潔凈室分類與投資需求分析

AI 需求強(qiáng)勁驅(qū)動龍頭加速擴(kuò)產(chǎn)，帶動潔凈室投資增長。

潔凈室屬先進(jìn)制造業(yè)的基礎(chǔ)性工程，需求伴隨制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級應(yīng)運而生。潔凈室是指將 一定范圍內(nèi)的微污染物排除，并將室內(nèi)溫度、濕度、壓力等要素控制在某一區(qū)間的密閉 空間。按照控制對象差異，潔凈室可分為：1）工業(yè)潔凈室，著重于控制無生命微粒，主 要應(yīng)用于高精密制造業(yè)領(lǐng)域，潔凈要求較高（IC 半導(dǎo)體核心工藝區(qū)需保持 1-5 級潔凈度）。 2）生物潔凈室，以無生命懸浮微粒和微生物等生命微粒為主要控制對象，主要適用于醫(yī) 院、制藥、食品飲料生產(chǎn)等行業(yè)（潔凈度約 5-9 級）。

電子行業(yè)為高端潔凈室最主要應(yīng)用領(lǐng)域，需求占比超半。潔凈室作為保證高科技產(chǎn)品的 良品率和安全性的重要基礎(chǔ)設(shè)施，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、新型顯示、生命科學(xué)、食品藥品 大健康以及其他高科技產(chǎn)業(yè)，其中電子領(lǐng)域應(yīng)用占總需求的 54%，為潔凈室最主要應(yīng)用 領(lǐng)域，顯著高于醫(yī)療（9%）、醫(yī)藥食品（15%）及其他行業(yè)（21%），主要因半導(dǎo)體生產(chǎn) 對環(huán)境潔凈度要求極高，當(dāng)微粒尺寸達(dá)到集成電路節(jié)點一半大小時即變?yōu)槠茐男晕⒘＃ㄈ?14納米工藝中7納米微粒即會影響制造過程），因此集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中大部分主要環(huán)節(jié)， 從單晶硅片制造、到 IC 制造及封裝均需在潔凈室中完成。

大模型發(fā)展驅(qū)動算力需求高增，AI 芯片市場加速擴(kuò)容。受 ChatGPT、Sora、DeepSeek 等大模型迭代驅(qū)動，近兩年全球算力需求持續(xù)快速增長：根據(jù)集邦咨詢數(shù)據(jù)，2023 年人 工智能服務(wù)器出貨量近 120 萬臺，同比增長 38.4%，占整體服務(wù)器出貨量近 9%，預(yù)計 到 2026 年將占到 15%，2022 年至 2026 年人工智能服務(wù)器出貨量年復(fù)合增長率約為 22%。大模型整體工作流程包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、模型訓(xùn)練、推理和后推理等，其中 AI 訓(xùn)練 包含大量高強(qiáng)度并行計算任務(wù)，對于算力芯片需求較大。根據(jù) TrendForce 測算，在晶圓 代工領(lǐng)域，2024 年 AI 芯片在先進(jìn)工藝的產(chǎn)能占比預(yù)計由 2022 年的 2%提升至 4%， 2027 年預(yù)計達(dá) 7%，GPU、ASIC 等 AI 芯片市場規(guī)模有望加速擴(kuò)容。 臺積電指引 AI 需求強(qiáng)勁，未來五年內(nèi) AI 預(yù)計將成為半導(dǎo)體市場規(guī)模增長主要驅(qū)動力。 2024 全年臺積電實現(xiàn)收入 2.89 兆新臺幣，同增 34%，實現(xiàn)歸母凈利潤 1.17 兆新臺幣， 同增 40%，經(jīng)營表現(xiàn)顯著優(yōu)于代工行業(yè)整體，主要得益于 AI 相關(guān)需求（GPU、ASIC、 HBM 等）高增，公司先進(jìn)制程及封裝技術(shù)優(yōu)勢凸顯。2024 年全球晶圓制造行業(yè) （Foundry2.0 口徑）同比增長 6%，臺積電預(yù)期 2025 年受益 AI 需求持續(xù)增長，整體行 業(yè)增速將達(dá) 10%，公司 AI 業(yè)務(wù)有望在高基數(shù)上進(jìn)一步實現(xiàn)營收翻倍增長。4 月臺積電 公布 2025 年第一季度業(yè)績，25Q1 公司實現(xiàn)收入 8393 億新臺幣，同增 42%，實現(xiàn)歸母 凈利潤 3616 億新臺幣，同增 60%，AI 板塊高景氣延續(xù)。展望未來 5 年，預(yù)期 AI 將成 為推動半導(dǎo)體市場規(guī)模走向 1 萬億美元的主要驅(qū)動力，公司相關(guān)業(yè)務(wù)收入預(yù)計實現(xiàn)約 40% 復(fù)合增速，為 HPC（高性能計算能芯片）板塊核心增長來源，有望帶動整體營收實現(xiàn)約 20%復(fù)合增長。

當(dāng)前英偉達(dá)為 AI 芯片絕對龍頭，GPU 采用率占比接近 90%。目前 AI 服務(wù)器通常選用 CPU 和加速芯片組來滿足龐大算力需求，其中加速芯片包括 GPU、ASIC、FPGA 等，GPU 因具備最強(qiáng)計算及深度學(xué)習(xí)等能力，系 AI 服務(wù)器首選芯片；ASIC 為基于專項任務(wù)的專 用定制芯片，計算能力及計算效率嚴(yán)格匹配任務(wù)算法，可實現(xiàn)極致體積及功耗。根據(jù) Trendforce 和 Digitimes，單看搭載 GPU 的 AI 服務(wù)器，英偉達(dá)市占率最高，接近 90%， AMD 市占率約 8%；從整體 AI 服務(wù)器看，2023-2024 年英偉達(dá)占比 65.5%/63.6%；高 階 AI 服務(wù)器中采用 NVIDIA GPU 的比例達(dá) 70%/58%，比例略有降低主要系搭載自研 ASIC 芯片的服務(wù)器占比有所提升，NVIDIA GPU 總體出貨量達(dá) 31.5 萬臺，較 2023 年大 幅提升 127%，在 AI 芯片領(lǐng)域仍處龍頭地位。

中美博弈加劇 AI 芯片出口不穩(wěn)定性，有望加速國產(chǎn)替代進(jìn)程。近年來美國圍繞我國半 導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展出臺多項限制政策，包括《補(bǔ)充外國直接生產(chǎn)規(guī)則以及修訂先進(jìn)計算和半 導(dǎo)體制造物項管制措施》、《實體清單的新增和修改及移出經(jīng)驗證最終用戶》等，加強(qiáng)了 對我國芯片產(chǎn)品及其生產(chǎn)能力的出口管制且新增 136 家中國半導(dǎo)體企業(yè)進(jìn)入實體清單。 近期部分管制雖有放緩，但對于特定性能以上的芯片仍嚴(yán)格限制出口，涉及英特爾 Gaudi、 英偉達(dá) H20 等多個芯片系列，有望加快產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)替代進(jìn)程。目前華為昇騰、海光信息、 寒武紀(jì)等第一梯隊廠商已研發(fā)具備性價比的國產(chǎn) AI 芯片產(chǎn)品，后續(xù)受益國產(chǎn)化提速，產(chǎn) 能有望持續(xù)擴(kuò)張，帶動上游資本開支增長。

晶圓制造龍頭持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)，資本開支預(yù)計維持高位：臺積電：2024 全年資本開支 297.6 億美元，與 2023 年基本持平。2025 年公司預(yù) 期資本開支 380-420 億美元，同增 28%-41%，較 2024 年顯著提升，主要因公司 持續(xù)看好 5G、AI 及 HPC 產(chǎn)業(yè)發(fā)展大趨勢。其中約有 70%資本開支投向先進(jìn)制程技 術(shù)、10-20%投向特色工藝，10%-20%用于先進(jìn)封裝模板制造。

中芯國際：大陸晶圓代工龍頭，2020 年起產(chǎn)能擴(kuò)張顯著提速，近年來資本開支持續(xù) 強(qiáng)勁。2024 年公司資本開支 73.3 億美元，年底折合 8 英寸標(biāo)準(zhǔn)邏輯月產(chǎn)能為 94.8 萬片，出貨總量超過 800 萬片，2025 年規(guī)劃與 2024 年基本持平，預(yù)計每年增長 12 英寸晶圓月產(chǎn)能 5 萬片左右，且中芯京城獲亦莊新城 0001-2 地塊，預(yù)計用于二期 建設(shè)，中芯京城聚焦于生產(chǎn) 28 納米及以上集成電路項目，分兩期建設(shè)，一期項目計 劃于 2024 年完工，建成后將達(dá)成每月約 10 萬片 12 英寸晶圓產(chǎn)能；0001-2 地塊競 拍完成，京城二期項目迎重要發(fā)展節(jié)點。

華虹：目前公司單一最大資本開支為華虹制造新 12 英寸產(chǎn)線，總體約 67 億美元投 資計劃，該投資自 2023 年中開始、貫穿 2024-2026 年，平均約 20 億美元/年，每 季度資本開支會結(jié)合具體的設(shè)備安裝、產(chǎn)線投產(chǎn)等進(jìn)度制定，2025 全年資本開支約 為 20-25 億美元左右。

HBM 有效解決內(nèi)存瓶頸問題，系 AI 算力升級核心引擎。當(dāng)前大多數(shù)計算機(jī)基于馮·諾 據(jù)曼體系結(jié)構(gòu)制造，該結(jié)構(gòu)將程序和數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)存中，CPU 從內(nèi)存中獲取指令和數(shù)據(jù) 并依次執(zhí)行，但數(shù)據(jù)從主內(nèi)存?zhèn)魉椭?CPU 可能導(dǎo)致較長延遲和較高能耗，隨著 CPU 性 能快速提升，內(nèi)存存取速度逐步滯后于 CPU 計算速度，導(dǎo)致 CPU 性能發(fā)揮受到阻礙。 HBM（High Bandwidth Memory，高帶寬存儲器）基于 3D 堆疊工藝，通過 TSV（硅通 孔）技術(shù)垂直集成多顆 DRAM 芯片，突破傳統(tǒng)內(nèi)存帶寬與容量瓶頸，可有效支撐 AI 服務(wù) 器對于海量數(shù)據(jù)存儲和高速數(shù)據(jù)處理的需求：1）大幅提升傳輸效率：AI 訓(xùn)練需頻繁調(diào)用 TB 級參數(shù)，HBM 高帶寬可大幅減少數(shù)據(jù)搬運延遲、提升計算效率（HBM3E 當(dāng)前帶寬 達(dá) 4.8TB/s，HBM4 目標(biāo)帶寬將突破 1TB/s）；2）能效優(yōu)化：HBM 通過縮短數(shù)據(jù)傳輸路徑 降低功耗，支持長時間高負(fù)載 AI 運算；3）與先進(jìn)封裝協(xié)同：硅中介層、微凸點（Microbump） 等技術(shù)使 HBM 與 GPU/ASIC 實現(xiàn)異構(gòu)集成，滿足 AI 芯片對 PPA（功耗、性能、面積） 的嚴(yán)苛要求。根據(jù) Trendforce 預(yù)測，高端 AI 服務(wù)器中 HBM 搭載已成主流趨勢，成為 AI 算力升級核心引擎。

HBM 產(chǎn)品快速迭代，市場規(guī)模有望持續(xù)高增。2014 年 SK 海力士與 AMD 聯(lián)合開發(fā)全球 首款 HBM 產(chǎn)品，后 HBM 經(jīng)歷五輪迭代，包括 HBM1/2/2E/3/3E，帶寬、容量、能效等 關(guān)鍵指標(biāo)持續(xù)突破，HBM4 當(dāng)前處于研發(fā)階段，預(yù)計將于 2025/2026 年量產(chǎn)。隨著單機(jī) HBM 容量增長、單機(jī)價值量提升，疊加 AI 算力需求持續(xù)攀升，近兩年 HBM 整體市場規(guī) 模快速擴(kuò)張：根據(jù) Trendforce 測算，2023 年 HBM 占 DRAM 行業(yè)比例約 8.4%，2024 年 預(yù)測大幅提升至 20.1%，市場規(guī)模約 169 億美元，AI 需求驅(qū)動下，HBM 市場有望持續(xù) 高增，高盛預(yù)測 2026年 HBM 市場規(guī)模將達(dá) 300億美元，2023-2026 年復(fù)合增速約 100%。

三大原廠加速擴(kuò)產(chǎn) HBM，產(chǎn)線建設(shè)需求旺盛。HBM 市場高度集中，主要由 SK 海力士、 三星和美光三家存儲大廠主導(dǎo)。根據(jù) TrendForce 數(shù)據(jù)，2023 年全球 HBM 市場中，SK 海力士/三星/美光市場份額分別為 53%/38%/10%。受 AI 需求驅(qū)動，SK 海力士和美光 2025 年 HBM 產(chǎn)能已提前售罄，為應(yīng)對需求激增，三大存儲原廠積極推動產(chǎn)能擴(kuò)張計劃。

SK 海力士：HBM 今年以來需求維持高景氣，帶動公司收入持續(xù)增長，2025 年一季 度實現(xiàn) 17.6 萬億韓元，同比高增 42%，預(yù)期 2025 全年收入同比增長超 100%。今 年公司將進(jìn)一步增加 HBM3E 供應(yīng)量，并適時開發(fā)出 HBM4 以滿足客戶需求，目前 公司與臺積電聯(lián)合開發(fā)的 12 層 HBM4 已向客戶提供樣品并預(yù)計在下半年實現(xiàn)量產(chǎn)。

三星：三星電子于 2024 年 2 月推出首款 36GB HBM3E，通過 12 層堆疊實現(xiàn) 36GB 超大容量，并于上半年開始量產(chǎn)，近期 DS 部門已完成 HBM4 內(nèi)存的邏輯芯片設(shè)計， 并由 Foundry 部門采用 4nm 進(jìn)行試產(chǎn)。當(dāng)前公司持續(xù)擴(kuò)大 HBM 生產(chǎn)能力，預(yù)計到 2024 年底實現(xiàn)每月 14-15 萬片晶圓 HBM 產(chǎn)能，2025 年底進(jìn)一步提高至每月 17 萬 片晶圓，存儲板塊資本開支預(yù)計將維持高位。此前三星已投資 105 億韓元收購位于 韓國天安市的 Samsung Display 工廠及相關(guān)設(shè)備，同時計劃投資 7000 億至 1 萬億 韓元（約合 5040 萬至 7200 萬美元）用于建設(shè)新的封裝生產(chǎn)線。目前三星 HBM4 開 發(fā)工作有序進(jìn)行，且將于下半年實現(xiàn)量產(chǎn)，明年開始商業(yè)供應(yīng)。同時公司與多家客 戶合作開發(fā) HBM4E 定制版本。

美光科技：公司 2025 年 HBM 產(chǎn)能已全部售罄，預(yù)計 2025 財年 HBM 收入將達(dá)數(shù) 十億美元，且預(yù)計明年 HBM 芯片供應(yīng)需求依舊強(qiáng)勁，已與客戶討論 2026 年訂單協(xié) 議。公司于業(yè)績發(fā)布會表示，2025 財年資本開支約為 140 億美元（較 2024 年增長 73%），主要投入 HBM 研發(fā)及產(chǎn)線建設(shè)中。目前宣布投資 70 億美元興建新加坡首 個 HBM 先進(jìn)封裝廠，該項目將從 2027 年開始支持 AI 驅(qū)動需求并協(xié)調(diào)現(xiàn)有新加坡 業(yè)務(wù)擴(kuò)大公司 HBM 產(chǎn)能。美光預(yù)計 2025 年 HBM 市場規(guī)模將超 300 億美元，HBM 業(yè)務(wù)有望于 2025 年下半年實現(xiàn)和 DRAM 行業(yè)相當(dāng)?shù)氖袌龇蓊~。

預(yù)計 2025 年起全球半導(dǎo)體資本開支將恢復(fù)增長，達(dá) 1776 億美元。根據(jù) IC Insights 數(shù) 據(jù)，2021-2022 年半導(dǎo)體資本開支分別同增約 36%/15%，2023 年起受半導(dǎo)體行業(yè)周期 影響，TechInsights 估算行業(yè)資本開支同比降低 10%至 1600 億美元，2024 年小幅增 長，2025 年受益 AI 需求高增，預(yù)測半導(dǎo)體資本支出增長率為 7%，全年資本開支預(yù)期 實現(xiàn) 1776 億美元。

潔凈室約占半導(dǎo)體投資 10%-21%，受益半導(dǎo)體擴(kuò)產(chǎn)項目推進(jìn)，需求有望持續(xù)增長。參 考屹唐股份披露的集成電路資本開支結(jié)構(gòu)，芯片制造項目包括廠房建設(shè)及設(shè)備投資，分 別約占總投資的 20%-30%、70%-80%，廠房建設(shè)包括設(shè)計、土建設(shè)施、潔凈室，分別 占比約 2%-7%、30%-40%、50%-70%，潔凈室整體約占半導(dǎo)體資本開支的 10%-21%。 受益算力需求高增，AI 芯片、HBM 等領(lǐng)域投資高景氣，行業(yè)資本開支回暖，有望帶動潔 凈室建設(shè)需求持續(xù)增長。 測算 2025 年全球/我國半導(dǎo)體潔凈室建設(shè)投資約 1865/560 億。參考預(yù)測數(shù)據(jù)，2025 年全球半導(dǎo)體資本開支約 1776 億美元，假設(shè)中國占比 30%、潔凈室環(huán)節(jié)占比 15%，對 應(yīng) 2025 年全球/我國半導(dǎo)體潔凈室行業(yè)規(guī)模約 1865/560 億。