在昨日的財報會上,臺積電發(fā)表了一些重要的公告。最重要的是他們對芯片短缺的評論和他們的 N3 流程節(jié)點的進展。臺積電表示,到 2022 年,他們的訂單已經(jīng)全部售罄。擔(dān)心半導(dǎo)體市場陷入低迷的人們需要放松一下。
回到本文著重談的大新聞,SemiAnalysis 一直在聽到有關(guān)臺積電 N3 良率低、金屬堆棧性能差、非常昂貴以及蘋果 對2022 年 iPhone 安排為時已晚的抱怨。這些無法確認,但我們可以確認臺積電 N3 現(xiàn)已在 2023 年第一季度發(fā)貨。
臺積電 CEO魏哲家表示:“2022 年下半年將是我們的批量生產(chǎn),但您可以預(yù)期收入將在 2023 年第一季度看到,因為所有這些晶圓都需要很長的技術(shù)周期時間?!?/p>
雖然一些人可能稱之為“延遲”,但在技術(shù)上并非如此。按照TSMC的慣例,他們將在2022年下半年開始大批量生產(chǎn)。那就代表著開始生產(chǎn)不等同于開始出貨。臺積電只有在將產(chǎn)品從晶圓廠運送給合作伙伴時才確認收入。這些評論非常明確,臺積電要到 2023 年才會出貨 3nm。這將是 N5 開始向客戶出貨(也就是 2020 年第三季度)后的 2.5 年。
正如之前我們報道的,這個進度對于新 iPhone 來說已經(jīng)太晚了。臺積電 3 個月前給出的主要原因是技術(shù)非常復(fù)雜,他們同意客戶稍后再增加。這條評論讀起來很像蘋果與臺積電合作,并同意不冒生產(chǎn)問題風(fēng)險并堅持使用 N5/N4。
“與 5 納米相比,我們的3nm大約有 3 到 4 個月的延遲,這主要是因為3納米技術(shù)實際上非常復(fù)雜——無論是加工技術(shù)還是客戶的產(chǎn)品設(shè)計。所以我們首先和一個客戶合作,最后,我們決定在明年下半年增加?!迸_積電 CEO魏哲家說。
如果我們將這些陳述結(jié)合在一起,聽起來很像是盡管生產(chǎn)開始日期延遲了 3-4 個月,但 N3 的晶圓出貨延遲了約 6 個月。理由是 3nm 的周期時間長。從本質(zhì)上講,隨著我們繼續(xù)擴展到更新的工藝技術(shù),制造芯片所需的工藝步驟數(shù)量猛增。例如,對于 EUV,存在很大的吞吐量問題。
臺積電 N3 每片晶圓將有大約 30-35 次 EUV 曝光。擁有 10 臺價值 1.5 億美元的 EUV 機器運行 N3 晶圓的臺積電晶圓廠,在當(dāng)前的功率輸出和正常運行時間率下,每月只能生產(chǎn)約 15,000 個晶圓。光刻只是制造芯片神奇過程中的一個步驟,其他步驟的復(fù)雜程度也呈爆炸式增長。因此,N3 的周期時間從 N5 的大約 3 個月增加到更高。
在通往大批量制造的道路上,有一個稱為風(fēng)險生產(chǎn)的階段。它通常在大批量生產(chǎn)前一年開始。
這和魏哲家說的——“N3風(fēng)險生產(chǎn)計劃于2021年”也對的上。
2021年 10 月 14日,臺積電表示風(fēng)險生產(chǎn)計劃(IS SCHEDULED )在 2021 年進行。這意味著他們尚未開始風(fēng)險生產(chǎn)。在這里分叉,但是3個月前說的3-4個月的延遲現(xiàn)在可能更接近5或6。
“N3的成本肯定比N5高。那是因為技術(shù)復(fù)雜,我們必須使用許多新設(shè)備——成本更高。”魏哲家繼續(xù)說。
臺積電在談到每片晶圓成本時毫不含糊。多年前,當(dāng)我們討論每片大約 10,000 美元的 N7 晶圓時,SemiAnalysis 經(jīng)常讓人們感到震驚。N5 在 16,500 美元左右的價格更加引人注目,這意味著每個晶體管的成本顯著增加。我們現(xiàn)在聽說 N3 超過 20,000 美元。雖然聯(lián)發(fā)科和高通可能會在蘋果之前跳到智能手機的 N3,但這種高成本和其他傳言的問題可能會讓他們望而卻步。需要注意的是,客戶及其各種協(xié)議在每片晶圓成本上會有所不同。
除了這些主要節(jié)點,臺積電總是有小節(jié)點。N7+、N7P、N6、N5P 和 N4 等流程節(jié)點都是 Nodelet 的最新示例。它們不會在 N7 和 N5 的主要節(jié)點上帶來任何驚天動地的東西,但它們確實移動了指針。大多數(shù)出貨的 N7 芯片實際上是 N7P。臺積電表示,年底 N7 產(chǎn)量的一半將是 N6。這同樣適用于 N5。N5 vanilla 是 Apple 之外很少使用的節(jié)點。包括新 A15、AMD、Marvell 和 Nvidia在內(nèi)的絕大多數(shù)新設(shè)計都將采用 N5。Mediatek 將完全跳過這些節(jié)點并直接進入 N4。
背景有點亂,但這里的重點是,臺積電通常會在一年后將普通節(jié)點(N7 / N5)轉(zhuǎn)為 P 節(jié)點(N7P / N5P),然后最后是一個對密度(N6 / N4)。N3 似乎在某種程度上逆轉(zhuǎn)了這一趨勢。
N3E 同時具有改進的制造工藝窗口,具有更好的性能、功率和良率。N3E 的量產(chǎn)計劃在 N3 之后的一年內(nèi)進行。N3E 是一種改進。制造窗口的改進。但是,大多數(shù)在設(shè)計規(guī)則或類似的東西。我們正在使用 N3E 來增強制造窗口
“從 N3 到 N3E,我們提供了更好的晶體管性能值和更好的制造窗口。至于成本,它們是相似的。但我們認為我們的客戶將享受更高的產(chǎn)量、更好的缺陷密度和更好的晶體管性能。”魏哲家表示。
從今天起 3 種不同的報價。它看起來很像 P 型節(jié)點,但強調(diào)制造周期時間。臺積電似乎意識到 N3 晶圓需要很長時間才能制造,因此他們需要將改進重點放在收緊這一點上。我們一直認為 P 代表加號、功率或性能。這當(dāng)然是推測,但 E 是什么意思?效率?臺積電不是那種隨意做出命名決定的公司。
N3 上的小問題帶來了許多關(guān)于臺積電與英特爾 20A 和三星 2nm 競爭定位的問題。這兩個節(jié)點都非常激進,旨在重新獲得與臺積電的競爭地位。英特爾和三星甚至聲稱這些節(jié)點將帶來領(lǐng)導(dǎo)地位。
魏哲家強調(diào):“對于臺積電,我們有信心我們將非常有競爭力,實際上我們確實有一個非常有競爭力的時間表,讓我說,在我們的 3 納米技術(shù)和 2 納米技術(shù)中。我可以和大家分享的是,在我們的 2 納米技術(shù)中,密度和性能將在 2025 年成為最具競爭力的?!?/p>
這些是關(guān)于臺積電保持領(lǐng)先地位的非常令人放心的聲明。
SemiAnalysis 認為,臺積電在 2025 年仍將是最高效、最好的代工廠,但他們的領(lǐng)先優(yōu)勢可能會縮小。這個說法需要注意的一點是,臺積電說2025年最具競爭力。臺積電沒有直接說他們的2nm技術(shù)是2025年,但聽起來確實是這樣。就像 N5 到 N3 一樣,節(jié)點之間至少還有 2.5 年的差距。鑒于 Apple 通常是斜坡合作伙伴,這種差距是最有意義的。雖然我們認為臺積電仍處于領(lǐng)先地位,但節(jié)點轉(zhuǎn)換的放緩是英特爾和三星縮小差距的絕佳機會。有趣的時代即將來臨!
臺積電的評論還有一些其他有趣的細節(jié)。例如:
“我們的資本投資決策基于四個學(xué)科;技術(shù)領(lǐng)先,靈活響應(yīng)制造,保持客戶的信任并獲得應(yīng)有的回報?!?/p>
“與此同時,由于領(lǐng)先節(jié)點工藝復(fù)雜性的增加、對成熟幾點的新投資、我們?nèi)蛑圃熳阚E的擴大以及基本商品成本的上升,我們面臨著制造成本挑戰(zhàn)。隨著我們繼續(xù)與客戶密切合作以支持他們的目標,我們的定價策略將保持戰(zhàn)略性而非機會主義,以參考我們的價值創(chuàng)造?!?/p>
即使是我們,我們也為行業(yè)承擔(dān)了更大的投資負擔(dān),通過采取此類行動,我們相信我們可以獲得適當(dāng)?shù)幕貓?,使我們能夠投資以支持我們的客戶增長并實現(xiàn) 50% 和更高毛利率的長期盈利目標。我們的股東。
“新節(jié)點的成本正在上升,但臺積電正在轉(zhuǎn)嫁該成本。半導(dǎo)體資本設(shè)備公司將參加派對,但下游的其他所有人將不得不應(yīng)對每個晶體管成本上升的事實。無論成本如何,臺積電都將獲得>=50% 的毛利率。”
“過去,只有一兩個客戶提供預(yù)付款。但正如我們現(xiàn)在一直在談?wù)摰哪菢?,我們預(yù)計在未來幾年內(nèi)投資更高的產(chǎn)能、更高的資本支出以滿足強勁的需求。為了確保我們客戶的承諾,我們能夠確保其中一些客戶的預(yù)付款,以及客戶的數(shù)量,我不能透露,但比以前更多?!?/p>
“我們不考慮與政府建立合資企業(yè)。但是,可以根據(jù)具體情況考慮與其他公司或主要客戶建立合資企業(yè)?!?/p>
隨著新晶圓廠的成本飆升,臺積電正在與客戶分擔(dān)成本。過去,一兩個大客戶似乎通過為新晶圓廠預(yù)付款來分擔(dān)負擔(dān)。SemiAnalysis 認為這是蘋果和華為?,F(xiàn)在看來臺積電正在增加這個數(shù)字并涉及更多的主要客戶。日本的新工廠很可能就是一個例子。日本正在提供補貼,但他們在新晶圓廠沒有股份。與其他公司和主要客戶合資的評論引起了人們的關(guān)注。SemiAnalysis 認為這是與索尼和瑞薩的合作。該晶圓廠將使用 28nm 和 22nm 節(jié)點。聽起來這個晶圓廠將面向汽車和 3D Stacked CMOS 圖像傳感器。瑞薩和索尼在內(nèi)部制造這些產(chǎn)品,但由于次規(guī)模效率低下,希望轉(zhuǎn)向更多外部。