CPU分析第三篇--供给侧产能紧缺

2026-05-18 11:42:342
前面两篇分别是:

(1)4月7日发的《CPU分析》达芬奇🙂https://www.jiuyangongshe.com/a/3xz5sdlzp3f

(2)4月28日发的《CPU供需差的结构性大行情》达芬奇🙂https://www.jiuyangongshe.com/a/116b0nuuf77

这两篇分别是从AI智能体需求增长元年引发了对CPU需求的增长,和AI服务器中CPU:GPU的配比从1:8到1:2的4倍需求硬增长的巨大增量变化出发。看了这两篇后当天买入的朋友们分别有了80%+,50%+的最大涨幅了。

今天在CPU充分调整之后,再次发CPU供给侧的分析,当然,之前的两篇分析的逻辑依旧成立,只是越发深入的看CPU供需关系,个人就越觉得CPU极其类似25年需求缺口爆发之前的存储芯片,还请读者朋友们自行鉴别。

正文:
(1)先说核心结论

CPU供给端正面临来自GPU和存储芯片(特别是HBM)的显著多重挤压。这种挤压并非单一维度的产能竞争,而是贯穿 "先进逻辑晶圆→先进封装→关键原材料" 三层产业链的连环挤压。更关键的是,由于GPU和HBM的利润率远超CPU,台积电和晶圆厂有极强的经济动机将稀缺产能优先分配给这两类产品,CPU在产能竞争中处于天然的弱势地位。因此CPU特别是先进制程CPU的产能弹性非常有限。

(2)具体看GPU和存储芯片如何挤压CPU产能:三层连环挤压

第一层:先进逻辑晶圆被GPU优先占据

在最先进的制程节点(3nm/2nm),CPU与GPU共处同一产能池,需求此消彼长。

摩根大通最新报告指出,即便台积电通过改造旧产线与跨厂协作尽力扩产,预计到2026年底3nm月产能也仅能提升至14万至14.5万片,仍无法满足全部订单。目前,英伟达、苹果、高通、联发科、谷歌、亚马逊、Meta与微软等核心客户已基本将3nm产能预订一空,部分客户为确保交付,愿意支付高出正常价格50%至100%的加急订单。

英特尔的遭遇是CPU被挤压的最直接证据。英特尔企业规划和投资者关系副总裁John Pitzer公开表示,如果能获得更多Arrow Lake和Lunar Lake晶圆,就能增加相应处理器的出货量;但由于这两款CPU的逻辑芯片都由台积电N3B(3nm级)工艺生产,而英特尔能够获取的晶圆分配不足以满足产品需求,导致供应持续紧张。据媒体报道,英特尔2026年桌面CPU Nova Lake-S也已委托台积电2nm代工,这意味着英特尔CPU对台积电先进制程的依赖将持续加深。

第二层:先进封装(CoWoS)被GPU几乎"包圆",封测产能向GPU倾斜

CoWoS是目前高端AI芯片的"标配"封装技术,它将GPU、CPU和HBM等芯片堆叠整合。自2025年下半年起,新型装置如伺服器CPU、高阶PC与游戏主机晶片等开始采用CoWoS技术,并将在2026年明显加速,但CoWoS的绝对产能被英伟达等GPU巨头占据绝大部分。

2026年,仅英伟达一家的CoWoS需求量就达到约60万片,占全球总需求的60%;紧随其后的博通需求约15万片(占15%),AMD约10.5万片(占11%)。前三大客户已锁定台积电CoWoS总产能的85%以上,留给CPU等二线产品线的产能份额不足15%。Aletheia资本预计,台积电2026年CoWoS产能缺口高达40万片,短缺超过20%,2027年缺口将扩大至约70万片。

AMD已将AI GPU、伺服器CPU、高阶PC及Xbox CPU转往CoWoS架构,使CoWoS需求在2025-2027年暴增八至十倍,同样依赖日月光投控进行所有新产品封装。这意味着,CPU不仅在晶圆制造端竞争不过GPU,在先进封装产能的分配上同样处于明显劣势。

第三层:HBM吸纳海量DRAM产能,间接压缩CPU配套DRAM供给

HBM是存储芯片对CPU供给形成挤压的另一关键渠道。HBM本质上也是DRAM,但其制造工艺比标准DRAM更复杂、单芯片面积更大、测试周期更长,消耗的晶圆产能远超同容量的标准DDR产品。

HBM正处于史无前例的扩产周期。瑞银报告指出,到2026年底,全球DRAM中HBM专属产能将达到每月50万片(以12英寸等效晶圆计),占行业总产能约25%;2027年这一比例将进一步上升至31%。TechInsights预测SK海力士2026年将有约4万片晶圆分配给HBM。

SK海力士CFO金在俊已明确表示:"我们2026年全年的HBM供应已售罄。"美光CEO桑杰·梅赫罗特拉同样表态:"我们2025年和2026年的HBM产能已全部被预订"。

HBM的高利润率驱动存储原厂将先进制程、设备与工程资源集中投向HBM生产,传统DRAM产能被压缩甚至退出产线。这意味着,即使CPU本身的逻辑芯片能够获得充足代工产能,其配套所需的DDR5/LPDDR5等标准DRAM也在遭遇供给端的结构性挤压,间接制约CPU系统出货。

三、影响程度量化维度关键数据对CPU的挤压程度先进制程3nm产能2025年底约12-13万片/月,2026年底约18万片/月,但需求远超供给高:英特尔公开承认3nm晶圆供应不足制约CPU出货先进封装(CoWoS)2026年全球总需求约100万片,缺口超40万片(>20%)极高:前三大客户锁定85%产能,CPU适配CoWoS需求增长8-10倍但份额极低存储(HBM)HBM占DRAM总产能25%(2026年)→31%(2027年),HBM售价溢价超30%中等偏高:间接挤压标准DRAM供给,制约CPU配套出货

综合判断:三重挤压效应形成"乘数效应"——CPU在每一层都处于劣势,即便某一层产能紧张局面有所缓解,另外两层依然构成刚性约束,导致CPU供给结构性短缺至少延续至2027年上半年。

四、CPU供给端的其他重要影响因素1. 英特尔自身制造能力的结构性退化

英特尔目前约70%的芯片由内部生产,约30%外包给台积电。但这一比例正在向台积电方向快速倾斜:Lunar Lake和Arrow Lake的逻辑芯片100%外包给台积电,Nova Lake也确认采用台积电2nm工艺。在UBS会议上,英特尔坦言"如果我们有更多的Granite晶圆,我们就能卖出更多的Granite;如果有更多的Lunar Lake晶圆,就能卖出更多的Lunar Lake"。

与此同时,英特尔的内部晶圆厂大多数只能使用DUV工具在其10nm级工艺技术上生产芯片,这也意味着其无法用Intel 3制造工艺满足Xeon 6"Granite Rapids"的所有需求。英特尔推进的18A(1.8nm级)工艺计划于2025年下半年量产以承接下一代Panther Lake,但能否稳定量产尚需观察,这使得CPU供给高度依赖台积电的产能分配,地缘风险也因此显著上升。

2. 先进制程有效供应商高度集中——台积电独供

在3nm节点上,三星的良率长期低迷、英特尔代工服务起步缓慢,台积电几乎是全球唯一一家能够以商业良率大规模量产3nm的代工厂。2026年,除英特尔部分产品可能转向18A自产外,AMD Zen 6、英特尔Arrow Lake/Lunar Lake/Nova Lake,以及大量Arm服务器CPU(如亚马逊Graviton、Ampere等)均依赖台积电产能。单一供应商格局意味着台积电内部任何产能分配决策都会对CPU供给产生直接冲击,而台积电的分配优先级是:AI GPU > 手机AP > CPU。

3. 关键设备交期瓶颈

ASML是全球唯一能量产EUV光刻机的企业,其新一代High-NA EUV(EXE系列)单台价值约3.8-4亿美元,2026年订单已排满。台积电2025-2026年间每年平均推动9座新建厂或产能转换计划,扩张速度较过去倍增,形成"2倍速扩厂"态势。但扩张速度最终受限于ASML设备的实际交付能力和安装调试周期(High-NA EUV从交付到全面认证约需9-12个月),设备供应链的刚性制约是制约先进逻辑产能扩张的长期变量。

4. 硅晶圆供应趋紧,提价周期开启

中信证券指出,2025年全球半导体硅片出货量触底反弹,但价格仍在底部;12英寸硅片仍由海外五大厂商主导(CR5高达76%),海外龙头盈利承压,具备涨价动力。投顾推估,2026年整体硅晶圆需求年增10%,供过于求比率逐步收敛,全面反转向上预计在2027年出现。

AI芯片对大尺寸12英寸硅片的需求激增,带动整体硅晶圆报价进入提价通道。由于CPU同属12英寸逻辑芯片,同样受此影响——硅晶圆价格上涨10%,先进制程晶圆成本即对应上升约3-5%。

5. 地缘政治与出口管制

美国在2025年10月更新的"先进运算与半导体制造设备"出口管制规则,对伺服器CPU供应施加了额外收紧。2026年通过的《硬件技术控制多边协同法案》(MATCH法案)进一步将管控从"海关拦截"升级为"全程跟踪"。

对中国而言,美国商务部官员在国会听证会上明确给出数字,估算华为昇腾芯片2025年全年产能不超过20万片。这意味着中国在x86 CPU以外的国产替代路线同样受到先进制程和设备的双重制约。更广泛来看,美国对三星、SK海力士在华工厂的出口审批从"长期通行证"改为"年度签证",地缘政治的不确定性持续上升。

6. 需求端:服务器CPU需求意外强劲,PC CPU结构性短缺

从需求侧来看,2026年Q1全球服务器CPU市场环比增长3%、同比增长13.6%。市场对Xeon CPU的需求达到历史新高,预计2026年出货量有双位数增长并延续至2027年,但英特尔仍然完全无法满足。尽管PC端Q1客户端CPU出货量环比下降15%、同比下降8.6%,但Chromebook等特定平台CPU交期已拉长至1年,供货缺口仍在持续。

供给受限叠加需求旺盛,直接推高了CPU价格并延长了交货周期。多方出货预测警告,内存和CPU缺货将直接冲击2026年全球PC市场出货量。

五、总结:CPU供给端影响因素的权重排序影响因素权重逻辑缓解时间点GPU对先进制程产能的挤压★★★★★台积电3nm/2nm产能被GPU和手机AP预订一空,CPU排位靠后2027年亚利桑那厂3nm量产后局部缓解GPU对CoWoS封装产能的垄断★★★★★前三大客户锁定85%以上CoWoS产能,CPU份额极低2027年台积电新增60%+ CoWoS产能HBM对存储产能的结构性侵占★★★★HBM占DRAM产能25%→31%,挤压标准DRAM供给2027年美光第二座工厂投产后有所改善台积电独供格局的供应链集中风险★★★★3nm有效供应商仅台积电一家,CPU对单一供应商依赖过深三星2nm/英特尔18A商业化后改善英特尔自身制造能力退化★★★30%+产品已外包台积电,Nova Lake确认采用台积电2nmPanther Lake转向18A自产(2026H2)关键设备交期与硅晶圆涨价★★★EUV/High-NA EUV订单排满,12英寸硅片进入提价周期设备扩张同步进行,但增速受限地缘政治与出口管制★★★美国对华出口管制持续收紧,全球供应链碎片化趋势加重取决于中美关系走向,不确定性极高需求端结构性高增长★★★服务器CPU需求双位数增长、AI PC渗透率提升,供需缺口持续扩大需求端变化取决于AI投资周期

核心逻辑链:AI GPU消耗3nm/2nm晶圆 → 台积电先进制程满载,CPU分配受限 → CoWoS被英伟达等巨头垄断,CPU份额被严重挤压 → HBM占用海量DRAM产能,标准存储产品供给不足 → 英特尔自研工艺未成熟,AMD等完全依赖台积电 → 多因素叠加形成CPU全产业链结构性紧缺,至少延续至2027年上半年。

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