自2014年蘋果推出搭載A8 芯片的iPhone 6 以來,蘋果公司與臺積電的合作便成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中最具影響力的力量。這份伙伴關(guān)系不僅重塑了智能手機(jī)的性能標(biāo)準(zhǔn),更直接推動了臺積電在先進(jìn)制程領(lǐng)域的絕對領(lǐng)先地位。然而,隨著人工智能(AI)浪潮的興起與市場結(jié)構(gòu)的改變,蘋果與臺積電這段長達(dá)十多年的深度合作正迎來重大的轉(zhuǎn)折。
半導(dǎo)體研究機(jī)構(gòu)Semianalysis最新發(fā)布的研究報(bào)告,追溯了蘋果與臺積電的合作關(guān)系,從英特爾2010年拒絕合作開始,歷經(jīng)五個不同的階段,深入剖析了蘋果如何通過收購和遍布15個設(shè)計(jì)中心的8000多名工程師,構(gòu)建起其芯片帝國。Semianalysis分析了競爭對手為何未能復(fù)制這種垂直整合模式,繪制了蘋果在臺積電Fab 18和先進(jìn)封裝工廠的生產(chǎn)布局圖,并評估了蘋果與英特爾和三星重新合作成為可行的替代方案,兩家公司面臨的戰(zhàn)略問題。
臺積電與蘋果公司的合作
2013年,臺積電斥資100億美元押注蘋果公司。臺積電創(chuàng)始人張忠謀承諾,針對蘋果公司的需求,將投入巨資建設(shè)20nm制程,盡管當(dāng)時經(jīng)濟(jì)效益尚不明朗,但他相信蘋果的需求會填滿這些晶圓廠?!拔野压径佳荷狭耍也徽J(rèn)為會輸,”張忠謀后來回憶道。事實(shí)證明他是對的。蘋果A8芯片于2014年發(fā)布,臺積電從此一帆風(fēng)順。

數(shù)據(jù)顯示,蘋果公司對臺積電貢獻(xiàn)的營收很快從2014年的20億美元增長到2025年的240億美元,12年間增長了12倍。蘋果公司在臺積電營收中的占比也從9%飆升至峰值的25%,并在2025年穩(wěn)定在20%。更引人注目的是蘋果公司在制程節(jié)點(diǎn)發(fā)布方面的統(tǒng)治地位:自20nm制程以來,其占比始終保持在50%以上,在某些情況下甚至接近100%。實(shí)際上,自20nm制程以來,蘋果公司為臺積電每一次主要制程節(jié)點(diǎn)的良率提升都提供了資金支持。
如今,晶圓代工模式已經(jīng)占據(jù)晶圓制造市場的主導(dǎo)地位。集成器件制造商(IDM)僅靠單一客戶難以支撐工藝開發(fā)和晶圓廠建設(shè)支出。但即便如此,代工廠也需要一個需求量大、資金雄厚的“首選”客戶來支持其持續(xù)發(fā)展。過去十年,蘋果一直是臺積電的這樣的客戶。雙方的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合將兩家公司推向了新的高度,令競爭對手望塵莫及,并推動了芯片制造行業(yè)的蓬勃發(fā)展。
臺積電資本支出的最大來源
從臺積電的資本支出軌跡中,我們可以看到蘋果效應(yīng)。在蘋果入主之前(2005-2009年),臺積電的年均支出為24億美元,且沒有像蘋果這樣的龍頭企業(yè)來降低投資風(fēng)險(xiǎn)。
而從2019年到2022年,臺積電的資本支出高達(dá)980億美元,超過了此前14年的總和。蘋果的制造采購義務(wù)從2010年的87億美元飆升至2022年的710億美元。蘋果支付給臺積電的款項(xiàng)也從2013年的幾乎為零,迅速增長到2025年的230億美元以上。十多年來,蘋果是唯一一家能夠大規(guī)模為尖端制程產(chǎn)能預(yù)付大量資金的公司。但隨著英偉達(dá)人工智能驅(qū)動的現(xiàn)金流,這種情況發(fā)生了改變。如今,兩家公司都能夠?yàn)榕_積電的科技發(fā)展路線圖提供資金。平臺轉(zhuǎn)型已經(jīng)發(fā)生。
臺積電高性能計(jì)算(HPC)業(yè)務(wù)的收入占比從2020年的36%增長到2025年的58%。智能手機(jī)業(yè)務(wù)的收入占比則從46%下降到29%。Semianalysis的模型顯示,到2027年第四季度,英偉達(dá)消耗的臺積電N3晶圓數(shù)量將超過蘋果。蘋果在N2晶圓領(lǐng)域的份額將下降到48%,這是十年來蘋果首次在新制程節(jié)點(diǎn)上不再占據(jù)主導(dǎo)地位。
臺積電的A16制程專為高性能計(jì)算(HPC)而設(shè)計(jì)。其背面供電(臺積電稱之為“超級電源軌”)、全環(huán)繞柵極晶體管和散熱封裝均針對HPC進(jìn)行了優(yōu)化,因此智能手機(jī)應(yīng)用將跳過這一制程。但是AI芯片廠商英偉達(dá)將從中獲益匪淺。
蘋果在臺積電N2家族(N2+A16)制程的市場份額下降并非因?yàn)樘O果失去了議價能力,而是因?yàn)樵撝瞥淌菫椴煌目蛻羧后w打造的。接下來的A14(1.4nm)支持的出現(xiàn)重新平衡了這一局面。臺積電從一開始就將A14同時面向移動和HPC市場,并為HPC提供了一個獨(dú)立的背面供電版本。Semianalysis預(yù)計(jì),蘋果在A14制程上將重新奪回67%的市場份額,這是自N3以來的最高水平。
蘋果并未止步不前。到2030年,新一代芯片(N系列、C系列)將占晶圓需求的15%。隨著Mac芯片和定制芯片規(guī)模的擴(kuò)大,iPhone所需的芯片在蘋果晶圓制造組合中的份額將從74%下降到57%。毛利率變化也反映了蘋果內(nèi)部芯片的轉(zhuǎn)型。
在放棄采用英特爾芯片后,蘋果Mac的毛利率從28.5%增長到39.5%,增幅達(dá)11個百分點(diǎn)。iPhone的毛利率從A4到A18處理器增長了5個百分點(diǎn)。每年通過替代英特爾、高通和博通芯片,蘋果節(jié)省的芯片成本超過70億美元。過去十年,蘋果已推動供應(yīng)商資本支出超過3000億美元,構(gòu)建了一個涵蓋富士康、ASML、臺積電以及數(shù)十家精密芯片制造商的龐大供應(yīng)鏈帝國。

