本周,，關(guān)于索尼游戲機PS 5因為臺積電產(chǎn)能問題導(dǎo)致生產(chǎn)不順,，引發(fā)市場高度關(guān)注,，摩根大通特別對此發(fā)布分析，認為主要挑戰(zhàn)是臺積電7nm產(chǎn)線滿載導(dǎo)致PS 5難產(chǎn),。

　　產(chǎn)能與良率的關(guān)系緊密，相關(guān)報道稱臺積電最新7nm制程良率較預(yù)期低10%-15%,，對此,，摩根大通表示，新產(chǎn)品難免有較低良率,，這在正常范圍之內(nèi),。據(jù)摩根大通分析，若臺積電碰到良率挑戰(zhàn),，一般會增加產(chǎn)能來彌補影響,，但現(xiàn)在臺積電的7nm產(chǎn)能已經(jīng)滿載到年底,，很難給PS 5擠出更多空間。因此三,、四季度PS 5都短缺,，主要挑戰(zhàn)是臺積電沒有額外產(chǎn)能。

　　實際上,，為AMD代工的PS 5芯片應(yīng)不會有太大問題,。第三季度良率雖低于預(yù)期，但第四季有望快速趕上,。

　　而這一消息,，使業(yè)界對臺積電的主要關(guān)注點，從5nm轉(zhuǎn)移到了7nm,。

　　7nm火爆出世

　　2018上半年,，臺積電開始試產(chǎn)7nm制程工藝，并在第二季度正式量產(chǎn),，第四季度達到最大產(chǎn)能,。主要產(chǎn)品包括FPGA、AI,、GPU和網(wǎng)通芯片,。

　　2018年，采用臺積電7nm制程工藝生產(chǎn)的芯片主要有蘋果A12處理器和華為麒麟980,。在當(dāng)年的第四季度,，7nm芯片出貨量在臺積電該季度全部出貨量中的比重，達到了23%,，在那一季度,，其10nm占6%，16nm和20nm共占21%,，可見,，剛出世，臺積電的7nm產(chǎn)能就備受關(guān)注,。

　　后來,，高通驍龍855、華為麒麟990,、AMD Zen 2這些SoC產(chǎn)品也都陸續(xù)采用了臺積電7nm制程,。臺積電宣稱相比16nm制程，7nm約有35-40%的速度提升,，或降低了65%的功耗,。

　　臺積電的7nm制程工藝分為第一代7nm工藝（N7）、第二代7nm工藝（N7P）,，以及7nm EUV（N7+）,。其中N7和N7P使用的是DUV光刻,，但為了用DUV制作7nm工藝，它還使用了沉浸式光刻,、多重曝光等技術(shù),。而N7+則直接使用了EUV光刻，2017年,，臺積電開始使用EUV進行7nm制程開發(fā),，并于2019年開始小規(guī)模量產(chǎn)，2020年大規(guī)模量產(chǎn),，主要產(chǎn)品包括智能手機處理器,、HPC和汽車芯片。

　　N7制程方面,，截至2019年底，總計有超過100個客戶產(chǎn)品投片,，涵蓋相當(dāng)廣泛的應(yīng)用,，包含移動裝置、游戲機,、人工智能,、中央處理器、圖形處理器,，以及網(wǎng)絡(luò)連接裝置等,。此外，N7+版本于2019年量產(chǎn),，協(xié)助客戶產(chǎn)品大量進入市場,。

　　以上這三種7nm工藝雖然在性能、功耗等方面表現(xiàn)優(yōu)異,，但成本都十分高昂,，起初，只有像華為,、蘋果,、AMD和高通這樣的大廠才會使用。

　　除少數(shù)大客戶外,，臺積電很多客戶從16nm制程直接跨越到了7nm,，因為10nm被認為是一個過渡節(jié)點。

　　此外,，該公司還推出了從7nm向5nm制程的過渡工藝6nm（N6）,，該制程的客戶除了以上4家之外，還有博通和聯(lián)發(fā)科,。

　　N6技術(shù)的設(shè)計法則與N7技術(shù)兼容,，也可大幅縮短客戶產(chǎn)品設(shè)計周期和上市時間,。N6技術(shù)于2020年第一季開始試產(chǎn)，預(yù)計于2020年底前量產(chǎn),。

　　按照產(chǎn)品劃分,，智能手機芯片一直是臺積電先進制程的主要營收來源，最新數(shù)據(jù)顯示,，其所占比重高達47%,，如下圖所示，另外,，高性能計算機芯片貢獻33%的營收,，物聯(lián)網(wǎng)芯片、汽車芯片分別占比8%,、4%,，數(shù)字消費電子產(chǎn)品芯片為5%，其他則為3%,。

　　目前來看,，臺積電營收主力為7nm制程。不久前,，該公司宣布截止到7月,，其7nm良品芯片（good die）累計出貨量已超過10億顆。同時,，臺積電優(yōu)化7nm制程后推出的6nm已經(jīng)開始進入生產(chǎn)階段,，并采用EUV技術(shù)取代部份浸潤式光刻掩模。蘋果,、華為海思,、高通、聯(lián)發(fā)科,、AMD,、賽靈思、英偉達,、博通等均是臺積電7nm客戶,。

　　據(jù)悉，目前大部分客戶已經(jīng)大幅追加第四季7nm訂單,，使得臺積電7nm產(chǎn)能滿載,。

　　在過去兩年里，因客戶需求非常強烈,，其產(chǎn)能得到快速提升,，預(yù)估2020年7nm產(chǎn)能將是2018年的3.5倍。

　　財報中的7nm演進

　　除了技術(shù)本身，以及客戶和產(chǎn)品外,，從臺積電近兩年的財報也可以看出其7nm制程的火爆程度,。

　　臺積電2019年第三季度的財報顯示，當(dāng)季營收環(huán)比增長21.6%,，同比增長了12.6%,，稅后凈利潤同比增長13.5%，環(huán)比暴漲51.4%,。

　　在那個季度里,，臺積電的先進工藝產(chǎn)能爆發(fā)，蘋果,、華為,、AMD等客戶都推出了新一代7nm芯片，包括麒麟990系列,、A13及銳龍3000,、RX 5700系列等，所以,，臺積電的7nm產(chǎn)能在那時就已經(jīng)供不應(yīng)求,，交期從2個月延長到了6個月。

　　臺積電表示,，7nm工藝在2019年第三季度貢獻的營收占比達到了27%，是第一大主力,，而16nm工藝貢獻的營收達到了22%,，10nm工藝減少到了2%。

　　臺積電2019年第四季度財報顯示,，當(dāng)季出貨量最大的是7nm工藝芯片,，所占比例為35%，超過了三分之一,。其他工藝的芯片中,，16nm的出貨量占20%，10nm僅為1%,。

　　對比一下,，此前的財報顯示，2019年第三季度7nm芯片出貨量所占的比重為27%,，10nm為2%,，16nm則為22%。顯然,，在2019年第四季度,，臺積電7nm芯片的出貨比重提升了8個百分點，而16nm和10nm的出貨量均有下滑,。

　　不過需要指出的是,，由于臺積電去年第四季度的營收相比第三季度增長了8.3%,，這意味著整體芯片的出貨量環(huán)比可能有一定的增加，所以16nm和10nm出貨所占比重的下滑,，并不一定意味著出貨量有下滑,。

　　臺積電7nm工藝芯片在2019年第四季度的出貨量占比大幅提升至35%，主要與蘋果和華為這兩大客戶有關(guān),。蘋果在去年秋季推出了基于A13芯片的iPhone 11系列,，華為也推出了基于麒麟990/990 5G芯片的Mate 30系列手機。而這兩個系列的智能手機在去年第四季度開始大量出貨,，對處理器的需求也有大幅增漲,。而蘋果A13和麒麟990/990 5G芯片都是基于臺積電的7nm工藝制造。

　　2020年第二季度的財報顯示,，與去年同期相比,，臺積電收入增長了28.9％，而凈收入和稀釋后的每股收益均增長了81.0％,。與2020年第一季度相比,，第二季度的收入結(jié)果基本持平，凈收入增長3.3％,。

　　其中,，7nm的出貨量占晶圓總收入的36％，而16nm的出貨量占18％,?？梢钥吹剑诮衲甑诙径?，7nm為臺積電帶來了最多的利潤,，其次便是16nm，排第三的是28nm,。

　　前些天,，臺積電公布了2020年8月份的財報，營收接近42億美元,，再次創(chuàng)造歷史新高,。臺積電最先進的5nm工藝在今年一季度投產(chǎn)，目前,，已經(jīng)開始為客戶代工相關(guān)的芯片,，搭載臺積電先進工藝芯片的智能手機也將在年底前大規(guī)模出貨。

　　從近期臺積電的財報來看,，7nm工藝才是其近兩個季度的主要營收來源,，分別貢獻了營收的35%和36%。

　　據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈消息人士透露，臺積電計劃將7nm制程工藝的月產(chǎn)能提升到13萬片晶圓,，并努力在年底提升至14萬片,。

　　AMD貢獻搶眼

　　在臺積電所有大客戶中，AMD對其營收的貢獻,，特別是7nm制程的貢獻增長最為迅猛,。

　　以AMD公司2020年第二季度財報為例，數(shù)據(jù)非常亮眼,，同時,，該公司CEO Lisa Su（蘇媽）提到，目前臺積電的7nm產(chǎn)能非常吃緊,。

　　事實上,，近期從業(yè)內(nèi)傳來的各種消息已經(jīng)表明，AMD開始出現(xiàn)缺貨的跡象,，而Ryzen 4000型APU的情況尤為明顯,。在被問及AMD的產(chǎn)能與供應(yīng)情況時，蘇媽是這樣的回答的：“我們有一個強大的供應(yīng)鏈,。我已經(jīng)在之前說過了,，在此就再強調(diào)一遍，7nm供應(yīng)非常緊張,，我們?nèi)匀辉诰o密地和臺積電合作,，以確保我們能夠滿足客戶們的需求。但產(chǎn)能非常緊,，我想表達的是,，隨著我們繼續(xù)增加產(chǎn)能，我們能夠看到的機會就越多,。”

　　從中我們可以看出,，AMD在旗下7nm芯片批量上市一年多后,，仍然受到產(chǎn)能問題的困擾，即便蘋果這種超級大客戶的訂單已全面轉(zhuǎn)為5nm,，其騰出的7nm產(chǎn)能仍然無法滿足所有客戶,。另外，臺積電在上個季度的環(huán)比收入增長只有0.8%,，這也從側(cè)面證明其產(chǎn)能已經(jīng)接近極限,。

　　為了在英特爾7nm芯片進展延遲的情況下更快占領(lǐng)處理器市場，AMD將加大對臺積電N7/N7+制程下單量,，預(yù)計2021全年N7/N7+芯片的訂單增加到20萬片,，與今年相比約增加一倍，有望明年成為臺積電7nm芯片的最大客戶。

　　7nm客戶仍在擴充

　　雖然臺積電的5nm制程很受關(guān)注,，且其產(chǎn)能也在快速爬升當(dāng)中,，但7nm產(chǎn)能的緊張狀況依然沒有緩解的跡象，不但老客戶還在排隊加單,，新客戶也在想辦法搶得一杯羹,，這其中的典型代表就是英特爾和特斯拉。

　　英特爾在2020年第二季度財報中提到,，該公司基于7nm的CPU相對于預(yù)期計劃大約滯后了6個月,，這將最初計劃2021年底推出7nm芯片的時間節(jié)點延期到至少2022年。

　　最近,，關(guān)于英特爾已向臺積電下單代工7nm（或6nm）芯片的聲音不絕于耳,，雖然近期該公司高管公開表示，外包代工的合作伙伴還沒有最終確定,，仍在斟酌和考察當(dāng)中,，但就目前業(yè)界僅剩臺積電和三星這兩家具備7nm制程工藝量產(chǎn)能力的狀況來看，英特爾的選擇余地很小,，更何況臺積電的7nm要比三星的成熟,，且良率更好。

　　而據(jù)臺灣地區(qū)媒體報道,，英特爾近期已與臺積電達成協(xié)議,，預(yù)訂了臺積電明年18萬片6nm 芯片產(chǎn)能，據(jù)估算,，這批芯片外包代工業(yè)務(wù)或超過200億美元規(guī)模,，如果情況屬實的話，這將成為臺積電失去華為這一大客戶之后的一筆新增大單,，在訂單方面并不發(fā)愁的臺積電,，后續(xù)壓力是如何滿足迅速擴大的產(chǎn)能需求。

　　特斯拉方面,，供應(yīng)鏈消息顯示,，該公司正在與博通合作研發(fā)新款HW 4.0自動駕駛芯片，而且2021年第四季度就將大規(guī)模量產(chǎn),。 據(jù)悉,，該芯片將采用臺積電7nm制程技術(shù)生產(chǎn)，而且是業(yè)內(nèi)首個采用臺積電SoW封裝技術(shù)的芯片,。

　　現(xiàn)有的特斯拉FSD芯片由三星代工,，制程為14nm。而馬斯克想更進一步,，直接跳到 7nm制程,，這方面,，臺積電是理想的合作伙伴。