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半導(dǎo)體行業(yè)的臺積電“依賴癥”

2022-03-07
來源:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫
關(guān)鍵詞: 半導(dǎo)體 臺積電 三星

最近,高通已將其4nm驍龍8 Gen 1的部分訂單從三星轉(zhuǎn)移到臺積電4nm代工,。高通轉(zhuǎn)單的主要原因是由于三星代工的該芯片組良率僅為35%,?;诖耍饨缯J為高通不會將其下一代芯片交給三星3nm代工。

在先進制程的賽道中,聯(lián)電和格芯早已宣布放棄10nm以下制程,,中芯國際則礙于制裁的阻擋,與臺積電差距也甚遠,。因此晶圓代工3nm的賽道目前只有臺積電,、三星、英特爾能夠觸及,。而此前三星表示將會采用GAA技術(shù),,并且在2022年上半年量產(chǎn),英特爾的Intel 18A(第二代5nm)需要等到2025年投產(chǎn),,3nm制程目前來看遙遙無期,。

因此,當三星的良率出現(xiàn)問題,,全球能夠代工3nm的晶圓廠只剩下一家——臺積電,。

2月份,憑借先進制程的優(yōu)勢,,臺積電方再次傳來拿下蘋果5G全部射頻(RF)芯片訂單的消息,。根據(jù)供應(yīng)鏈消息人士透露,光是臺積電接收的預(yù)付款就有1500億新臺幣(約合人民幣346.35億元),。

我們不禁開始思考,當全球的先進制程產(chǎn)能全部依托臺積電,,將會發(fā)生什么,?

難以觸及的先進制程

臺積電2018年推出了7nm工藝,2020年推出了5nm工藝,。目前正在探索4nm及3nm工藝,。

先進制程的探索需要絕對的創(chuàng)新。單在5nm的研發(fā)上,臺積電就推出過N5P,、N5,、N4P等版本,N4P是其5nm家族第三個主要增強版本,,性能比原先的N5提升了11%,。

在更加先進的3nm制程上,臺積電同樣在一次又一次的失敗中嘗試推進,,多次修正3nm藍圖,。

臺積電對3nm的布局早在2016年就開始了。2016年臺積電宣布想要建造一個5nm-3nm的晶圓制造廠,。即使如臺積電這樣的實力大廠,,也是經(jīng)過6年的研發(fā)后,預(yù)計2022年才會量產(chǎn)3nm,。

并且在3nm正式量產(chǎn)的消息宣布前,,臺積電還多次傳來消息稱3nm進程延期。例如,,去年9月,,臺積電就確認了由于其3nm工藝量產(chǎn)延遲約3-4個月,導(dǎo)致iPhone下一代處理器無法采用臺積電的3nm工藝,。

在2020年臺積電推出其N3 3nm工藝的細節(jié),,臺積電的3nm相比上一代的5nm工藝,在邏輯密度上提升了1.7倍,,性能提升了11%,,同等性能下功耗可降低25-30%。

在今年一季度的業(yè)績發(fā)布會上,,臺積電總裁魏哲家表示,,3nm制程開發(fā)符合預(yù)期,將于下半年量產(chǎn),。這無疑給業(yè)界吃了一顆定心丸,。優(yōu)秀的良品率加上按期量產(chǎn),在三星被爆出良率問題后,,3nm制程上再無能與臺積電對打的競爭者,。

3nm的高地上,臺積電傲視群雄,。

根據(jù)Trend Force的數(shù)據(jù)顯示,,臺積電全球晶圓代工市占率達53.1%,比前一季增加0.2個百分點,,三星則下滑0.2個百分點,,至17.1%,。因此臺積電不僅鞏固了晶圓代工龍頭地位,也在拉大和三星之間的差距,。

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從臺積電的財報中,,先進制程(7nm和更先進制程)晶圓占據(jù)了總營收的半數(shù),5nm制程晶圓出貨量占據(jù)了總晶圓營收的19%,;7nm制程晶圓出貨量占據(jù)了總晶圓營收的31%,。

值得注意的是,在財報中臺積電的毛利潤已經(jīng)達到52.7%,。

被迫丟失的定價權(quán)

在全球芯片短缺的潮流中,,晶圓代工廠已經(jīng)開始了一輪又一輪的漲價。

去年八月,,韓國晶圓代工廠商Key Foundry和三星已通知客戶,,計劃將代工價格提高15%至20%,臺積電也表示在2022年將晶圓代工價格上調(diào)10%-20%,。

3nm的研究成本與擴產(chǎn)成本極高,。

3nm制程的研究逼近物理極限,臺積電3nm芯片晶體管密度甚至達到2.5億每平方毫米,,因此3nm的相關(guān)研究非常燒錢,。IBS數(shù)據(jù)顯示,3nm工藝開發(fā)將耗40億-50億美元,,新建一條3nm產(chǎn)線的產(chǎn)本約為150-200億美元,。

而除了研究投入外,面對各大廠商爭搶造芯產(chǎn)能的情況,,各大晶圓廠都選擇擴產(chǎn),。在2022年,全球芯片制造商的資本支出預(yù)計合計將達到1460億美元,,比疫情爆發(fā)前的水平高出約50%,,是五年前水平的兩倍。

作為代工巨頭的臺積電其投資必然不會落下,,臺積電啟動了在美國亞利桑那州,,中國南京,中國臺灣高雄等地的建廠和擴產(chǎn)計劃,。臺積電資本支出預(yù)計超過300億美元,,三年內(nèi)支出更是高達1000億美元。并且臺積電宣布到2025年將砸入440億美元用于研發(fā),,這其中八成將用于先進制程,。

巨額的研發(fā)成本、擴產(chǎn)成本必然不會是晶圓代工廠獨立承擔,,這一部分價格也會自然地轉(zhuǎn)移給客戶,。

因此,今年漲價的消息此起彼伏,,究其背后也是晶圓廠投入資本的轉(zhuǎn)接,。但當全球的先進制程都需要依托臺積電時,除去單純的漲價,,還會有一些微妙的變化,。

為了保證自家產(chǎn)品能夠在市場競爭中脫穎而出,只有更先進的制程才能帶來更好的性能,。因此AMD,、蘋果、高通,、英偉達等數(shù)十家半導(dǎo)體巨頭都在搶占臺積電產(chǎn)能,。

據(jù)傳英偉達不惜耗費巨資搶奪臺積電的5nm產(chǎn)能,確?!窤da Lovelace」GPU 能有充分供給,,以用于次世代GeForce RTX 40 系列顯卡。由于AMD和英偉達的次世代芯片都使用5nm制程,,為了捍衛(wèi)產(chǎn)能英偉達不惜預(yù)付數(shù)十億美元給臺積電,。

這是時候廠商只有砸錢才能保住產(chǎn)能。

對于與臺積電長時間合作的蘋果,、聯(lián)發(fā)科,、AMD等長期合作伙伴,不需要太多預(yù)付金就能穩(wěn)定產(chǎn)能,。而對于英偉達這樣的客戶,,想要獲得5nm產(chǎn)能訂單,需要提前支付高額預(yù)付款,。

為了確保臺積電的5nm產(chǎn)能,,這次英偉達的預(yù)付金額高于以往,據(jù)傳2021年第3季英偉達支付了16.4億美元,,2021年第1季還會付款17.9億美元,,整筆長期訂單的預(yù)付款高達69億美元。

因此,,對于fabless廠商來說,,當先進制程依托于一家時,需要承擔的不止是不斷上漲的晶圓代工價格,,還有需要提前支付的巨額保證金的壓力,。

我們能擺脫臺積電“依賴癥”嗎?

頂尖,、唯一,、壟斷,,集這幾個詞于一身的臺積電先進制程,讓我們不禁想問,,臺積電會是下一個ASML嗎,?

美國和歐洲先后由政府出面向臺積電求援,希望臺積電在產(chǎn)能上對汽車業(yè)予以照顧,;美歐均對臺積電本地設(shè)廠開出極高的優(yōu)惠條件,。

當全球半導(dǎo)體都患上臺積電“依賴癥”,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的未來的發(fā)展就像是躲在畫布后的皮影戲,,看似無形卻朝著有形的方向前進,。




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