客製化晶片高速放量　AI伺服器運算ASIC出貨量成長三倍

根據Counterpoint Research HPC服務最新發佈的《資料中心AI伺服器運算ASIC出貨預測與追蹤報告》，全球AI伺服器運算ASIC出貨量，預計至2027年將較2024年成長三倍。

此一爆發性成長主要來自三大動能，包括Google持續擴建TPU基礎設施以支援Gemini、生態系，AWS不斷擴大Trainium叢集部署，以及Meta (MTIA)與Microsoft (Maia)隨著內部晶片佈局加速擴展，帶動出貨量快速爬升。Counterpoint Research研究副總裁Neil Shah表示：「企業內部AI伺服器運算ASIC的設計成長，正驗證『內部客製化XPU時代』的來臨。AI加速器正針對特定訓練或推論工作負載量身打造，市場結構也逐步從單一仰賴通用GPU，走向多元化。隨著功耗與機房空間成為關鍵瓶頸，將部分AI工作負載轉移至垂直整合的晶片，能讓雲端業者取得更高的控制權與議價能力，但同時也需要龐大的軟體整合與優化工程，才能真正發揮效能與能耗優勢。」

Neil進一步指出：「市場變化速度極快，Counterpoint Research預估全球資料中心AI伺服器運算ASIC出貨量將於2028年突破1,500萬顆，並超越資料中心GPU出貨量。前十大AI超大規模雲端業者於2024~2028年間，累計部署的AI伺服器運算ASIC將超過4,000萬顆。支撐這波前所未見需求的另一關鍵因素，是雲端業者正以自有技術堆疊打造機櫃等級(rack-scale)的AI基礎設施，如Google TPU Pods與AWS Trainium UltraClusters，使其資料中心可如同一台超級電腦般運作。」

就各大AI超大規模雲端業者的出貨量來看，Google預計將於2027年前持續穩居市場領先地位，主要受惠於Gemini生態系的高速成長。

Counterpoint Research助理研究員David Wu補充指出：「雖然隨著整體可服務市場(TAM)擴大，以及其他雲端業者攜手Broadcom、Marvell與Alchip等設計夥伴導入內部晶片，Google的市佔預期將於2027年下滑至52%，但其TPU艦隊仍將是產業無可撼動的量能核心與發展指標。這背後的基礎，在於訓練與部署新一代Gemini模型所需的龐大且持續性的運算強度，迫使Google必須不斷且快速地擴充內部晶片基礎設施。」

整體而言，AI伺服器運算ASIC市場正經歷結構性轉變，從2024年由Google與AWS主導的雙寡佔格局，逐步演進為更為分散的生態系。至2027年，Meta (MTIA)與Microsoft (Maia)將成為新的重要出貨來源。這反映出雲端業者正策略性降低對商用晶片(如Nvidia)的依賴，轉而擴大內部客製化晶片，以優化特定工作負載下的效能與能耗表現。

針對AI伺服器運算ASIC設計夥伴的競爭態勢，Counterpoint Research研究副總監Brady Wang指出：「Broadcom長期以來都是AI伺服器運算ASIC設計的首選夥伴，但未來將面臨來自Google-聯發科(MTK)聯盟日益升高的競爭壓力。這一趨勢在即將推出的TPU v8系列中尤為明顯，Google採取雙來源策略：Broadcom持續主導高效能訓練用的TPU v8AX『Sunfish』，而聯發科則成功取得以推論為主的TPU v8x『Zebrafish』設計合作案。」

儘管聯發科的高出貨量爬坡約延後一年，但其正式進軍資料中心領域，已對Broadcom長期的市場主導地位構成實質挑戰。Brady補充：「Broadcom仍憑藉深厚的IP護城河，在複雜訓練工作負載上展現領先的能效表現，但其高價策略，與聯發科更具成本效益的方案形成鮮明對比。隨著Google積極擴大全球基礎設施佈局，分散供應鏈風險，並在大規模推論部署上採用聯發科的低成本解決方案，已成為其策略上的必要選擇。」

台灣的Alchip亦可望隨著打入AWS供應鏈，重新鞏固其市場地位，並成為未來數年重要的設計夥伴之一。根據Counterpoint Research的供應鏈調查，Alchip的加入，可能使Marvell在AWS Trainium未來產品藍圖上面臨更激烈的競爭壓力。隨著Microsoft Maia成為資料中心AI伺服器運算ASIC的主要放量產品，Marvell也積極尋求管線多元化。整體而言，Marvell的市佔預估將於2027年降至8%，但2024~2027年間出貨量仍可望倍增。

Counterpoint Research副研究總監Gareth Owen表示：「取得新的設計案對Marvell而言已成為關鍵，以降低成長風險，並避免在現有Trainium系列之後出現營收空窗期。值得注意的是，Marvell的端到端客製化晶片產品組合，正因其在HBM/SRAM客製化記憶體、PIVR解決方案，以及收購Celestial AI後，在scale-up光學互連領域的佈局而更趨完整。Celestial AI不僅可能為Marvell每年帶來數十億美元等級的新增營收，也有潛力協助其在未來數年取得光學scale-up互連技術的領導地位。Counterpoint認為，這些創新將成為Marvell未來拓展客製化XPU及XPU附加應用的重要關鍵，並有助於提升其設計市佔。」

本研究結論係根據Counterpoint Research的資料中心運算追蹤與預測，並整合前段供給與後段製程的晶圓使用與產能預測，以及資料中心需求資本支出與AI應用成長分析，經HPC研究服務交叉驗證後彙整而成。

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