AI 晶片新星：ASIC
客製化 AI 運算的成長動能、供應鏈與台灣公司
更高效能、更低功耗與客製化需求推動 ASIC 成長
隨著 AI（人工智慧）應用的蓬勃發展，相較於通用處理器（CPU、GPU），ASIC（特定應用積體電路）能提供更高的計算效能、更低的功耗與更好的成本效益。
越來越多企業開始尋求客製化的 AI 晶片，以提高運算效能並降低能耗，使得 ASIC 成為市場關注的焦點。
一、AI 晶片成長預測
ASIC（特定應用積體電路）指的是所有針對特定應用需求設計的客製化晶片。目前 AI 運算架構仍以 GPU + CPU 為主，但隨著 AI 應用需求擴展，ASIC 在「推理」階段的應用比例正在快速成長。由於 GPU 在 AI「訓練」時擁有強大的並行計算能力，因此仍是主流方案。但 GPU 的高功耗、高成本，使其在推理階段的效率遠不如專為 AI 需求設計的 ASIC，因此各大科技公司開始投入 ASIC 的開發，以降低 AI 運算成本，提升能效，例如，Google 開發 TPU；AWS 推出 Trainium 與 Inferentia。
根據 Precedence Research 的報告，全球人工智慧（AI）晶片市場在 2024 年的規模估計為 732.7 億美元，預計到 2034 年將增長至約 9277.6 億美元，年複合成長率（CAGR）達 28.9%。
| 晶片類型 | 市場占比 | 主要特性 |
|---|---|---|
| GPU | 40%-50% | 通用性高，涵蓋訓練與推理 |
| CPU | 30%-40% | 通用性強，歷史遺留優勢 |
| ASIC | 15%-25% | 快速成長，主要用於推理 |
二、ASIC 市場新動能
預估 2025 年所有 ASIC 晶片的總產值約為 220 億美元，市場預期年成長率約 10~12%，至 2030 年可能達到 350 億至 400 億美元。目前 AI 相關的 ASIC 晶片占比約 15%。
| 應用 | 年增率 |
|---|---|
| 通訊 | +11% |
| 消費性電子 | +6% |
| 其他 | +8% |
| AI | +26% |
| 汽車 | +9% |
新光證券整理，依據年增率編制之熱力圖。
- 通訊與交換器晶片：網路交換器（400G/800G）、基地台設備和資料中心通訊晶片。
- 消費性電子晶片：涵蓋智慧型手機、遊戲機、穿戴式裝置等，特別是在高頻寬、長電池壽命的需求下。
- 汽車電子晶片：應用於先進駕駛輔助系統（ADAS）、車載娛樂系統和電動車控制單元。
- AI 與運算晶片：包括雲端 AI 訓練晶片（如 TPU、Trainium）和邊緣運算設備。
- 其他：如醫療設備、工業自動化等領域。
目前 ASIC 晶片市場主要由通訊與交換器晶片佔據最大比重，而 AI 應用的需求增速最快，隨著 AI 模型規模持續擴大，預估 2030 年 AI 占整體 ASIC 領域的應用將擴大至接近 30%。
三、上中下游概覽
與一般晶片的製造流程相似，需要先有設計工具（上游），才能進行積體電路設計（中游），最後根據設計出來的方案進行晶圓製造（下游）。
上游：設計工具與 IP 授權供應商
- EDA（Electronic Design Automation）軟體工具：支援 ASIC 設計流程，包括前端設計（如 RTL Coding）、驗證（Verification）和後端佈局布線（Layout）。主要廠商：Synopsys、Cadence。
- 矽智財（IP，Intellectual Property）：提供設計所需的成熟模組，如 CPU 核心、記憶體控制器（Memory Controller）等。主要廠商：ARM、Imagination Technologies、CEVA。
中游：IC 設計公司（ASIC 開發與設計服務）
- 專業 ASIC 設計服務公司：專門替客戶量身打造 ASIC 晶片設計的公司，不一定自有產品。主要廠商：Broadcom、Marvell、世芯-KY、創意、智原。
- 大型 IDM/SoC 設計公司：根據自身產品線（如 AI 伺服器、手機、車用晶片）自行定義 ASIC 需求。主要廠商：NVIDIA、Google、Amazon、Tesla。
下游：晶圓製造、封測與系統整合及應用端客戶
- 晶圓代工（Foundry）：根據設計版圖製造實體晶片。主要廠商：台積電、聯電。
- 封裝測試（OSAT）：將晶片封裝並完成功能測試。主要廠商：日月光、矽品。
- 系統整合與應用端：將 ASIC 整合到最終產品中，如數據中心伺服器、汽車自駕系統。主要廠商：Tesla、Meta、Apple、Cisco。
四、台灣的 ASIC 公司
世芯-KY（3661）本益比 29~56 倍
專注於高性能 AI 及 HPC 晶片設計，2024 年第三季 HPC 占營收 97%，87% 營收來自北美，主要客戶包括 Amazon 及 Intel。受惠於 AI 基礎建設需求，成長動能強勁，2025 年布局 2nm 晶片專案，預計 2026 年貢獻顯著營收。
需要留意的是客戶來源相對集中，訂單延遲或砍單為主要風險，另外地緣政治及關稅影響也需進一步留意。
創意（3443）本益比 42~73 倍
利用台積電資源，專注 SoC 整合及高頻寬設計（如 UCIe IP），服務 AI、HPC、高速網路及資料中心客戶。營收來源涵蓋多領域，市場多元化。2024 年起，主要美國客戶項目進入量產，推動成長。雖然在 AI 市場的影響力略低於世芯-KY，但其先進封裝及高頻寬技術確保競爭優勢，成長動能穩固。
智原科技（3035）本益比 66~113 倍
提供 ASIC 設計及 IP 授權，過去營收以通訊、消費性電子、AIoT 及工業控制為主，多屬中低價位領域，目前朝 Chiplet 及 HBM 業務轉型，2025 年高階製程（14nm 以下）占比提升至 31%。
五、結論
隨著 AI 應用快速普及，客製化運算需求日益上升，推動 ASIC 市場進入高速成長期。尤其在推理階段，ASIC 晶片相較 GPU 展現出更佳的效能與能效比，逐漸成為企業降低成本與優化效能的首選方案。值得留意的是雖然 ASIC 的需求上升增速快，但也代表無法像 NVDA 幾乎獨佔 GPU 的供給那般有絕對的價格掌控力，有能力自行開發 ASIC 晶片的雲端服務供應商來說，長期來看可以使 AI 使用成本降低，但對於專業 ASIC 設計公司而言，反而會有價格壓力。
世芯看似擁有領先地位但風險也較為明顯，同樣基期試算出的本益比估值最低。創意營運穩健且有台積電資源支撐。智原轉型速度快，未來成長性可期但獲利體質尚待改善，以最近一年市場反應出來的股價型態來看，反而是三檔中最弱勢的。
