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半导体行业正面临前所未有的悖论:人工智能需求蓬勃发展，晶圆厂投资不断增加，但晶圆出货量却依然停滞不前。是什么导致了这种脱节？这种脱节何时才能打破？
截至2025年中，全球硅片市场表面上看似平静，但潜在的结构性紧张局势正在悄然加剧。人工智能半导体的需求依然坚挺，某些高价值供应链仍在接近满负荷运转。然而，硅片出货量却几乎没有出现任何明显复苏的迹象——这种背离引发了人们对传统供需格局的质疑。
SEMI最新的硅晶圆市场监测报告首先提出了一个结构性假设:当前的市场动态不能仅仅用需求疲软或订单延迟来解释。相反，我们认为晶圆厂运营本身的需求模式已经发生了根本性的变化。
隐藏的限制:时间延长
一个关键指标——晶圆厂周期时间——已成为结构性瓶颈。我们的定量分析显示，自2020年以来，晶圆厂周期时间的复合年增长率为14.8%。这代表着晶圆厂产能的根本性减速，即使设备数量和利用率保持不变，可加工的晶圆数量现在也受到了结构性限制。
为什么会发生这种情况？工艺复杂性不断提升、设备密度不断增加以及质量控制要求日益严格，导致每片晶圆的成本不断上升，同时反而降低了生产速度。自2020年以来，每片晶圆面积的设备支出飙升了150%以上，然而，这笔投资带来的是更长的加工时间，而不是更高的产量。
高带宽内存 经济阈值
与此同时，在HBM快速崛起的推动下，市场正接近新的拐点。HBM晶圆每比特占用的晶圆面积是标准DRAM的三倍以上，潜在的晶圆需求巨大。然而，HBM目前仅占内存总收入的16%，仍低于关键的经济门槛。
我们的分析表明，当HBM达到内存总收入的25%时，交易比率将上升至1.5。这是结构性盈亏平衡点，HBM专用生产线的每片晶圆的资本支出与标准DRAM的经济性相一致。达到这一门槛后，内存制造商将获得明显的激励来扩大晶圆投入，而客户也更愿意支付溢价。
量化框架
我们没有依赖传统的预测方法，而是使用定量模拟框架，对四个关键变量——HBM 渗透率、DRAM 比特率增长、晶圆厂利用率和周期时间——之间的相互作用进行建模。在当前条件下，晶圆投入量需要每年增加 23.9% 才能满足预测的需求。
然而，目前还没有一家晶圆厂能够将晶圆投入量扩大到如此规模。这表明市场并非受需求制约，而是在一个条件响应的体系中运行——在关键阈值达到一致之前，该体系不会启动。
超越经济:技术和运营准备
HBM 扩张步伐缓慢的原因不仅仅是投资时机。包括良率低、客户认证延迟以及工艺稳定性挑战在内的技术限制也起着关键作用。这些先决条件——投资准备、良率优化和认证完成——尚未协调一致，导致尽管潜在需求强劲，但市场仍处于战略潜伏期。
其他因素加剧了这一延迟。CoWoS封装的后端瓶颈导致半成品晶圆积压成库存，限制了上游晶圆的投入。在晶圆厂层面，企业优先考虑通过工艺转换而非新建工厂来提高效率。与此同时，宏观经济的不确定性、地缘政治紧张局势和外汇波动持续抑制资本执行。
三层响应模型
这种结构性转变在整个供应链中产生了三层需求响应:
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晶圆需求:有条件响应，等待经济门槛调整
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设备投资:流程转型驱动，已应对复杂性的增加
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材料需求:与周期延长直接相关，可能出现早期瓶颈
对于某些工艺关键材料，如 EUV 光刻胶和 TSV 化学品，甚至在晶圆投入完全增加、设备扩展之前就可能出现供应限制。
战略意义
对于行业利益相关者，该分析提出了三项关键行动:晶圆供应商应围绕 25% HBM 阈值制定基于情景的产能计划；设备制造商应预测工艺转型驱动的需求，而不管当前的晶圆产量如何；材料供应商应为潜在的瓶颈做好准备，因为延长的周期时间会增加每个晶圆的消耗。
至关重要的是，当前的停滞不应被解读为结构性衰退。相反，市场处于战略准备状态，关键条件尚未成熟。一旦这些条件成熟，晶圆需求可能会呈现非线性反应——而且这种势头已经在朝着这个方向发展。
结构性拐点和周期时间增长(+14.8%)不仅对晶圆生产商，也对整个上游供应链具有前瞻性。问题不在于这种拐点是否会发生，而在于何时发生。了解这些结构性动态并做好相应准备的公司，将在非线性需求响应到来时占据最佳优势。
今天是《半导体行业观察》为您分享的第4135期内容，欢迎关注。
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