台積電的先進製程“統治力”

台積電或在醞釀新一輪提價,涉及3nm、5nm及2nm先進製程工藝。實際上,台積電敢於做出如此舉動的核心在於其掌控著先進製程“統治力”,在行業內具備較高的“話語權”。

一則關於台積電漲價的傳聞攪動半導體市場。

近期,關於台積電將3nm先進製程工藝價格上調5%並可能對5nm、2nm予以漲價的消息傳得沸沸揚揚。據悉,當前3nm代工需求量飽滿,而5nm和2nm分別為台積電重要存量收入和新增收入來源。倘若三者後續皆實現“量價齊升”,可能將對公司業績產生重大幫助。

那麼,台積電為何敢於現在提價?事實上,半導體行業性需求回暖已有一段時間;而其高達六成的市場份額、遠超同行研發投入帶來的技術優勢支撐其主動漲價的勇氣。此外,台積電還擁有同時先進製程工藝及先進封裝技術,這也使其得以在AI晶片較為景氣的當下又一次佔據先機。

回顧台積電的成長歷程發現,公司開闢“代工廠”模式,為半導體行業打開了一扇新窗。而在逐步長大的過程中,台積電利用自身持續進步的技術並正確跟隨具有“成長性”的重要客戶,把握住了時代紅利。如今,再度“入局”2nm先進製程工藝,或預示台積電新一輪的升級即將到來。

台積電曝漲價傳聞

2024年的台積電氣勢如虹。

截至發稿,公司美股市值突破九千億美元,折合人民幣已達6.5萬億;6月單月漲幅已超15%,年內漲幅超40%。

放眼全球,僅有微軟、輝達、蘋果、Google、亞馬遜、Meta七家美股上市公司在市值上高於台積電。

在二級市場發揮亮眼之際,近日台積電麾下先進製程工藝漲價傳聞四起。據6月17日台灣工商時報報導,台積電有意將3nm代工價格將上調5%,同時公司旗下5nm和2nm代工價格也有望上調。

值得注意的是,當前台積電生產的3nm代工景氣度較高,排期已至2026年,不但早早取得蘋果、輝達等客戶青睞,還在近期取得英特爾方面的新訂單。

據悉,當前台積電已採用3nm工藝為英特爾量產Lunar Lake、Arrow Lake元件芯粒。而根據TechInsights研究顯示,2024款iPad Pro 11英吋平板電腦所搭載的M4 SoC晶片由台積電第二代3nm工藝打造,同時蘋果在2023年10月推出的M3晶片亦使用了台積電第一代3nm工藝。輝達方面,該公司3月新推出Blackwell架構的核心——B100也已向台積電下單,此款晶片同樣為3nm工藝生產。

此外,部分台積電客戶可能預先提高了產品報價。據天風國際分析師郭明錤報告,高通將2024年下半年量產的SM8750較目前的SM8650報價提高25%到30%,至190到200美元區間。而高通的這一款新晶片,也是基於台積電3nm工藝所製作。

拆分2023年度台積電營收發現,公司3nm工藝佔比僅6%,5nm工藝才是收入最大部分,佔比33%,較排名第二的7nm工藝多出14個百分點。

至於2nm工藝,則為台積電推出的新先進製程。據悉,目前該工藝可能將在2024年四季度在位於新竹的寶山P1工廠舉行試產,或在2025年二季度正式量產,涉及的合作客戶包含蘋果、英特爾、聯發科、高通、超微半導體等。

經營層面,台積電5月銷售額約71億美元,同比增長30.1%,環比下降2.7%。1至5月份,公司實現收入328.39億美元,同比大幅增長27.2%。

往後看,倘若由3nm帶動5nm、2nm等代工業務進一步實現“量價齊升”,那麼還能為台積電帶來顯著業績新增量。

6月4日,台積電新任董事長魏哲家表示,台積電2024年將實現逐季增長,以美元計算的全年營收將上升20%到25%。

提價背後的“底氣”

敢於漲價,意味著台積電也許已經感知到了“確定的需求”。

行業角度看,2024年4月全球半導體銷售額同比上升15.8%,環比漲幅1.1%,至464.3億美元,連續第6個月實現同比正增長。

WSTS預計,2024年全球半導體銷售額將達6112億美元,此數額較其前一次預測值上調228億美元,同比增速進一步上修至16.0%;並且,該機構還認為2025年全球半導體銷售額會繼續同比增長12.5%至6874億美元。

因此,當前半導體需求復甦正在途中。這一情形對代工價格形成支撐,或是造就台積電提價的原因之一。

另一方面,台積電自身擁有有力“議價權”。

從全球晶圓代工的份額來看,台積電於2023年第四季度佔比61%,比第二位的三星足足高出了50個百分點。同時,據Gartner統計,台積電在7nm以下工藝擁有全球90%以上市場份額;而在質量端,公司7nm、5nm、3nm等先進製程工藝所展現的電晶體密度、良率等參數均領先同行。

進一步深究來看,台積電之所以能形成份額與品質優勢,與其自身超高投入不無關聯。

2023年,台積電研發費用為1823.7億新台幣,折合56.4億美元,較上一年度上升近1.7億美元;研發費用率8.4%,同比上升1.2個百分點。

對照全球主要半導體企業,台積電研發費用支出力度僅次於三星、英特爾,高於SK海力士、美光、德州儀器、英飛凌、意法半導體、恩智浦、日月光等一批知名公司。

再比較晶圓代工行業內部,台積電2023年研發費用高於聯電、中芯國際、格羅方德、華虹半導體等一眾同行總和。

值得一提的是,自2018年聯電與格羅方德先後放棄7nm工藝研發,全球先進製程工藝的增量產能進一步集中到台積電手中。

Wind資料顯示,2018年格羅方德總營收61.96億美元,研發支出9.26億美元,佔營收比例接近15%,但虧損金額亦高達27億美元。

在經濟壓力較大的事實面前,部分台積電“同行”可能無法長期支撐開發先進製程工藝所需耗費的較高投入,紛紛選擇“轉身離去”。因而,這也從另一角度對經營狀況穩健的台積電形成“護城河”,減少局部競爭的同時也鞏固了公司的份額優勢。

未來,台積電的投入趨勢可能還將維持。就2024而言,公司預計全年資本開支280-320億美元,其中先進製程工藝佔比7至8成,特色工藝佔比一至二成、其餘一成用於先進封裝、測試及其他。

作為台積電的客戶之一,輝達CEO黃仁勳曾在多個公眾場合發表“摩爾定律失效”的言論。假設該觀點得以陸續被驗證,那麼這也意味著“後摩爾時代”的到來漸行漸近。

整理相關學術討論後可以看到,除先進製程工藝外,“後摩爾時代”背景下先進封裝也將成為滿足AI海量算力需求的重要方法。

資料顯示,台積電擁有FE 3D和BE 3D先進封裝平台,在先進封裝技術層面亦有CoWoS、InFO、SoIC等儲備。

據瞭解,2024年台積電CoWoS產能大幅增長,到2024年四季度該部分月產能將大幅擴充到3.3萬片至3.5萬片。之前台積電董事長魏哲家也曾透露,公司計畫2024年將CoWos產量增加一倍,並計畫2025年進一步增加。

目前,台積電有持續發力先進封裝領域的跡象。在2024年2月舉辦的國際固態電路會議中,公司宣佈了一款基於3D封裝基礎再結合硅光子的全新封裝技術,有助於高性能計算與AI晶片改善互聯效果、降低功耗。

台積電董事長魏哲家6月4日描述道,目前市面上幾乎所有AI晶片由台積電製造。梳理Trendforce與華泰證券統計資料發現,確有多款AI晶片由公司主導代工及封裝。

其中,輝達麾下GPU晶片H100/H800、A100/A800、A30分別採用公司4nm、7nm工藝,皆選取CoWoS技術封測;超微半導體GPU晶片——MI200、MI300、Redeon V分別採用公司6nm、5nm、7nm工藝,分別選取CoWoS與SoIC技術封測;而賽靈思FPGA晶片Versal與Virtex先後採用7nm和16nm工藝,也運用CoWoS進行封測。另外,GoogleTPU亦部分選用了台積電7至12nm工藝,並擇取了其封測技術。

Gartner預測資料顯示,2024年全球AI晶片市場規模為712.52億美元,到2027年有望增長至1194億美元。

綜合來看,台積電完整具備先進製程工藝及先進封裝技術,以至於其能夠在AI晶片爆發之際得以“精準拿捏”客戶需求端,再度鞏固“議價權”。

“代工之王”的成長歷程

台積電不是一天建起的。據瞭解,公司是“代工廠”這一商業模式創始者。

在此之前,半導體行業主要運用IDM模式,即業內公司需擁有設計、製造、封裝和測試一體化流程能力,門檻較高;而台積電“入局”後,不但將聚焦半導體產業鏈一環的分工化營運方式日漸推廣,並且也為其自身日後依靠晶圓代工“發家”打下了基礎。

2000年,當大洋彼岸的美國“科技泡沫”日益高昇之時,台積電仍算不上“大廠”。縱觀該年度,半導體行業內營收前三的企業為英特爾、東芝、日本電氣,彼時營收榜單前十中還能發現日立、英飛凌等“古老”的名字。

2023年,台積電超越英特爾和三星,成為全球營收最大半導體代工廠商。

縱觀這23年曆程,台積電“找準了”大客戶,從而順利把握了時代發展紅利。

在2010年前,世界仍處“PC”時代;此時台積電工藝製程從0.18um演進至45nm,公司主要銷售對象包含高通、摩托羅拉、飛利浦等。之後,無線通訊、消費類應用興起,智慧型手機等產品逐漸走入日常生活,公司自2015年開始的主要銷售對象列表中亦新增蘋果公司。

當然,吸引客戶前來本質上亦源於台積電製造技術提升。

回溯過往,台積電於2011年和2015年分別成功量產28nm和16nm晶片,製程技術超越英特爾;而在2018、2020年分別量產7nm、5nm晶片後,公司先進製程領先優勢進一步被夯實。2022年下半年開始,台積電著手對3nm先進製程工藝實施量產。

而台積電持續進步的技術亦可從蘋果手機產品的變遷中一窺究竟。

具體來看,2016年出品的iPhone7系列採用了台積電16nm+製程工藝,2017年iPhone8系列及iPhoneX採用了公司10nm製程工藝;2018年iPhone XR、iPhoneXS、iPhone11系列採用了公司7nm及7nm+先進製程工藝,2020年至2023年先後面世的iphone12、13、14ProMax、15Plus、15ProMax系列分別使用了公司5nm、4nm、3nm先進製程工藝。

如今,台積電已準備踏入2nm領域,這預示著公司新一輪先進製程工藝“升級”又開始了。 (環球老虎財經app)