Custom AI ASIC晶片的新進玩家：聯發科

By Andrew Hu

3 OCT 2025

日前，聯發科宣布與 Google 這家最大的 ASIC 巨頭合作開發 TPU，這將是聯發科自 2024 宣布要做 Custom ASIC 以來的重大進展。

我們知道幾乎所有的 Hyperscalers 都在各自開發自己的 ASIC，Custom ASIC 已成為 GPU 之外的主戰場。很多廠商都想要吃這塊餅，但很少有廠商能夠真正打進這個由 Broadcom 與 Marvell 主導的賽局。

聯發科能拿到與 Google 的合作機會，這是什麼原因？聯發科的加入是否會改變 Custom ASIC 設計的版圖？

Custom ASIC：聯發科的升級之路

先讓我們攤開聯發科的業務近況：聯發科的業務組合主要由三大核心構成：手機晶片業務佔總營收超過 50%，另一半則是由智慧邊緣平台 (包含Connectivity、Computing Solutions等) 貢獻，而新興的Custom AI ASIC業務則正處於起步階段，尚未貢獻任何營收。

透過 BCG matrix 簡單的分析聯發科的業務組合，可以清楚看出公司戰略轉型的邏輯：

• Cash cow (主要營收、收入穩定)：Dimensity系列旗艦手機處理器具備高市場佔有率但成長率相對溫和的特徵; Connectivity (Wi-Fi7/10G-PON/CPE)、Smart edge consumer electronic (平板/Chromebook/AI PC) 世代換機潮週期性貢獻營收

• Pet (低毛利、低成長)：中低階手機處理器毛利低、需求少、PC/TV 等傳統消費電子消費疲軟

• Star (明日之星，未來幾年雙位數增長)： 無

• Question mark (有機會成長的潛力業務)： Custom ASIC

看得出來公司其實沒有一個很明顯的「Star (明日之星)」，同時又得面對手機市場成長放緩、Connectivity 與 Smart edge consumer electronic 具有換機週期性的現實，聯發科的當務之急就是找到下一個「Star (明日之星)」。

此時，客製化AI晶片業務便是聯發科相中針對 AI 領域戰略轉型的長期重點方向。因為 Custom AI ASIC 業務符合雲端巨頭們的自製晶片戰略，再加上其TAM (Total Available Market) 夠大、夠長，我們可以看到巨頭們的雲端資本支出更多被導向自研/Custom ASIC 與 ASIC-attach 的高效能網路。這是雲端業者為了掌控成本、降低單一供應商依賴與做出工作負載差異化的必然選擇。

再者，聯發科選擇的客製化設計道路相對於從頭自己獨立開發 ASIC 晶片具有較低的難度、較低的投資成本以及較低的風險，且聯發科有相關的技術，作為公司從邊緣裝置市場擴展到資料中心市場的獲利結構升級是個適合的策略。

不過，進入 ASIC 市場並不是一件容易的事情。現在的 ASIC 市場主要由各大 hyperscalers 主導，這些 hyperscalers 肯定都傾向於選擇市場上的領先者來開發產品，畢竟在起跑點的競爭將定義這些 hyperscaler 未來十年的半壁江山。

而聯發科－ASIC 領域的新進者－自然難受青睞。那麼 Google 買單聯發科的什麼能力？這其中肯定有些因素可以讓我們一探究竟。

從成本到風險管理：Google 選聯發科的算盤

為什麼 Google 選擇聯發科？相信這個是大部分人都會有的疑問

而聯發科又要拿什麼跟 Custom ASIC 市場既有的兩大巨頭 Broadcom 與 Marvell 競爭呢？讓我們一一展開。

首先，我們都知道 Broadcom 與 Marvell 是 Custom ASIC市場的主要玩家。

Broadcom 的主導地位建立在多年的技術積累與客戶關係之上，即便樂觀的把聯發科算入 2027 年的市佔估計， Broadcom 的市佔率還能超過一半以上。目前除了NVIDIA 與 AMD 自家設計通用 GPU 之外，其他 hyperscaler 的 ASIC 設計訂單基本上都由 Broadcom 包攬，公司已完成超過100個晶片設計專案，涵蓋近年來所有的先進製程節點。且有完整的 scale-up/scale-out 解決方案。

而Marvell雖然市佔率較低，但也是傾盡公司全力在追逐資料中心基礎建設領域好一段時間。2024 年 Marvell 成功與 AWS 合作量產了 Trn2 晶片，且業務涵蓋 Custom ASIC 之外的 ASIC attach (Network interfaces, scale-up fabrics 等等) 領域，一樣構成一個完整的生態解決方案。

這麼看起來，寡佔市場狀況非常明顯，經驗差距也相當的大，不過我們相信 Google 選擇聯發科是基於幾點原因：

1. 聯發科的能夠提供較好的價格 (相對於 Broadcom)。

2. Google尋求第二供應商以降低 Broadcom 的議價能力。

3. Google與聯發科在 Chromebook 有交集，彼此之間的合作已有先例。

4. Google具有自己開發 TPU 架構的能力，尋找的合作關係傾向 COT (customer own tool) business model，剛好符合聯發科目前的能力範疇。

聯發科如何競爭？

我們觀察 Custom ASIC 既有的兩大巨頭 Broadcom 與 Marvell 的 roadmap，可以分析出承接 Custom ASIC 案的公司應須具備下述能力與 roadmap。

1. 先進製程節點整合：3nm → 2nm → A1X，PDK/IP/可靠度

2. 先進封裝整合：2.5D/3D 、熱設計、供電設計

3. SerDes：56G → 112G → 224G → 未來 448G/lane 性能與功耗曲線

4. D2D/C2C 互連：chiplet 內部 D2D 與 ASIC to ASIC 等 C2C 的速率、頻寬密度與能源效率

5. 記憶體整合：HBM/Custom memory 通道規劃、PHY、I/O 能耗

6. CPO整合：封裝/板級光連結的實裝與量產

7. Scale-up/Scale-out： 域內 (NVLink/UALink 等) 與域外 (Ethernet/InifiniBand) 的系統級整合能力

聯發科確實具備上述絕大多數的能力。

攤開聯發科的各項技術歷史，我們可以看到其實聯發科長年來都有將這些技術應用到他的其他產品線，且聯發科使用的最新技術其實跟 Broadcom、Marvell 是在同一個 Frontier 的，因此，聯發科應該可以很好的利用這些產品線的優勢與經驗曲線代入 Custom ASIC 的研發工作上。

不過，僅憑與 Broadcom、Marvell 差不多的技術節點只是 Custom ASIC 設計市場的入門票，畢竟另外兩個巨頭的產品線更廣、更有深度，且經營已久。我們認為聯發科要做出差異化的一個因素可能會是加入 NVLink Fusion (即向NVIDIA陣營靠攏)。

NVLink Fusion & AI Infrastructure - 槓桿NVIDIA生態系

這邊就不得不提一下 NVLink Fusion 與資料中心的基礎架構。

資料中心結構簡述：

• Computing unit：如 GPU/TPU/Custom ASIC

• Scale-up：同一域 (domain) 內 (通常是 rack 內) 以 NVLink/UALink 等高帶寬、低延遲直連，形成大記憶體與共享加速區

• Scale-out：機櫃/機房間透過 Ethernet/InfiniBand 擴展叢集規模

NVLink Fusion 簡述：

• NVIDIA 將其 NVLink 域內互連對第三方開放，允許 Custom ASIC 與 Custom ASIC-attach 透過 NVLink chiplet (black box) 的方式掛接 NVIDIA system 內，藉此享有 NVLink 的域內高帶寬、低延遲通道，並與 NVIDIA 其他網路平台串接至域外

從商業發展角度來看，選擇 NVLink Fusion 相對於是選擇一個與 Broadcom 平行的 scale-up 路線做追趕，一定程度減輕 Broadcom 的強大先行者優勢。NVLink Fusion 可以讓聯發科有更短的導入週期、可驗證的生態背書

從技術角度來看，論效能（不論價格鏈），NVIDIA 的 NVLink 在域內互連仍是業界最高水準，和NVLink Fusion對接，能夠直接槓桿NVIDIA的生態系。

順帶一提，NVIDIA 的 NVLink Fusion 這步棋也是宣示老黃插旗 Custom ASIC 市場，藉由 NVLink 這張王牌，召集打手如聯發科來間接壓制日益強大的 Broadcom，可以說這個合作對 NVIDIA 與 NVLink Fusion 的導入廠商來說是雙贏的策略。

有了入場券、有了第一個客戶，聯發科的下一步？挑戰是什麼？

前面有提到，無論是七大技術還是 NVLink Fusion 其實都只能算是進入市場的入場券，幸運的是 Google 作為 Custom ASIC 市場的龍頭選擇了聯發科，若聯發科能夠成功的設計出 TPU v8，將會是一個很大的 credit，並進一步穩固聯發科在 Custom ASIC 市場的地位，並基於這個基礎發展更多的客戶池。

不過最難的總是第一步，我們認為切入ASIC設計市場並站穩腳步不會是一件簡單的事情，接下來還有很多需要努力的地方：

• 首先是明顯的業務集中度問題：
  目前聯發科只有 Google 單一個客戶，等同該業務領域的營收基本上都取決於 Google，如此一來議價權跟主導能力自然相對較低。加上 ASIC 的商業模式為 NRE → Turn-key，因此早期重度依賴 Google 的時程計畫，聯發科的應收認列與產能配額都將大幅牽動業績。

• 先進封裝產能分配優先順序：
  目前的製程瓶頸主要出現在先進封裝，而先進封裝的產能首配 NVIDIA/Broadcom/AMD 這些具有大產能需求的公司，聯發科的投片時程可能有所延誤，議價權更低進而影響獲利。

從現在各種ASIC的開發時程來看，從開案到量產，普遍都需要1~2年的時間，若將客戶可能延後量產時程，甚或是重新調整ASIC策略等不同因素都考慮進來，真正反應在營收上的時間可能需要更久。幸運的是聯發科有旗艦手機晶片與 Connectivity 業務這些 Cash Cow，足以支撐其燒錢嘗試開發 ASIC。

粗略估算一下，若聯發科能成功開發 TPUv8，到了 2027 或可佔其公司營收約 20%，加上 Custom ASIC 超過 20% CAGR 的增長能力，或許可以成為聯發科在 AI era 名副其實的 star 業務，市場的想像空間將從邊緣終端擴展到全域互連 (資料中心 ＋ 邊緣終端)。

結語：Custome ASIC的市場競爭將會更加激烈

現在我們正處在 AI 發展的早期階段，可以預見將會有更多特化的應用與需求需要 ASIC 的算力，Custom ASIC 的賽道只會越擁擠，聯發科與 Google 的合作正是新玩家開始進場的訊號。

Broadcom 的領先來自多世代產品的驗證、完整的從晶片到互連的產品線以及量產的可預測性 (穩定的 roadmap 與先進封裝的配額)，使其具有從 ASIC 到 ASIC-attach 一體化設計服務的能力。

但由於雲端巨頭本身也具備相當的晶片技術、晶片互連與供應鏈的影響力，未來的競爭裡，廠商未必須集齊我們前面所述的七大要素才能真正參與 Custom ASIC 設計的生意，Custom ASIC 的設計若趨於碎片化、分工化，則可能有更多供應商可以透過平台規格、先進封裝協作與 IP 授權，拼裝出符合特定需求的「合體」方案，達成拿單條件。

因此，除了既有強者之外，未來的市場很可能同時看到如 Intel (先進製程節點＋EMIB/Foveros)、Samsung (手機 SoC 經驗＋自有 foundry)、Qualcomm (手機 SoC 經驗＋高速 SerDes IP) 等等不同路線的參與者在特定構型上「合體」切入。競爭的焦點將從「誰的技術清單最齊」轉向「誰能成功的槓桿並複製其在既有平台的能力」。

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