TPU v10复杂度扩大设计服务份额，联发科仍居整合核心，GUC与Alchip目标价上调

概览

报告研究Google TPU v10设计服务究竟如何在多家供应商之间分配，并进一步评估GUC、Alchip及联发科在全球AI ASIC扩张中的收入与估值影响。核心结论是，TPU v10复杂度上升会增加可外包的设计模块，但不会自然意味着联发科被替代；与此同时，GUC和Alchip在其他云服务商项目上的规模提升构成更明确的盈利上修来源。

核心观点

首先，摩根士丹利认为TPU v10的技术复杂度使同一项目能够容纳更多设计服务商，但联发科仍是亚洲供应链中的主要协调者。报告识别出三项结构变化：其一，计算芯片采用KGD模式，由Google拥有计算芯片设计及光罩，并可把后端设计服务交给其他供应商；其二，TPU v10采用3.5D封装，需要把计算芯片与其他芯片进行3D堆叠，因此增加3D IC IP与设计服务需求；其三，芯片光罩尺寸可能从目前约9个扩大至超过12个。Marvell、AMD、GUC和Alchip可能获得TPU生态或特定模块的机会，但报告暂不认为这些参与者会取代现有核心TPU设计方。 联发科预计仍负责TPU v10的I/O芯片设计、自产SerDes IP以及计算芯片KGD、I/O芯片和HBM的封装整合，职责与TPU v9相近。报告认为TPU v10可能继续使用Intel EMIB-T，联发科持续改善的SerDes IP也提高了客户黏性。即使Google自行承担计算芯片且联发科不确认该部分收入，较大的I/O芯片面积仍可能使联发科的单颗确认收入高于TPU v9，报告估计每颗TPU v10约为US$18k。联发科2027年和2028年TPU收入预测维持US$13-15bn和US$43-45bn：对应2027年3mn颗TPU v8t，以及2028年1mn颗TPU v8t和3mn颗TPU v9。到2029年，报告预测4mn颗TPU v9和约1mn颗TPU v10，带来约US$70bn收入。联发科当前按报告口径交易于12倍2028年EPS，摩根士丹利重申增持观点。 GUC的主要增长线索来自Google CPU、Microsoft和Meta项目。受产能约束影响，报告把2026年Google Axion2 CPU出货预测由1.5mn-2mn颗下调至1.2mn-1.3mn颗；按约US$700的单价，对GUC的2026年收入贡献预计为US$900-1000mn。部分需求递延至2027年，加上Axion3放量，报告预计2027年Google CPU收入接近US$2.8bn，包括3mn颗Axion2和500k颗Axion3；由于3nm计算芯片由一颗增至两颗，Axion3单价预计约为Axion2的两倍。2028年Axion3预测为2.5mn颗，低于Axion2每年3mn-4mn颗的运行规模，也主要与计算芯片数量翻倍有关。该业务属于Turnkey 2或3模式，GUC提供硅中介层、ABF载板等先进封装设计支持，但不拥有ASIC光罩，因此毛利率可能仅约10%，Axion3因单价及项目规模更高，毛利率或略低于Axion2。 除Google外，GUC参与Microsoft Maia 200和Cobalt 200项目。供应链调查显示Microsoft需求在最近一个季度增强，管理层预计2027年需求超过翻倍；报告预测其2027年对GUC的收入贡献至少为US$250mn。摩根士丹利还认为GUC可能取得由Rivos团队主导的Meta ASIC项目，推测对应MTIA 600，目标在2027年上半年流片，潜在CoWoS产出时间为2027年末或2028年上半年。更多台积电3nm晶圆配额以及潜在的TPU v10 3D IC设计服务，支持报告上调GUC盈利与目标价。2026、2027和2028年EPS预测分别上调13%、11%和11%；随着低毛利turnkey收入占比增加，正文预计毛利率由2026年的20.8%降至2028年的15.3%，而财务汇总表列示2028年为15.8%。 GUC目标价的正式变动表和估值章节列示NT$6,288，较原NT$5,688约提高10%；正文另有一处写作NT$6,388。正式目标价NT$6,288相当于45倍2027年EPS，低于公司自2013年以来未来12个月市盈率的正一倍标准差。残余收益模型的关键假设未变，包括9.2%股权成本，其中beta为1.2、风险溢价6%、无风险利率2%，以及14.5%的中期增长率和5.0%的永续增长率。牛市和熊市情景价值分别升至NT$8,545和NT$3,870。报告认为长期AI ASIC增速将超过AI GPU，设计服务市场扩张及后续项目中标可支持进一步估值重估，但非AI业务复苏仍较慢。 Alchip的主要催化来自AWS Trainium。管理层认为Trainium4的潜在市场规模可能接近Google TPU；摩根士丹利的产业调查显示，2028年Trainium4出货量可能至少为2.5mn颗。以不含HBM的单价约US$10k、Alchip取得约30%的turnkey份额计算，报告把2028年Trainium4收入贡献由US$4bn上调至US$8bn。Trainium3方面，由于原先份额假设偏积极，2026和2027年收入贡献分别小幅下调至US$1.8bn和US$2.8bn；但较大的Trainium ASIC规模带来更好的台积电支持，预计毛利率由原先低至中双位数百分比改善至接近高双位数百分比。 上述变化推动Alchip 2026、2027和2028年盈利预测分别上调17%、25%和67%，其中2028年收入及盈利较旧预测增长超过一倍。目标价由NT$5,088升至NT$5,888，报告称隐含超过50%的上涨空间，并包含赢得第二家云服务商客户的潜力。目标价继续采用残余收益模型：股权成本维持10.4%，其中beta为1.4、股权风险溢价6.0%、无风险利率2.0%；考虑全球同业和新进入者对AI ASIC项目的竞争，中期增长率由16%下调至12.5%，永续增长率由5.0%下调至4%。牛市和熊市情景价值分别由NT$5,950和NT$2,130上调至NT$6,880和NT$2,465。Alchip按报告口径交易于10倍2028年EPS。 报告同时用CoWoS产能、芯片数量和电力需求检验AI供应链预测。其2027年CoWoS隐含GPU/ASIC数量约19mn颗；按每颗平均热设计功耗2kW计算，所需装机电力约38GW，说明电力供应仍可能成为全球瓶颈。作为量级示例，若计算能力从2GW扩大至近10GW，新增8GW约等于4mn颗Rubin GPU，约占台积电2027年可生产AI加速器的20%；另一项模型则仅假设新增3GW、至2027年末达到5GW。报告还预计2027年AI HBM需求最高达50bn Gb、AI晶圆消耗至少US$59bn；2026年相应指标为最高30bn Gb和至少US$26bn。 最后，摩根士丹利用服务器形态校准GPU出货与终端需求：模型假设每台HGX服务器使用8颗GPU，9台HGX等同一台NVL72机架。报告预测2026年Blackwell出货5.4mn颗，供应可在2026年下半年满足Grace Blackwell NVL72需求；此前被视为库存的Blackwell芯片实际上主要是供应链缓冲库存，预计2026年内被完全吸收。Rubin预计2026年第三季度开始放量、第四季度开始机架出货；2027年Rubin和Rubin Ultra合计出货接近7mn颗，Rubin NVL72机架约90k台。报告预计Rubin库存也将呈现类似的缓冲和吸收模式。

分析框架

报告先拆解TPU v10的计算芯片所有权、I/O设计、3.5D封装及光罩尺寸，以判断不同设计服务商能够承接的模块；再结合供应链调查、客户管理层表述、晶圆与CoWoS配额，对各项目的出货量、单价、分配比例和毛利率建模。随后把项目收入映射至GUC和Alchip的盈利预测，并分别用残余收益模型及历史市盈率比较推导目标价。最后通过GPU/ASIC数量、平均功耗、HBM、晶圆和机架出货之间的换算，检查供应链预测与基础设施需求是否匹配。

方法论与常识提炼

• 行业/产业分析框架产业链上中下游传导

  AI ASIC供应链与项目模块拆解

  报告从云服务商拥有的芯片设计与光罩出发，追踪后端设计、I/O芯片、3D IC、先进封装、晶圆及HBM环节，再判断收入和利润如何分配给联发科、GUC与Alchip。

• 行业/产业分析框架量价拆分

  出货量、单价与turnkey份额测算

  报告以项目出货量乘以芯片单价及供应商分配比例估算收入，例如以Trainium4至少2.5mn颗、单价约US$10k和Alchip约30%份额推导2028年US$8bn收入。

• 行业/产业分析框架供需框架

  CoWoS、晶圆、HBM与电力约束检验

  报告把预计芯片数量与先进封装产能、HBM需求、晶圆消耗和电力容量对应，以识别产能及电力是否足以支撑预测需求。

• 估值方法RIM 剩余收益模型

  GUC与Alchip残余收益估值

  报告根据股权成本、中期增长率和永续增长率折算未来超额收益，形成两家公司的基准、牛市和熊市情景价值。

• 估值方法PE/PEG 估值

  历史市盈率与远期EPS比较

  报告把GUC目标价对应的45倍2027年EPS与其自2013年以来的未来12个月市盈率区间比较，并列示联发科、GUC和Alchip按2028年EPS计算的交易倍数。

标的映射与对比

研报将主题/逻辑映射到具体标的时的结构化摘要（优势、劣势、对比与风险）。

• 联发科（2454.TW）

  被报告视为Google TPU v10在亚洲的主要协调者，负责I/O芯片、SerDes IP及封装整合。

  优势

  既有TPU设计经验、持续改善的SerDes IP、EMIB-T封装整合职责及较高客户黏性。

  劣势

  在COT模式下不确认Google自有计算芯片KGD收入，部分设计模块可分配给其他服务商。

  对比

  报告认为新增参与者更可能取得附加模块，而非取代联发科及美国现有核心设计方。

  风险

  TPU v10模块分工变化可能降低联发科可确认的内容范围。

• Global Unichip Corp（3443.TW）

  受益于Google Axion CPU、Microsoft Maia/Cobalt、潜在Meta MTIA 600及TPU v10 3D IC设计服务。

  优势

  云端AI半导体敞口上升，2027年3nm晶圆配额增加，并覆盖AI加速器、AI服务器CPU和BMC芯片。

  劣势

  Google CPU turnkey业务毛利率可能仅约10%，非AI业务复苏较慢，turnkey收入增加会压低整体毛利率。

  对比

  目标价对应45倍2027年EPS，低于公司自2013年以来未来12个月市盈率的正一倍标准差。

  风险

  产能约束、项目进度及低毛利turnkey收入占比上升可能影响盈利兑现。

• Alchip Technologies Ltd（3661.TW）

  主要受益于AWS Trainium3和Trainium4，报告亦提到赢得第二家云服务商客户的潜力。

  优势

  Trainium规模较大并获得较好的台积电支持，Trainium3毛利率预计改善至接近高双位数百分比。

  劣势

  Trainium3分配比例低于原先较积极的预测，业务对大型云服务商项目依赖较高。

  对比

  按报告口径交易于10倍2028年EPS；估值假设已因GUC、QCOM、AMD等同业及新进入者竞争而下调。

  风险

  全球同业和新进入者争夺AI ASIC项目，可能压低项目份额、增长率或估值。

关键数据

• TPU v10光罩尺寸>12个光罩当前约为9个，复杂度提升增加可拆分设计模块
• 联发科TPU v10单颗确认收入约US$18k即使不确认Google提供的计算芯片KGD收入，仍可能高于TPU v9
• 联发科TPU收入预测2027年US$13-15bn；2028年US$43-45bn；2029年约US$70bn2029年假设4mn颗TPU v9及约1mn颗TPU v10
• GUC 2026年Google Axion2预测1.2mn-1.3mn颗受产能限制，由原先1.5mn-2mn颗下调
• GUC 2027年Google CPU收入接近US$2.8bn包括3mn颗Axion2和500k颗Axion3
• GUC 2027年Microsoft收入至少US$250mn管理层预计相关需求在2027年超过翻倍
• GUC EPS预测上调2026年+13%；2027年+11%；2028年+11%主要反映云服务商项目与中国ADAS客户收入增长
• GUC目标价NT$6,288正式变动表与估值章节由NT$5,688上调；正文另有一处写作NT$6,388
• Alchip 2028年Trainium4收入US$8bn由US$4bn上调，假设至少2.5mn颗、单价约US$10k及约30%份额
• Alchip盈利预测上调2026年+17%；2027年+25%；2028年+67%Trainium3毛利率改善及Trainium4收入扩大
• Alchip目标价NT$5,888由NT$5,088上调，报告称隐含>50%上涨空间
• 2027年GPU/ASIC及电力需求约19mn颗；约38GW按每颗平均2kW估算
• AI HBM需求2026年最高30bn Gb；2027年最高50bn Gb基于AI芯片供应链预测
• AI晶圆消耗2026年至少US$26bn；2027年至少US$59bn报告对AI相关晶圆需求的估算
• Blackwell与Rubin出货预测2026年Blackwell 5.4mn颗；2027年Rubin及Rubin Ultra接近7mn颗2027年Rubin NVL72机架预测约90k台

影响与含义

报告认为TPU v10的模块化不会形成单一赢家，而会扩大整体ASIC设计服务市场：联发科保留高价值整合与I/O职责，其他供应商可参与计算芯片后端、3D IC等模块。GUC和Alchip的盈利弹性更主要来自Google CPU、Microsoft、Meta和AWS项目规模扩大，但turnkey业务占比提升会压低部分项目毛利率。行业层面，CoWoS、3nm晶圆、HBM与电力供应能否同步扩张，决定当前芯片出货预测能否兑现。

风险

• 全球电力基础设施可能无法及时支持报告预测的GPU/ASIC装机量，电力供应仍是AI扩张瓶颈。
• 晶圆、3nm及CoWoS产能限制已导致部分Google CPU需求递延，未来配额不足仍可能影响项目收入时点。
• turnkey收入占比上升可能压低GUC及Alchip的整体毛利率。
• GUC、QCOM、AMD及其他新进入者加剧AI ASIC项目竞争，可能影响Alchip的份额及长期增长假设。
• GUC非AI业务复苏较慢，可能部分抵消云端AI项目增长。

后续跟踪

• 关注TPU v10的最终模块分工，以及联发科、GUC、Alchip、Marvell和AMD分别取得的设计内容。
• 关注TPU v10是否继续使用Intel EMIB-T，以及3.5D封装和超过12个光罩的设计能否按计划落地。
• 关注GUC在2027年获得的台积电3nm晶圆配额及Google Axion3放量情况。
• 关注Meta MTIA 600能否在2027年上半年流片，并于2027年末或2028年上半年形成CoWoS产出。
• 关注Alchip实际取得的Trainium4 turnkey份额、至少2.5mn颗的2028年出货假设及第二家云服务商项目。
• 关注2027年约38GW的电力需求能否得到基础设施支持，以及CoWoS、HBM和晶圆供给能否同步扩张。
• 关注Rubin在2026年第三季度放量、第四季度机架出货及2027年接近7mn颗出货的兑现进度。