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台积电活得还好吗?


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  文/邓宇

  来源:远川科技评论(ID:kechuangych

  6月9日,离台积电执行华为禁令仅剩98天。

  华为是台积电第二大客户,2019年贡献了361亿元销售,占台积电总营收的14%。这么一大块肉突然丢了,换谁都会心疼、担忧。

  于是,在当天台积电股东大会上,便有投资人提问,“没有了华为海思的订单,是否会冲击台积电?”

  台积电董事长刘德音严肃地说道:“我们希望这件事不要发生。”但紧接着,他又补了一句:“但如果真的没有海思订单,其他客户都抢着补上空缺的产能。”

  翻译一下就是,“酒照喝、舞照跳”。

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  这个表态让不少人唏嘘。台积电,这是实力斐然?还是吹哨走夜路,给自己打气?

  两个月后,答案揭晓:台积电还真不是瞎嘚瑟。

  台积电的5nm产能排期满满:苹果率先包下华为留下的产能空缺;又有AMD、英特尔,高通、联发科,英伟达、Altera为先进产能厮杀。而化为如果想重新排上订单,估计要一年多后了。

  也正因此,从禁令公布的5月至今,台积电股价却则足足上涨了50%有余。离开了华为的台积电,似乎活得挺好。而事实上,不止是华为,哪怕离开了苹果,台积电也能潇洒如故。

  那么,台积电凭什么能如此嘚瑟?只能说“爱技术的工程师,运气都会很好”。

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  台积电依然活得好,根本原因在于技术优势:7nm稳定领先,5nm独树一帜。

  半导体制造的核心指标,首先便是制程。制程指芯片内部晶体管的栅长,也就是最小线宽。制程工艺提升,单位面积上容纳的晶体管数量增加,随之性能增强,功耗降低。

  同时,制程越先进,技术的不确定性以及相关的设备、材料投资也就越大,相应的,留在场内的玩家也就越少:

  环顾台积电四周,中芯国际目前还停留在14nm,老江湖格芯和联电已经放弃冲击10nm及更高。真正的高端制程,只剩台积电、三星、英特尔三足鼎立。

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  三家其实并非齐头并进:相比台积电2018年量产7nm,今年上半年5nm投产,三星今年2月才正式量产7nm,5nm技术虽然已经官宣,却始终因为日本对光刻胶的管控,而打乱生产节奏,导致良率始终提不上来;英特尔则干脆在14nm节点挤了多年牙膏,10nm刚拿出手,7nm还遥遥无期。

  更可怕的是,台积电不仅成熟制程稳定供货,先进制程领先一步,下一代的3nm也已开始布局。

  也就是说,只要想在制程领先,不管是苹果、华为,还是高通、英特尔,没有谁能绕过台积电的支持。

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  作业做得又快又好,台积电的工厂门口自然排起了长队:华为刚一退场,苹果、高通、联发科就立刻替补而上:

  产能排在最先的自然是苹果。

  根据此前曝光的台积电5nm工艺的客户名单,2020年,台积电的5nm制程只对苹果以及华为海思开放。9月之前,台积电开足马力在最后期限内为华为代工,9月之后,台积电又需要保证10月份的苹果新机的8000万块A14芯片,再次火力全开。为此,苹果也向台积电发出敦促,要求优先确保5nm A14处理器的供应。

  紧接着替补的是华为的老对手,高通。

  今年年初,高通一度将自己的首颗5nm芯片骁龙X60交由三星代工,只可惜,三星5nm EUV工艺迟迟上不来的良率,以及被日本卡住脖子的光刻胶,最终倒逼着高通转向台积电求助。不过,要想排上台积电的订单,高通预计要等到明年才有机会。

  与此同时,一直在低端产品中打游击的联发科,也因为海思缺货,获得了来自华为的1.2亿颗芯片订单,进而成为此次事件中,最大的受益者之一。

  借助“天玑”5G系列,联发科得以快速复苏,分三批向台积电追加12nm和7nm订单,每月增加超过2万片,并明确表态5nm芯片会尽快的实现量产。当然,这些订单最后还是会流向台积电。

  也就是说,仅仅手机领域,台积电的5nm尚未大规模量产,订单就已经排到了数年后。

  不过,如果只是海思与联发科、高通、苹果四家手机芯片左手倒右手,对台积电而言其实并没有太大区别。

  海思退出,留出的市场空白并不只是5nm高端产能,在诸如28nm、40nm等成熟制程中,替补华为的,其实还有索尼等台积电的新晋金主。

  而这些新客户新订单的补位,其实也增加了台积电的潜在营收空间。一般来说,针对苹果、海思等大客户,台积电一般会给出10%-15%的批量优惠。如今,7nm满载,5nm排队,对于那些没有太高议价权却又别无选择的小客户而言,自然一切唯台积电涨价之命是从了。

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  台积电左右逢源,抵消了华为订单丢失的损失。而英特尔的流年不利,才是台积电大年的根本动力。

  第一重暴击来自苹果。

  WWDC上,库克宣布 “苹果硅”计划,表示苹果将在两年内在桌面端转用自研芯片,全部交由台积电代工,吃上5nm的螃蟹。

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  要知道,2019年,Mac销量达1768万台,占个人电脑市场6.6%。而在此之前,苹果的电脑全部采用英特尔芯片,相应的代工,也自然全部交由英特尔大包大揽。如果以苹果即的桌面端A14X芯片,成本75美元左右来测算,台积电仅从英特尔手中抢过苹果,就有机会多入账十余亿美元。

  英特尔的老对手AMD也是台积电的大客户之一。

  这两年,在苏姿丰的带领下,AMD桌面、笔记本、服务器三线发力,锐龙、雷龙、霄龙卖得火热。AMD yes已经成为行业内公认的趋势。但早年间,AMD也一度被英特尔逼到桌面端市占率不足10%。能够翻身,AMD最英明的决策就是甩掉自家的格罗方德代工厂,全面拥抱台积电的7nm先进制程。

  用户自然不傻,大同小异的X86架构,一边是英特尔14nm牙膏挤了一年又一年,另一边是AMD 7nm披荆斩棘,5nm候场跃跃欲试,而且价格还比Intel便宜了不少。AMD市占率两年翻倍,自然也在意料之中。

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  不出意外,这一趋势还将在明年继续维持,趁华为被挤出产能,苹果转向5nm,AMD抓住机会将订单翻倍,直接包下了台积电20万片晶圆的产能,成为台积电7nm的最大客户。

  一边是苹果变心,AMD紧追不放,将台积电产能直接排到了后年;但另一边谁也没想到的是,就连英特尔自己也跟着变心了。

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  7月24日,英特尔发布Q2财报,同时透露自己“挤牙膏”受阻:7nm制程工艺仍存在缺陷,将延迟大约6个月,也就意味着芯片正式上市至少推迟到2022年。消息一出,英特尔股价暴跌16.24%。

  但这并不意外。其实早在英特尔10nm受挫之时,就已经埋下了如今暴跌的种子。

  当年,芯片制程在14nm向10nm惊险一跃时,传统的DUV(深紫外光)光刻技术,已经被压榨到极致,为突破难关,台积电选择保守的小幅度升级技术,静候EUV光刻机到来。但英特尔却激进地选择用DUV死磕10nm节点,一次性用上四重曝光和COAG两种新技术,还更换了芯片数个地方的材料,用钴代替了铜。

  想要一口吃个胖子的英特尔自然没能如愿,一直到2018年10nm芯片初步量产时,良率甚至还不足1%,这就导致英特尔的14nm用了一年又一年,7nm也迟迟未见踪迹。

  但这并不只是个简单的技术延迟的问题。在英特尔,先进技术的更新往往以两年的Tick-Tock为期,第一年Tick制程更新,第二年Tock架构更新;在这期间CPU、GPU全线使用先进制程与架构;到第三年,技术彻底成熟,英特尔非核心部门以及外部代工等渠道用此量产,而CPU、GPU则继续跟随Tick-Tock的最新步伐。

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  相应的,10nm卡壳,在产能上,就导致了14nm大堵车,一些排不上号的边缘部门不得不率先“叛逃”寻求台积电帮助。技术上,本应分去10nm、7nm的研发人员也不得不为了保证产能,而回到14nm,从而耽误高端制程的研发。

  恶果循环叠加,英特尔不但边缘部门被逼化缘;就连CPU这样的核心部门也在AMD的穷追不舍下,开始瞧不上自家的14nm与10nm技术,对外公开喊话:“如果遇到紧急情况,会准备好外包部分制造业务,使用别人的代工厂。”

  外包给谁,结果不言自明。根据台媒消息,英特尔已与台积电达成协议,提前预订18万片6nm芯片。

  一来二去,英特尔与AMD、苹果神仙打架,台积电却成了最大赢家。

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  其实,不管是海思退出,还是英特尔被撬,台积电大年的背后,其实是整个半导体行业格局的转变。

  如果说,以前是“有晶圆厂才是真男人”,那现在,“敢外包”才是真汉子了。

  先有AMD放弃格芯,后有英特尔落寞承压,两手都要抓的IDM巨头,已经开始逐渐让位于专精手中活的设计商和代工厂们。

  这个趋势背后有两大推手: 一是智能手机、AI、5G、IoT相继爆发;二是,制程的氪金越来越恐怖。

  在消费电子时代,下游需求、潮流快速变化,就迫使品牌公司必须更聚焦在设计研发,把代工外包,提高响应效率。比如苹果、高通、华为海思,以及索尼CIS、以及现在的英特尔、AMD皆如此。

  而且,不只是在逻辑芯片领域。存储、分立器件、传感器、光电器件等传统IDM的厂商,也从2008年起,就主动改变了。英飞凌、飞思卡尔、东芝等巨头纷纷关闭自家工厂,交由台积电、中芯国际代工。

  其实,不想给也不行啊。随着制程越来越高,工艺越来越难,晶圆厂投入也越来越高。单座就达到了25亿-30亿美元。一旦失败,风险越来越大。

  于是,不如交给技术更专业、手法更娴熟的专业代工厂。虽然台积电也不完美,比如产能不足、2018年生产线受电脑病毒感染,还导致订单发货延迟。

  许多客户都很生气,而且肯定不会忘记这些历史,但他们毫无例外,依然是选择“原谅他咯”。因为,在芯片领域,领先的高制程,代表着超高利润。就像屠龙宝刀,江湖人人皆抢夺之。

  这正是台积电生活滋润的原因,也是台积电击败英特尔的关键。很遗憾,华为没有足够的筹码迫使台积电做些什么,但台积电的经验,却告诉我们,在高精尖研发的道路上,我们要做的还远远不够。

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