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臺積電大客戶之爭

2020-08-04
來源: 半導體行業觀察
關鍵詞: 臺積電 晶圓代工 IDM AMD

  目前,晶圓代工業熱得發燙,原因有二:一是全球幾大晶圓代工廠商的產能利用率普遍很高,而且近幾個季度的營收狀況非常好;二是多家知名的IDM廠或出于主動,或出于被動,都在加大芯片制造的外包比例,而接收這些外包業務的主要就是晶圓代工廠。

  作為晶圓代工龍頭企業,臺積電更是成為了關注的焦點,其市占率長時間保持過半的水平,且營收狀況羨煞旁人,例如,今年6月,臺積電單月收入達287億元,同比增長41%,環比增長29%。

  臺積電披露的年報業績數據顯示,從1991年開始,該公司在年度營收方面持續保持快速增長態勢。在過去29年內,僅有2001和2009年出現了下降的情況。盈利能力方面,其毛利率基本保持在40%以上,僅有5個年份低于這一水平,凈利潤率平均在30%以上。自1994年上市以來,該公司市值增長了近97倍,近10年營收復合年增長率為11%,毛利率保持在50%左右。

  盈利能力從最初形成規模后就能實現高位水平,且一直保持到現在,一方面,充分顯示出該公司強大的競爭力,即使從整個半導體行業來看,臺積電也是處于高盈利的狀態;另一方面,說明臺積電的客戶十分給力,正是有眾多的、特別是頭部幾家優質的大客戶長期支持,才支撐起了其30年的長盛不衰。該公司近些年的大客戶主要包括:蘋果、AMD、高通、博通、英偉達、華為海思、聯發科、TI和索尼等。這其中既包括IC設計廠商,也有IDM。

  1993年,臺積電獲得了英特爾ISO 9001認證,生產能力得到肯定,也就是從那時起,晶圓代工這種商業模式逐漸被業界接納。在服務客戶方面,臺積電的口碑一直不錯,2000年,臺積電推出“群山計劃”,給5家使用先進制程的IDM大廠量身定做技術支撐計劃,以適應每家企業的不同需求,這一計劃鞏固了臺積電與大客戶的關系,奠定了其市場份額的領先地位。

  目前,臺積電有5座12英寸晶圓廠,分別是Fab 12,14,15,16,18;還有7座8英寸晶圓廠,分別是Fab3,5,6,8,10、11和SSMC;一座6英寸晶圓廠(Fab2)。還有新建的臺南科學園區5nm制程新廠,以及規劃中的3nm新廠,其中,5nm廠已經開始量產,3nm廠預計于2022年實現量產。

  先進工藝抓客戶

  2015年,臺積電實現16nm FinFET(FF)量產,逐步追趕并超過當時在14nm工藝技術最強的英特爾。16nm有多個版本,包括16nm FinFET、16nm FinFET Plus技術(16FF +)和16nm FinFET Compact技術(16FFC)。與臺積電20nm制程相比,16nm速度增加了50%,在相同速度下,功耗降低60%,產品主要包括中高端手機AP、GPU、礦機ASIC,以及汽車芯片。

  2011-2015年,智能手機向3G和4G/LTE過渡帶來通訊營收占比增長,并在2015年達到61%。臺積電16nm的代表產品有蘋果的A9處理器、A10 Fusion處理器、小米澎湃S2處理器、華為海思的Kirin950、930處理器。2015年,由于更替周期增長、庫存調整、 Windows XP換機結束以及Windows 10免費升級等原因,電腦營收占比下降至8%;在物聯網正開始成形為大趨勢的情況下,其它收入占比增至23%。

  2018年,已經建成的臺積電南京廠于4月開始小批量試產16nm制程芯片,第一期月產能規模約2萬片,以大陸客戶為主,主要產品是手機AP、GPU、FPGA、RF芯片。

  2017年,臺積電實現10nm量產,且于2018年持續增長,并向Fab12和Fab15轉移。產品主要包括手機AP、基帶和ASIC。

  2018上半年,臺積電開始試產7nm制程工藝,并在第二季度正式量產,第四季度達到最大產能,收入貢獻占比也達到10%。主要產品包括FPGA、AI、GPU和網通芯片。

  在2017年,臺積電開始使用EUV進行7nm制程開發,并于2019年開始小規模量產,2020年大規模量產。主要產品包括智能手機處理器、HPC和汽車芯片。

  除少數大客戶外,臺積電很多客戶從16nm制程直接跨越到了7nm,因為10nm被認為是一個過渡節點。當從16nm轉到7nm時,可實現3.3倍的柵極密度、以及約35%-40%的速度提升,功耗降低65%。7nm制程工藝的一個關鍵亮點是它的缺陷密度。

  7nm芯片的功耗只有16nm FFC的一半,大幅提高了手機等電子產品的續航能力。蘋果、華為海思、AMD等客戶與臺積電合作都相繼推出了新一代7nm芯片,包括麒麟990、A12、A13,以及銳龍3000、RX 5700等。

  具體來看,選擇臺積電7nm制程工藝的客戶已經超過10家,選用7nm EUV工藝的客戶有4家,分別是AMD、蘋果、華為海思和高通)。此外,該公司還推出了從7nm向5nm制程的過渡工藝6nm,該制程的客戶除了以上4家之外,還有博通和聯發科。

  在5nm制程方面,臺積電于2018年1月在中國臺灣南部科學工業園區開工建設全球第一座5nm工廠,并于近期開始量產,產品主要包括CPU、GPU、FPGA和網通芯片。目前已確認將采用5nm的客戶有AMD、蘋果、華為海思和賽靈思。目前來看,臺積電5nm工藝的月產能在2020年底前將達到每月6-7萬片。

  變數

  近些年,華為海思自研了數款先進制程芯片,并交由臺積電代工,因此,根據臺積電年報及IC Insights統計,2019年,華為海思占臺積電年度營收比重已大幅提升至14%,但距離第一大客戶蘋果的年度營收占比23%仍有一段差距。

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  然而,華為被美國列入貿易管制實體清單后,止住了海思芯片在臺積電訂單中比重不斷上升的勢頭,作為臺積電第一大客戶,蘋果的位置似乎更加穩固了。不過,在今年9月被迫斷開與臺積電的合作關系之前,華為海思全力擴大對臺積電投片量,業界預估,華為今年對臺積電營收占比會上升至15%~20%之間。禁令生效以后,明年這一數值將下降至趨近于0。

  蘋果方面,近些年一直都是臺積電第一大客戶,對后者營收占比維持在22%~23%之間。今年,蘋果開始采用臺積電5nm生產應用處理器A14和A14X,并傳出可能為自家Macbook打造5nm的Arm架構處理器。業界預估,今年,蘋果在臺積電營收中的占比有望提升至23%~25%。

  不過,展望2021年,情況可能會有些變化,主要是因為近幾年AMD的強勢崛起。,其在臺積電代工生產的芯片數量呈現出爆發式增長態勢。據悉,AMD已向臺積電預定了2021年7nm和5nm芯片訂單,投片量翻倍,總量可能會達到20萬片。有報道稱,AMD明年第2季度投片量將有望超越蘋果,躍居臺積電第一大客戶。不過,就2021全年來看,臺積電營收占比最高的客戶仍將是蘋果。

  據供應鏈透露,AMD旗下Ryzen系列處理器、Radeon芯片,及服務器處理器EPYC等主力產品銷售均優于預期,加上英特爾7nm制程延遲,使得市場對AMD產生了更多期待。

  根據AMD規劃,其第四代EPYC處理器Genoa確定明年亮相,采用Zen 4架構,將采用5nm制程工藝。來自供應鏈的消息,該新品原計劃是在2021年下半年投片生產,但是,為提前卡位臺積電5nm產能,可能將于今年第四季度進行試產,然后在2021上半年搶先量產推出。

  至于2021年量產的新品Ryzen 5000,以及加速處理器Ryzen 5000 APU系列,仍采用7nm制程生產。按照進度,預估5nm、7nm在明年第二、三季度進入量產高峰期。

  在此基礎上,2022年,AMD產品線將全面導入5nm制程,在臺積電單季營收中的占比將進一步提升。那時,蘋果是否依然是臺積電第一大客戶呢?

  


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