輝達H20 AI晶片是什麼 ? 台廠H20概念股有哪些? 與其他晶片差異在哪?
文章摘要
輝達H20為Hopper架構降規AI晶片,針對中國市場設計,台積電、日月光、欣興、雙鴻、廣達等台廠供應鏈受惠,涵蓋晶圓代工、先進封裝、ABF載板、散熱與伺服器組裝。
輝達 H20 和 AMD MI308(部分外電稱 MI309)確定「有條件」重返中國市場。7 月 15 日,美國商務部口頭向兩家公司保證,他們為中國客戶遞交的出口許可將獲得核准。輝達已著手重啟 H20 生產排程,AMD 也同步啟動 MI308 出貨準備,但到底「H20是什麼?」、「H20晶片與H100有何差異?」、「H20概念股有哪些?」,其背後的地緣政治角力、技術演進趨勢,以及潛在的投資機遇與風險要怎麼看待?今天股編一次說給你聽。
H20是什麼?為何輝達要為中國市場「量身降規」?
要理解H20,必須先理解其誕生的背景——美國對中國的「小院高牆」(small yard, high fence)科技管制策略。此策略的核心目標,是精準限制中國取得能用於軍事現代化的頂尖AI晶片,同時避免與中國龐大的商業市場完全脫鉤,以免對美國企業造成過度衝擊 。
在這場角力中,輝達陷入了兩難。在最嚴格的禁令實施前,中國市場曾貢獻其高達20%至25%的營收 。當美國政府先後禁止其最強大的A100、H100,以及後來的降規版A800、H800晶片銷往中國後,輝達不僅面臨巨大的營收真空,更為其在中國的主要競爭對手——華為(Huawei)給了空間。
而H20晶片正是輝達在這種壓力下的回應。它是一款基於Hopper架構的「降規版」AI晶片,透過刻意調降部分關鍵性能指標,使其剛好落在美國出口管制新規的門檻之下,從而能夠合法地重返中國市場 。
這背後反映了一個微妙的三方博弈:
- 美國政府的盤算:首要目標是阻止中國將最頂尖的AI技術用於軍事。然而,若完全封殺輝達,將等同於把整個中國商業AI市場拱手讓給由國家力量支持的華為。這不僅無法有效打擊中國的商業AI發展,長期來看,反而可能培養出一個更強大的全球競爭對手。一位白宮顧問便曾直言,此舉是為了「剝奪華為在中國的市佔」,阻止其在全球範圍內與美國競爭 。
- 輝達的商業利益:作為一家商業公司,輝達必須捍衛其營收和市場地位。完全放棄中國市場,意味著數十億美元的損失,這是無法接受的 。因此,開發一款合規的產品以維持市場存在感,至關重要。
- 中國市場的需求:中國的雲端服務巨頭(如阿里巴巴、騰訊、百度)對AI算力有著龐大的需求。在無法取得頂級晶片的情況下,他們需要一個性能足夠強大、且供應穩定的次級選擇。
因此,H20晶片可謂一枚「地緣政治下的金髮姑娘晶片」(Geopolitical Goldilocks Chip):它的性能必須弱到足以通過美國商務部的審查,同時又必須強到足以在中國市場上與華為的昇騰(Ascend)910B晶片一較高下。
H20、H100與華為昇騰910B
為了讓讀者清楚H20的市場定位,我們將其與主要競爭對手華為昇騰910B進行直接比較。
- 輝達 H20:可視為H100的「閹割版」。為了合規,其在多項關鍵指標上做出了讓步,例如FP32(單精度浮點運算)性能和記憶體頻寬均被大幅削減。然而,它保留了高效的Hopper架構和NVLink高速互連技術,這使其在構建大規模AI叢集時,依然保有一定優勢 。
- 華為 昇騰910B:中國目前最強的國產AI晶片。在某些單項指標上,例如FP32算力,其理論性能甚至超越H20。但其弱點在於晶片間的互連速度,這在需要數千顆晶片協同工作的大模型訓練中,可能會成為瓶頸 。
H20 vs. H100 vs. 昇騰910B 關鍵規格比較
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特性 |
輝達 H20 |
輝達 H100 (SXM) |
華為 昇騰910B |
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發布年份 |
2023 |
2022 |
2023 |
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製程 |
4nm |
4nm |
7+nm |
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架構 |
Hopper |
Hopper |
Da Vinci |
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GPU記憶體 |
96 GB HBM3 |
80 GB HBM3 |
64 GB HBM2e |
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記憶體頻寬 |
4.0 TB/s |
3.35 TB/s |
864 GB/s |
|
FP16 算力 |
296 TFLOPS |
1979 TFLOPS |
320 TFLOPS |
|
INT8 算力 |
592 TFLOPS |
3958 TFLOPS |
640 TFLOPS |
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互連技術 |
NVLink 900 GB/s |
NVLink 900 GB/s |
HCCS 56 GB/s |
|
功耗 (TDP) |
~400 W |
~700 W |
~400 W |
從上表可見,H20在記憶體容量和頻寬上保有優勢,但在原始運算能力(TFLOPS)上則明顯遜於H100,甚至在部分指標上不如昇騰910B。然而,其高達900 GB/s的NVLink互連速度,是其對抗華為的關鍵武器。
H20 概念股有哪些?
H20恢復出貨的消息,其漣漪迅速擴散至整個生態系。台灣廠商在這條價值鏈中扮演著從設計到製造、從零組件到系統整合的關鍵角色,幾乎無可替代 。
H20概念股完整供應鏈生態系全覽
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產業環節 |
台股標的 |
供應內容/與H20關係 |
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台積電 (2330) |
4nm/5nm製程,為H20晶片獨家生產商。 |
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台積電 (2330) |
CoWoS先進封裝,整合H20晶片與HBM記憶體。 |
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封裝測試 |
日月光投控 (3711) |
Flip-Chip覆晶封裝與後段測試服務。 |
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ABF載板 |
欣興 (3037), 南電 (8046), 景碩 (3189) |
AI GPU所需的高層數、大尺寸ABF載板。 |
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散熱模組 |
雙鴻 (3324), 奇鋐 (3017) |
3D VC、水冷板、液冷散熱系統。 |
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健策 (3653) |
GPU均熱片與散熱扣件。 |
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伺服器ODM |
廣達 (2382), 緯穎 (6669), 英業達 (2356) |
組裝H20 AI伺服器整機與機櫃。 |
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電源供應器 |
台達電 (2308) |
高瓦數(3-5kW)伺服器電源及液冷CDU。 |
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CCL/PCB |
台光電 (2383) |
AI伺服器主板所需的高速CCL銅箔基板。 |
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通路代理 |
麗臺 (2465) |
輝達在台主要繪圖卡合作夥伴與代理商。 |
資料來源:股股團隊
A. 晶圓代工與先進封裝 (CoWoS)
H20晶片的起點,是台積電(2330)的晶圓廠。它採用台積電領先全球的4nm或5nm製程技術,無論在效能、功耗還是良率上,都擁有其他競爭者難以企及的優勢 。這使得台積電成為輝達生產H20的唯一、也是必然的選擇。
然而,比晶圓代工更關鍵的,是台積電的先進封裝技術——CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)。我們可以將其想像成在一片矽基板上建造一座微型城市:將高性能的處理器晶片(CPU/GPU)和高速的高頻寬記憶體(HBM)像積木一樣堆疊在一起,並透過極其微小的導線(TSV和微凸塊)連接 。這種設計大幅縮短了晶片與記憶體之間的物理距離,從而實現了AI運算所需的海量數據吞吐和超低延遲。
B. ABF載板三雄
如果說CoWoS是將晶片與記憶體緊密結合的技術,那麼ABF載板就是承載這一切、並負責傳遞訊號與電力的「神經系統」。
在台灣,欣興(3037)、南電(8046)和景碩(3189)是全球ABF載板市場的領導者,並且是輝達的主要認證供應商。H20晶片的生產,將直接帶動對高層數、大尺寸ABF載板的需求,成為這三家公司營收增長的重要動能 。
C. 散熱雙雄
AI晶片在帶來強大算力的同時,也產生了驚人的熱量。衡量晶片發熱量的指標是「熱設計功耗」(TDP)。幾年前,CPU或GPU的TDP還在200-300瓦的等級,但輝達的H100 GPU的TDP已高達700瓦,而業界預計,未來幾年內,TDP超過1000瓦甚至1500瓦的晶片將成為常態 。
傳統的氣冷散熱(使用風扇和散熱片)在面對如此巨大的熱量時,已經顯得力不從心。在一個塞滿了數十顆高功率AI晶片的伺服器機櫃中,單純依靠空氣流動已無法有效降溫,不僅能源消耗巨大,還會導致晶片因過熱而降頻,影響運算效能 。
因此,透過「直達晶片液冷」(Direct-to-Chip Liquid Cooling)技術,將冷卻液直接引導至發熱的GPU核心,可以極其高效地帶走熱量。這不再是一種奢侈的選項,而是下一代AI資料中心的標準配備。
台灣的散熱模組大廠雙鴻(3324)和奇鋐(3017),它們提供的3D VC(均熱板)、水冷板(Cold Plate)以及整套液冷系統,是構成H20 AI伺服器散熱方案的核心。
D. 伺服器ODM與關鍵零組件
有了晶片、載板和散熱系統,還需要有廠商將這些精密零組件組裝成一台完整的AI伺服器。這就是伺服器代工(ODM)廠的角色。廣達(2382)、緯穎(6669)、英業達(2356)等台灣ODM大廠,是全球資料中心的幕後建造者 。
H20恢復出貨,意味著它們將直接接收來自中國雲端服務巨頭(阿里巴巴、騰訊、百度等)的伺服器組裝訂單。這些訂單不僅僅是簡單的組裝,更涉及到複雜的系統整合與客製化設計。
結論
輝達去年對中國營收佔比約 13%,AMD則低於 5%,被禁之後兩家公司都開始將產線與人員轉往資料中心/汽車 GPU 以外的別的領域。此次中國解禁H20釋放了上游封裝、基板、ODM 的拉貨動能
若根據《廣發證券》的調查研究,股編基本可以確認幾件事情,由於 Hopper 架構已停止新流片,初期恢復出貨將以先前囤放的 30–40 萬顆庫存為主。主要買家是新興雲端服務商與供應鏈夥伴,預估可為輝達帶來約 36–48 億美元的額外銷售。
隨著 H20 牌照核發,輝達已重啟面向中國的新晶片 B30 開發,規格大致沿用 8‑high HBM 與 NVLink。憑藉 CUDA 生態優勢,B30 有望在 2025 年底前問世並成為中國主力 AI GPU。
同日輝達宣布專為中國量身打造的 RTX Pro GPU。該晶片以 RTX Pro 6000D 為基礎,性能與定價均遠低於 H20。報告認為此產品雖已排定生產計畫,但目前客戶反饋偏冷淡,市場前景仍待觀察,在了解了H20的脈絡後,讀者可以自行思考看看是否要重新切入到這條投資故事線中,或是去等待更前端的製程出現。
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