緣 AI 設備（如智慧監控、IoT、智慧手機）
- 自動駕駛（如 Tesla FSD 晶片）
- AI 推論與訓練（如 AI 模型的加速運算）
主要 AI ASIC 晶片
- Google TPU：Google 自研 ASIC，專為 AI 訓練與推論設計。
- Amazon Inferentia & Trainium：AWS 設計的 AI ASIC，用於雲端 AI 運算加速。
- Tesla FSD Chip：Tesla 研發的 AI 晶片，專門用於自動駕駛。
- Meta MTIA：Meta 針對 AI 訓練與推論所開發的 AI ASIC
市場規模與增長
全球市場規模與年均增長率（CAGR）
全球 AI ASIC市場預計將從 2024 年的 120 億美元成長至 2027 年的 300 億美元，年均複合增長率（CAGR）約 34%。此外，Marvell 預測，資料中心定制加速計算晶片市場將從 2023 年的 66 億美元增長至 2028 年的 429 億美元，CAGR 達 45%，反映出 AI ASIC 在雲端計算與高效能運算（HPC）領域的戰略價值。
市場區域分佈與產業布局
北美市場在 AI ASIC 領域占據主導地位，Google、Amazon、Meta 和 Microsoft 等科技巨頭積極投入 ASIC 晶片研發，以降低 AI 運算成本並提高效能。亞太地區則以中國和台灣為主要增長引擎，中國企業如華為、阿里巴巴和百度積極布局 AI 晶片開發，而台灣則透過其強大的晶圓代工與封裝測試能力（如台積電與日月光）成為全球供應鏈的重要支柱。歐洲市場儘管相對較小，但 Arm 和 Graphcore 等企業仍積極參與市場競爭。
產業趨勢
技術創新與產業影響
AI ASIC 晶片的優勢在於其針對特定 AI 工作負載（如深度學習推論與訓練）進行最佳化。相較於 GPU，ASIC 具備更優越的能效比與成本效益。Marvell 計劃在 2024-2025 年期間整合高頻寬記憶體（HBM）與共同封裝光學（CPO）技術，以提升 AI 運算密度與數據中心傳輸效率。市場需求與新興應用
AI 推論市場需求快速成長，已超越 AI 訓練市場。AI ASIC 在自動駕駛、語音識別、影像處理、邊緣運算和智慧監控等領域的應用正逐步擴展。此外，雲端 AI 運算需求仍持續增長，Google TPU 和 AWS Inferentia 晶片已成為 AI 加速基礎設施的重要組成部分。
政府政策與監管影響
各國政府正積極推動 AI 半導體發展，美國《晶片與科學法案》提供巨額資金支持半導體產業，中國「十四五規劃」則加強國內半導體供應鏈的自主性，歐盟則透過 AI 法規框架加強技術標準與數據治理。
競爭格局分析
主要市場參與者
目前市場上的核心 AI ASIC 供應商包括 Google、Amazon、Meta、Microsoft、NVIDIA、Broadcom 和 Marvell。Google 預計於 2025 年推出 TPUv7，Amazon 也計劃發表 Inferentia & Trainium3，Meta 則於 2024 年推出第 2 代 MTIA，而 Microsoft 預計在 2025 年下半年推出第二代 Maia 和 Cobalt，以強化 AI 運算能力。
新進入者挑戰與市場壁壘
AI ASIC 產業的技術門檻與資本投入要求極高，使新創企業難以進入。然而，Cerebras 和 Groq 等新創企業透過獨特的架構與技術創新，逐步進入 AI 加速市場，並挑戰現有巨頭。
替代技術競爭
儘管 AI ASIC 市場快速增長，但 GPU 和 FPGA 仍然在 AI 運算領域保持一定市占率，特別是在 AI 訓練和可程式化應用場景中，仍存在高度競爭性。
供應鏈與議價能力
AI ASIC 主要依賴台積電晶圓代工企業，這些供應商擁有較高的議價能力。另一方面，主要客戶如 Google、Amazon 和 Microsoft 具備強大的市場影響力，對 ASIC 供應商施加一定程度的壓力。
台灣產業鏈角色與發展機會
世芯-KY
DeepSeek 技術的發展影響了雲端服務供應商（CSP）對 AI 基礎設施的投資策略，許多業者選擇自研 ASIC 晶片，以降低對高階 GPU 的依賴。這促使 ASIC 市場的總體可用市場快速擴大。作為台灣領先的 ASIC 設計公司，世芯-KY 超過 98% 的營收來自 ASIC 及晶圓產品，在 AI 晶片需求大幅成長的趨勢下，世芯成為該產業的主要受惠者之一。
世芯與 AWS 合作開發的 Trainium 3 晶片 預計於 2025 年初完成設計定案，並在 2025 年底進入量產，預期 2026 年將帶來顯著的成長動能。此外，Trainium 4 的供應商遴選已啟動，世芯目前已完成一款 2 奈米 SoIC晶片設計，並計劃於 2025 年上半年完成 CPO設計。預測2025 年世芯-KY 的每股盈餘可達 90 元，本益比估值區間如下：
- 歷史高峰（60 倍本益比）：5400 元
- 正常區間（35-40 倍本益比）：3150-3600 元
- 市場低迷（25-27 倍本益比）：2250-2430 元
整體而言，世芯-KY 憑藉其在 ASIC 設計領域的領先地位及與 AWS 的合作，將在未來數年內持續受惠於 AI 晶片市場的高速成長。
晶心科
晶心科與 Meta 合作的第二代 AI 晶片 MTIA計畫，主要聚焦於 AI 推論與訓練，並預計於 2025 年第三季（Q3）量產。該專案的推進將為晶心科帶來顯著的權利金收益，並進一步強化其 AI 應用的營收來源。2024 年，晶心科的營收達 13.8 億元，年增 30.6%。雖然因擴大研發人力投入，短期內影響獲利能力，但隨著 RISC-V 應用晶片市場的成長，2025 年的營收增幅預計將超越營業費用的增長，重新回到穩定的獲利軌道。展望未來，預估 2026 年開始，EPS將提升至 13 元，並帶動股價評價提升。
- 高潮本益比（P/E） 預估值約 70 倍，對應股價約 910 元
- 保守本益比（P/E） 預估值約 40 倍，對應股價約 510 元
- 恐慌本益比（P/E） 預估值約 20~28 倍，對應股價約 260~364 元
隨著 AI 產業週期性發展，晶心科的 AI 相關業務成長潛力將進一步發酵，市場對其長期價值的共鳴機會亦將增加。
創意電子
創意電子作為領先的 ASIC 設計服務供應商，將受惠於這一趨勢。預計 2024-2026 年間，其盈餘將維持 35% 的年複合成長率（CAGR）。此外，創意電子在 2025 年底將迎來多個北美 CSP 項目的進展，這些專案的成功可望進一步推動其營收成長，並延續至 2026 年。預測 2025 年創意電子的 每股盈餘（EPS）為: 30元，對應以下估值範圍：
- 保守預估本益比（P/E）33~35 倍，股價範圍 990~1155 元
- 樂觀預估本益比（P/E）70~80 倍，股價範圍 2100~2400 元
整體而言，隨著 AI ASIC 需求增長與 CSP 專案落地，創意電子的成長動能強勁，未來市值具備進一步提升的潛力。
未來展望與挑戰
AI ASIC 產業在 2024-2025 年間將持續保持高速成長，關鍵推動因素包括 AI 計算需求擴增、雲端與邊緣運算應用深化，以及政府政策支持。然而，市場競爭加劇、技術發展速度快速變動、供應鏈風險與晶圓產能供應挑戰仍是影響產業成長的潛在風險。
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