潔凈室分類與投資需求分析

AI 需求強勁驅動龍頭加速擴產，帶動潔凈室投資增長。

潔凈室屬先進制造業的基礎性工程，需求伴隨制造業轉型升級應運而生。潔凈室是指將 一定范圍內的微污染物排除，并將室內溫度、濕度、壓力等要素控制在某一區間的密閉 空間。按照控制對象差異，潔凈室可分為：1）工業潔凈室，著重于控制無生命微粒，主 要應用于高精密制造業領域，潔凈要求較高（IC 半導體核心工藝區需保持 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 院、制藥、食品飲料生產等行業（潔凈度約 5-9 級）。

電子行業為高端潔凈室最主要應用領域，需求占比超半。潔凈室作為保證高科技產品的 良品率和安全性的重要基礎設施，廣泛應用于半導體、新型顯示、生命科學、食品藥品 大健康以及其他高科技產業，其中電子領域應用占總需求的 54%，為潔凈室最主要應用 領域，顯著高于醫療（9%）、醫藥食品（15%）及其他行業（21%），主要因半導體生產 對環境潔凈度要求極高，當微粒尺寸達到集成電路節點一半大小時即變為破壞性微粒（如 14納米工藝中7納米微粒即會影響制造過程），因此集成電路產業鏈中大部分主要環節， 從單晶硅片制造、到 IC 制造及封裝均需在潔凈室中完成。

大模型發展驅動算力需求高增，AI 芯片市場加速擴容。受 ChatGPT、Sora、DeepSeek 等大模型迭代驅動，近兩年全球算力需求持續快速增長：根據集邦咨詢數據，2023 年人 工智能服務器出貨量近 120 萬臺，同比增長 38.4%，占整體服務器出貨量近 9%，預計 到 2026 年將占到 15%，2022 年至 2026 年人工智能服務器出貨量年復合增長率約為 22%。大模型整體工作流程包括數據預處理、模型訓練、推理和后推理等，其中 AI 訓練 包含大量高強度并行計算任務，對于算力芯片需求較大。根據 TrendForce 測算，在晶圓 代工領域，2024 年 AI 芯片在先進工藝的產能占比預計由 2022 年的 2%提升至 4%， 2027 年預計達 7%，GPU、ASIC 等 AI 芯片市場規模有望加速擴容。 臺積電指引 AI 需求強勁，未來五年內 AI 預計將成為半導體市場規模增長主要驅動力。 2024 全年臺積電實現收入 2.89 兆新臺幣，同增 34%，實現歸母凈利潤 1.17 兆新臺幣， 同增 40%，經營表現顯著優于代工行業整體，主要得益于 AI 相關需求（GPU、ASIC、 HBM 等）高增，公司先進制程及封裝技術優勢凸顯。2024 年全球晶圓制造行業 （Foundry2.0 口徑）同比增長 6%，臺積電預期 2025 年受益 AI 需求持續增長，整體行 業增速將達 10%，公司 AI 業務有望在高基數上進一步實現營收翻倍增長。4 月臺積電 公布 2025 年第一季度業績，25Q1 公司實現收入 8393 億新臺幣，同增 42%，實現歸母 凈利潤 3616 億新臺幣，同增 60%，AI 板塊高景氣延續。展望未來 5 年，預期 AI 將成 為推動半導體市場規模走向 1 萬億美元的主要驅動力，公司相關業務收入預計實現約 40% 復合增速，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約 20%復合增長。

當前英偉達為 AI 芯片絕對龍頭，GPU 采用率占比接近 90%。目前 AI 服務器通常選用 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 因具備最強計算及深度學習等能力，系 AI 服務器首選芯片；ASIC 為基于專項任務的專 用定制芯片，計算能力及計算效率嚴格匹配任務算法，可實現極致體積及功耗。根據 Trendforce 和 Digitimes，單看搭載 GPU 的 AI 服務器，英偉達市占率最高，接近 90%， AMD 市占率約 8%；從整體 AI 服務器看，2023-2024 年英偉達占比 65.5%/63.6%；高 階 AI 服務器中采用 NVIDIA GPU 的比例達 70%/58%，比例略有降低主要系搭載自研 ASIC 芯片的服務器占比有所提升，NVIDIA GPU 總體出貨量達 31.5 萬臺，較 2023 年大 幅提升 127%，在 AI 芯片領域仍處龍頭地位。

中美博弈加劇 AI 芯片出口不穩定性，有望加速國產替代進程。近年來美國圍繞我國半 導體行業發展出臺多項限制政策，包括《補充外國直接生產規則以及修訂先進計算和半 導體制造物項管制措施》、《實體清單的新增和修改及移出經驗證最終用戶》等，加強了 對我國芯片產品及其生產能力的出口管制且新增 136 家中國半導體企業進入實體清單。 近期部分管制雖有放緩，但對于特定性能以上的芯片仍嚴格限制出口，涉及英特爾 Gaudi、 英偉達 H20 等多個芯片系列，有望加快產業鏈國產替代進程。目前華為昇騰、海光信息、 寒武紀等第一梯隊廠商已研發具備性價比的國產 AI 芯片產品，后續受益國產化提速，產 能有望持續擴張，帶動上游資本開支增長。

晶圓制造龍頭持續擴產，資本開支預計維持高位：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 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 持續看好 5G、AI 及 HPC 產業發展大趨勢。其中約有 70%資本開支投向先進制程技 術、10-20%投向特色工藝，10%-20%用于先進封裝模板制造。

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

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 季度資本開支會結合具體的設備安裝、產線投產等進度制定，2025 全年資本開支約 為 20-25 億美元左右。

HBM 有效解決內存瓶頸問題，系 AI 算力升級核心引擎。當前大多數計算機基于馮·諾 據曼體系結構制造，該結構將程序和數據存儲在內存中，CPU 從內存中獲取指令和數據 并依次執行，但數據從主內存傳送至 CPU 可能導致較長延遲和較高能耗，隨著 CPU 性 能快速提升，內存存取速度逐步滯后于 CPU 計算速度，導致 CPU 性能發揮受到阻礙。 HBM（High Bandwidth Memory，高帶寬存儲器）基于 3D 堆疊工藝，通過 TSV（硅通 孔）技術垂直集成多顆 DRAM 芯片，突破傳統內存帶寬與容量瓶頸，可有效支撐 AI 服務 器對于海量數據存儲和高速數據處理的需求：1）大幅提升傳輸效率：AI 訓練需頻繁調用 TB 級參數，HBM 高帶寬可大幅減少數據搬運延遲、提升計算效率（HBM3E 當前帶寬 達 4.8TB/s，HBM4 目標帶寬將突破 1TB/s）；2）能效優化：HBM 通過縮短數據傳輸路徑 降低功耗，支持長時間高負載 AI 運算；3）與先進封裝協同：硅中介層、微凸點（Microbump） 等技術使 HBM 與 GPU/ASIC 實現異構集成，滿足 AI 芯片對 PPA（功耗、性能、面積） 的嚴苛要求。根據 Trendforce 預測，高端 AI 服務器中 HBM 搭載已成主流趨勢，成為 AI 算力升級核心引擎。

HBM 產品快速迭代，市場規模有望持續高增。2014 年 SK 海力士與 AMD 聯合開發全球 首款 HBM 產品，后 HBM 經歷五輪迭代，包括 HBM1/2/2E/3/3E，帶寬、容量、能效等 關鍵指標持續突破，HBM4 當前處于研發階段，預計將于 2025/2026 年量產。隨著單機 HBM 容量增長、單機價值量提升，疊加 AI 算力需求持續攀升，近兩年 HBM 整體市場規 模快速擴張：根據 Trendforce 測算，2023 年 HBM 占 DRAM 行業比例約 8.4%，2024 年 預測大幅提升至 20.1%，市場規模約 169 億美元，AI 需求驅動下，HBM 市場有望持續 高增，高盛預測 2026年 HBM 市場規模將達 300億美元，2023-2026 年復合增速約 100%。

三大原廠加速擴產 HBM，產線建設需求旺盛。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。根據 TrendForce 數據，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 需求驅動，SK 海力士和美光 2025 年 HBM 產能已提前售罄，為應對需求激增，三大存儲原廠積極推動產能擴張計劃。

SK 海力士：HBM 今年以來需求維持高景氣，帶動公司收入持續增長，2025 年一季 度實現 17.6 萬億韓元，同比高增 42%，預期 2025 全年收入同比增長超 100%。今 年公司將進一步增加 HBM3E 供應量，并適時開發出 HBM4 以滿足客戶需求，目前 公司與臺積電聯合開發的 12 層 HBM4 已向客戶提供樣品并預計在下半年實現量產。

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 36GB 超大容量，并于上半年開始量產，近期 DS 部門已完成 HBM4 內存的邏輯芯片設計， 并由 Foundry 部門采用 4nm 進行試產。當前公司持續擴大 HBM 生產能力，預計到 2024 年底實現每月 14-15 萬片晶圓 HBM 產能，2025 年底進一步提高至每月 17 萬 片晶圓，存儲板塊資本開支預計將維持高位。此前三星已投資 105 億韓元收購位于 韓國天安市的 Samsung Display 工廠及相關設備，同時計劃投資 7000 億至 1 萬億 韓元（約合 5040 萬至 7200 萬美元）用于建設新的封裝生產線。目前三星 HBM4 開 發工作有序進行，且將于下半年實現量產，明年開始商業供應。同時公司與多家客 戶合作開發 HBM4E 定制版本。

美光科技：公司 2025 年 HBM 產能已全部售罄，預計 2025 財年 HBM 收入將達數 十億美元，且預計明年 HBM 芯片供應需求依舊強勁，已與客戶討論 2026 年訂單協 議。公司于業績發布會表示，2025 財年資本開支約為 140 億美元（較 2024 年增長 73%），主要投入 HBM 研發及產線建設中。目前宣布投資 70 億美元興建新加坡首 個 HBM 先進封裝廠，該項目將從 2027 年開始支持 AI 驅動需求并協調現有新加坡 業務擴大公司 HBM 產能。美光預計 2025 年 HBM 市場規模將超 300 億美元，HBM 業務有望于 2025 年下半年實現和 DRAM 行業相當的市場份額。

預計 2025 年起全球半導體資本開支將恢復增長，達 1776 億美元。根據 IC Insights 數 據，2021-2022 年半導體資本開支分別同增約 36%/15%，2023 年起受半導體行業周期 影響，TechInsights 估算行業資本開支同比降低 10%至 1600 億美元，2024 年小幅增 長，2025 年受益 AI 需求高增，預測半導體資本支出增長率為 7%，全年資本開支預期 實現 1776 億美元。

潔凈室約占半導體投資 10%-21%，受益半導體擴產項目推進，需求有望持續增長。參 考屹唐股份披露的集成電路資本開支結構，芯片制造項目包括廠房建設及設備投資，分 別約占總投資的 20%-30%、70%-80%，廠房建設包括設計、土建設施、潔凈室，分別 占比約 2%-7%、30%-40%、50%-70%，潔凈室整體約占半導體資本開支的 10%-21%。 受益算力需求高增，AI 芯片、HBM 等領域投資高景氣，行業資本開支回暖，有望帶動潔 凈室建設需求持續增長。 測算 2025 年全球/我國半導體潔凈室建設投資約 1865/560 億。參考預測數據，2025 年全球半導體資本開支約 1776 億美元，假設中國占比 30%、潔凈室環節占比 15%，對 應 2025 年全球/我國半導體潔凈室行業規模約 1865/560 億。