Custom AI Silicon — 超大規模雲端業者（Google/AWS/Microsoft/Meta/OpenAI）以自研 XPU 取代部分 merchant GPU，是 AI 算力供應鏈成長最快的一極。價值鏈：IP/SerDes 授權 → ASIC 設計服務（Broadcom/Marvell/世芯/創意/聯發科）→ TSMC N3/N2 代工 → CoWoS 先進封裝 → 雲端 XPU 終端。Broadcom 三大客戶 FY27 SAM 估 $60–90B；ASIC 出貨量 2028 將首度超越 GPU。深單點：TSMC 先進節點＋CoWoS 產能、Arm/Synopsys 設計入口。
Google 自研張量處理器，最成熟的 hyperscaler XPU；v7「Ironwood」為首款專為推論打造、可擴至 9,216 顆。
Google TPU 由 Broadcom 長期主導 co-design；TPU v7「Ironwood」9,216 顆叢集達 42.5 EFLOPS、2025/4 發表並隨 Anthropic 大單放量；聯發科參與 v7 I/O 模組設計（v7 2026 Q3 量產放大）。是自研 XPU 成熟度與規模標竿。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
|---|---|---|
| [US] Google (Alphabet) (GOOGL) | 自研 XPU 標竿 | Broadcom 主設計＋聯發科 v7 I/O |
AWS 自研訓練/推論加速器，由 Annapurna Labs 設計；Trainium3（3nm）2025 re:Invent 發表、4.4× 算力。
AWS Trainium 由內部 Annapurna Labs 主導，Marvell（chip shepherding）與世芯（後段量產，待證）參與；Trainium3 GA 已上線（Trn3 UltraServer 144 顆）；Trainium4 預告：6× FP4 性能、4× 頻寬、288GB 記憶體，支援 NVLink Fusion；後段 Alchip 主力。是量產規模領先的自研 XPU。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
|---|---|---|
| [US] Amazon AWS (Annapurna) (AMZN) | 量產規模領先 | Annapurna＋Marvell＋世芯後段(待證) |
Microsoft Azure 自研 AI 加速器；Maia 100 量產 ramp、續代 Maia 200 與 Azure 共同開發。
Microsoft Maia 由 Marvell shepherding（媒體稱獨家 MAIA program）、創意（GUC）亦被點名參與後段（待證）；Maia 100 ramp、Maia 200 與 Azure 共同開發，下世代客製矽估 2026 量產。為 Azure 降 TCO 的自研路線。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
|---|---|---|
| [US] Microsoft (MSFT) | Azure 自研 | Marvell shepherding；GUC 參與(待證) |
Meta 自研訓練/推論加速器（MTIA），與 Broadcom 緊密 co-design，已部署數十萬顆於廣告/內容推論。
Meta MTIA 與 Broadcom 共同設計（官方確認），Broadcom CEO 稱 Meta roadmap「alive and well」、2027+ 為 Meta 部署 multiple GW XPU；MTIA 300/400/450/500 六個月節奏推進、450/500 2027 量產。是推論導向自研 XPU 主力。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
|---|---|---|
| [US] Meta Platforms (META) | 推論自研主力 | Broadcom co-design（官方） |
OpenAI 首款自研推論加速器，與 Broadcom 共同設計、TSMC 代工，2H2026 起部署機櫃、超過 1GW 算力。
OpenAI 為 Broadcom 第六大客戶（公司法說會確認合作），首款 XPU（媒體代號 Titan）由 Broadcom 設計、TSMC N3 代工，2H2026 起部署、目標 >1GW；二代估採 A16（TrendForce/媒體，未官方）。是最新加入自研行列的客戶。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
|---|---|---|
| [US] OpenAI (—) | 首款自研(私有) | TSMC N3、2H26 部署開始；Project Nexus $18B、10GW<2030；微軟拒提採購保證（financing snag，媒體） |
其餘自研陣營：Tesla AI5/AI6（車用/機器人推論，TSMC+Samsung 雙代工，Dojo 訓練線已收）、xAI、阿里平頭哥（含光/PPU，中國自主）。
Tesla 改走推論導向 AI5（N3P，2026 量產）/AI6（Samsung Taylor＋TSMC Arizona），2025/8 解散 Dojo 訓練晶片團隊；xAI 採自研路線（待證）；阿里平頭哥（T-Head）PPU 對標 Nvidia H20、2025 為中國暢銷國產卡、規劃分拆 IPO。為車用/邊緣/中國自主長尾。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
|---|---|---|
| [US] Tesla (TSLA) | 車用/機器人推論 | TSMC+Samsung；Dojo 訓練線收(2025/8) |
| [US] xAI (—) | 自研(待證) | GUC 客戶名單提及(待證) |
| [CN] 阿里平頭哥 T-Head (BABA) | 中國自主 | 對標 H20、規劃分拆 IPO |
與超大規模客戶 co-design 完整 XPU（前段架構＋後段實作＋封裝整合），是客製矽價值最集中環節。
Broadcom 客製 AI 加速器（XPU）龍頭，Q1 FY26 AI 營收 $8.4B（+106% YoY）、六大客戶含 Google/Meta/OpenAI，FY27 三大客戶 SAM 估 $60–90B；Marvell 18 個 XPU/attach 設計案、累計 pipeline ~$75B（AWS Trainium、Microsoft Maia）。台廠世芯（AWS Trainium 後段，2026 80% 集中下半年）、創意（GUC，TSMC 子公司，Google/Microsoft，2026 營收指引 +35–40%）、聯發科（Google TPU v7 I/O，2026 ASIC >$1B）為國際級設計服務層。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
|---|---|---|
| [US] Broadcom (AVGO) | 客製 XPU ~60% | Q1FY26 AI $8.4B +106%；六大客戶（法說會） |
| [US] Marvell (MRVL) | 客製矽次強 ~25% | 18 設計案、~$75B pipeline；Nvidia 入股 $2B |
| [TW] 世芯-KY Alchip (3661.TW) | 後段實作領先台廠 | Trainium3 後段主力（Marvell 轉單確認）；Q1 2026 收 $132.4M（淡季低谷）；H2 3nm AI chip shipments 放量；2nm tape-out NRE 年底 |
| [TW] 創意 GUC (3443.TW) | TSMC 系設計服務 | Google 下代 CPU + ADAS（歐美中客戶）；2026 年前四月累計+81% YoY；4 月單月 +157% YoY；全年分析師估 +50% |
| [TW] 聯發科 MediaTek (2454.TW) | 新進客製矽 | 2026 ASIC 全年上修至 $2B（4/30 法說翻倍），Google TPU 量產 2H26 放量；第二個 ASIC 案 2027 末量產；ASIC 佔 2027 年收 ~20% |
非頂級客製矽的設計服務：智原/Socionext/金麗科等，承接邊緣 AI、車用、網通、利基 ASIC 與 IP-rich turnkey。
智原（Faraday，聯電系，Arm Neoverse CSS 台灣首家硬化夥伴、3DIC turnkey）、Socionext（日，Solution SoC，車用/網通客製）、金麗科（網通/影像 ASIC 利基）為次級設計層，避開超大規模主戰場、做分眾與 IP 整合服務。競爭趨紅海，靠特定終端與 IP 組合差異化。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
|---|---|---|
| [TW] 智原 Faraday (3035.TW) | 聯電系設計服務 | Arm Total Design 台灣首家 |
| [JP] Socionext (6526.T) | Solution SoC | 日系利基設計 |
| [TW] 金麗科 Genesys (3228.TWO) | 網通/影像利基 | 利基分眾 |
| [TW] 創意/世芯(利基線) (3443.TW / 3661.TW) | 利基專案 | 與頂級線並行 |
客製 XPU 的先進製程量產：N5/N3 為當前主力、N2（2nm）為 2026+ 下世代 XPU 與設計服務 tapeout 焦點。
TSMC 對 leading-edge 3nm/2nm 近乎獨佔，是所有頂級 XPU（TPU/Trainium/Maia/MTIA/OpenAI）共同代工；N2 量產帶動世芯/創意 2nm tapeout 與多年成長。Samsung（Tesla AI6、部分國產替代）、Intel Foundry（追趕、Faraday 加入 IFS 設計服務聯盟）為第二/三源。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
|---|---|---|
| [TW] TSMC 台積電 (2330.TW) | 先進節點近獨佔 | XPU 共同代工（6-K/法說會） |
| [KR] Samsung Foundry (005930.KS) | 第二源 | Tesla AI6（Taylor 廠） |
| [US] Intel Foundry (INTC) | 追趕者 | IFS 設計服務聯盟（含 Faraday） |
將 XPU 邏輯 die 與 HBM 以 2.5D CoWoS 整合為完整加速器模組；HBM 與 CoWoS 產能同為 AI 鏈最關鍵瓶頸。
TSMC CoWoS 一條龍主導 XPU+HBM 整合，CoWoS-L/S 自 2025 底全數 booked；委外 Amkor、矽品（SPIL）、ASE（CoWoP）。詳見【CoWoS 先進封裝】與【HBM 高頻寬記憶體】主題；客製 XPU 與 Nvidia GPU 共搶同一池 CoWoS/HBM 配額，是 XPU 放量的實體上限。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
|---|---|---|
| [TW] TSMC 台積電 (2330.TW) | CoWoS 主導 | XPU+HBM 整合（見 CoWoS 主題） |
| [TW] ASE / Amkor (3711.TW / AMKR) | OSAT 委外 | CoWoS 委外承接 |
| [KR] SK 海力士 / Micron (000660.KS / MU) | HBM 主供 | 見 HBM 主題 |
完成代工＋封裝的雲端自研加速器（TPU/Trainium/Maia/MTIA/OpenAI XPU），部署於各自雲端與機櫃系統。
XPU 對特定工作負載提供較 merchant GPU 低 30–50% 的 TCO，驅動超大規模自研。產業共識：custom ASIC 2028 占 hyperscaler AI compute spend ~35–40%、出貨量首度超越 GPU；Nvidia GPU 份額自 ~80% 降至 55–60%。本節點是設計服務／代工／封裝鏈匯流後、交付給雲端終端的成品階段。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
|---|---|---|
| [US] Broadcom-設計 XPU (AVGO) | 成品最大代設計 | 六大客戶 XPU 出海口 |
| [US] Marvell-設計 XPU (MRVL) | 成品次強 | AWS/Microsoft 量產 |
| [TW] 台廠後段(世芯/創意) (3661.TW / 3443.TW) | 後段交付 | 對應上游設計服務 |
客製 AI ASIC 的總體市場與對 merchant GPU 的替代效應，是整條鏈的成長動能來源。
TAM 口徑分歧：Morgan Stanley 估 AI ASIC TAM 自 2024 $12B → 2027 ~$30B；Broadcom 三大客戶 FY27 SAM 估 $60–90B（各部署百萬顆叢集假設）、累計 AI 營收 2027 底 line-of-sight $100B。需求端為超大規模 capex（Amazon 2026 capex ~$200B、Anthropic 綁 AWS/Google 數 GW），驅動 XPU 對 Nvidia/AMD merchant GPU 的結構性侵蝕。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
|---|---|---|
| [GLOBAL] AI ASIC TAM (MS 估) (—) | 2027 ~$30B | Morgan Stanley 口徑 |
| [US] Broadcom SAM(三客戶) (AVGO) | FY27 $60–90B | 公司法說會口徑 |
| [US] merchant GPU(被侵蝕) (NVDA / AMD) | GPU 80%→55–60% | XPU 替代壓力 |
資料中心 CPU 與 XPU 控制核所需的處理器架構與預整合運算子系統（Neoverse CSS）授權，是客製 SoC 的源頭。
Arm Neoverse 在雲端自研 CPU 近主導（Graviton/Axion/Cobalt）；CSS（Compute Subsystem）以預驗證子系統把客製矽上市時程砍半，2026 初已 21 授權跨 12 大廠、占 royalty ~20%。RISC-V（SiFive/晶心）在 XPU 控制核/週邊崛起為替代。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
|---|---|---|
| [UK] Arm Holdings (ARM) | 雲端 CPU 主架構 | CSS 21 授權/12 大廠（官方） |
| [US] SiFive (—) | RISC-V 領導(未上市) | XPU 控制核/週邊 |
| [TW] 晶心科技 Andes (6533.TWO) | RISC-V IP 台廠 | AI ASIC 嵌入控制核 |
客製 ASIC 的合成、佈局繞線、驗證與多晶粒（multi-die）3DIC 簽核工具，是設計流片的必經入口。
Synopsys 與 Cadence 雙雄掌控 ASIC 全流程；多晶粒封裝 sign-off（Synopsys 3DIC Compiler、Cadence Integrity 3D-IC）與 TSMC 3DFabric/CoWoS reticle 認證綁定，是 XPU 多 chiplet 設計的必經關卡。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
|---|---|---|
| [US] Synopsys (SNPS) | EDA 龍頭 | 含併入之 Ansys 多物理場 |
| [US] Cadence (CDNS) | EDA 雙雄 | 封裝/類比/multi-die 強 |
| [DE] Siemens EDA (—) | 簽核工具 | Siemens 旗下、DRC 近標準 |
XPU 內外高速串列收發（112G/224G SerDes）、UCIe chiplet 互連 PHY 與控制器 IP，決定頻寬與 chiplet 整合可行性。
高階 SerDes/UCIe IP 由 Synopsys、Cadence、Alphawave 主導；Qualcomm 2025 併 Alphawave（DSP-based SerDes 切入資料中心客製矽）。UCIe PHY 供應商含 Synopsys/Cadence/Alphawave/Blue Cheetah。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
|---|---|---|
| [US] Synopsys / Cadence (SNPS / CDNS) | 介面 IP 雙雄 | UCIe 達 64Gbps/bump |
| [US] Alphawave Semi → Qualcomm (QCOM) | DSP SerDes | Qualcomm 2025 併購 |
| [TW] M31 科技 (6643.TWO) | 介面 IP 台廠 | 搭 AI ASIC 設計服務 |
| [US] Blue Cheetah (—) | UCIe 新創 | chiplet 互連 |
ASIC/XPU 內嵌的 Logic 非揮發記憶體（OTP/MTP）、PUF 硬體安全根與權利金型 IP。
力旺（eMemory）為純 Logic NVM 全球領導，IP 已布建 >2,400 客戶/foundry，3–7nm 全節點覆蓋；PUF 安全根導入 Nvidia Vera Rubin 並獲美政府認證，2026 權利金結構性放量、營益率創 60%+。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
|---|---|---|
| [TW] 力旺 eMemory (3529.TWO) | Logic NVM 近壟斷 | Rubin 導入；OM 60%+ |
| [US] Synopsys / Arm (SNPS / ARM) | 安全/基礎 IP | 搭配嵌入記憶體 |
XPU rack-scale 系統所需 PCIe/Ethernet retimer、CXL、主動電纜與光連結；隨自研 XPU 機櫃放量。
Astera Labs（PCIe6 retimer/scale-up，Q4'25 營收 +92% YoY 至 $270.6M）與 Credo（AEC 主動銅纜，DC 占營收 >90%）為 XPU 周邊連接新星；多與 AWS/客製 ASIC 平台綁定。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
|---|---|---|
| [US] Astera Labs (ALAB) | PCIe retimer 領導 | Q4'25 +92% YoY（8-K） |
| [US] Credo Technology (CRDO) | AEC 主動電纜 | DC >90% 營收 |
| [TW] Alchip(後段)/Marvell (3661.TW / MRVL) | XPU-attach | 與 XPU 同平台 |