台积财报会背后:2nm大战一触即发

2021-10-15
14:00:09
来源: 半导体行业观察


来源:内容由半导体行业观察(ID:icbank)

编译自



semianalysis

」,谢谢。


在昨日的财报会上,台积电发表了一些重要的公告。最重要的是他们对芯片短缺的评论和他们的 N3 流程节点的进展。台积电表示,到 2022 年,他们的订单已经全部售罄。担心半导体市场陷入低迷的人们需要放松一下。



回到本文着重谈的大新闻,SemiAnalysis 一直在听到有关台积电 N3 良率低、金属堆栈性能差、非常昂贵以及苹果 对2022 年 iPhone 安排为时已晚的抱怨。这些无法确认,但我们可以确认台积电 N3 现已在 2023 年第一季度发货。



台积电 CEO魏哲家表示:“2022 年下半年将是我们的批量生产,但您可以预期收入将在 2023 年第一季度看到,因为所有这些晶圆都需要很长的技术周期时间。”



虽然一些人可能称之为“延迟”,但在技术上并非如此。按照TSMC的惯例,他们将在2022年下半年开始大批量生产。那就代表着开始生产不等同于开始出货。台积电只有在将产品从晶圆厂运送给合作伙伴时才确认收入。这些评论非常明确,台积电要到 2023 年才会出货 3nm。这将是 N5 开始向客户出货(也就是 2020 年第三季度)后的 2.5 年。


台积财报会背后:2nm大战一触即发


正如之前我们报道的,这个进度对于新 iPhone 来说已经太晚了。台积电 3 个月前给出的主要原因是技术非常复杂,他们同意客户稍后再增加。这条评论读起来很像苹果与台积电合作,并同意不冒生产问题风险并坚持使用 N5/N4。



“与 5 纳米相比,我们的3nm大约有 3 到 4 个月的延迟,这主要是因为3纳米技术实际上非常复杂——无论是加工技术还是客户的产品设计。所以我们首先和一个客户合作,最后,我们决定在明年下半年增加。”台积电 CEO魏哲家说。



如果我们将这些陈述结合在一起,听起来很像是尽管生产开始日期延迟了 3-4 个月,但 N3 的晶圆出货延迟了约 6 个月。理由是 3nm 的周期时间长。从本质上讲,随着我们继续扩展到更新的工艺技术,制造芯片所需的工艺步骤数量猛增。例如,对于 EUV,存在很大的吞吐量问题。



台积电 N3 每片晶圆将有大约 30-35 次 EUV 曝光。拥有 10 台价值 1.5 亿美元的 EUV 机器运行 N3 晶圆的台积电晶圆厂,在当前的功率输出和正常运行时间率下,每月只能生产约 15,000 个晶圆。光刻只是制造芯片神奇过程中的一个步骤,其他步骤的复杂程度也呈爆炸式增长。因此,N3 的周期时间从 N5 的大约 3 个月增加到更高。



在通往大批量制造的道路上,有一个称为风险生产的阶段。它通常在大批量生产前一年开始。



这和魏哲家说的——“N3风险生产计划于2021年”也对的上。



2021年 10 月 14日,台积电表示风险生产计划(IS SCHEDULED )在 2021 年进行。这意味着他们尚未开始风险生产。在这里分叉,但是3个月前说的3-4个月的延迟现在可能更接近5或6。



“N3的成本肯定比N5高。那是因为技术复杂,我们必须使用许多新设备——成本更高。”魏哲家继续说。



台积电在谈到每片晶圆成本时毫不含糊。多年前,当我们讨论每片大约 10,000 美元的 N7 晶圆时,SemiAnalysis 经常让人们感到震惊。N5 在 16,500 美元左右的价格更加引人注目,这意味着每个晶体管的成本显着增加。我们现在听说 N3 超过 20,000 美元。虽然联发科和高通可能会在苹果之前跳到智能手机的 N3,但这种高成本和其他传言的问题可能会让他们望而却步。需要注意的是,客户及其各种协议在每片晶圆成本上会有所不同。



除了这些主要节点,台积电总是有小节点。N7+、N7P、N6、N5P 和 N4 等流程节点都是 Nodelet 的最新示例。它们不会在 N7 和 N5 的主要节点上带来任何惊天动地的东西,但它们确实移动了指针。大多数出货的 N7 芯片实际上是 N7P。台积电表示,年底 N7 产量的一半将是 N6。这同样适用于 N5。N5 vanilla 是 Apple 之外很少使用的节点。包括新 A15、AMD、Marvell 和 Nvidia在内的绝大多数新设计都将采用 N5。Mediatek 将完全跳过这些节点并直接进入 N4。



背景有点乱,但这里的重点是,台积电通常会在一年后将普通节点(N7 / N5)转为 P 节点(N7P / N5P),然后最后是一个对密度(N6 / N4)。N3 似乎在某种程度上逆转了这一趋势。



N3E 同时具有改进的制造工艺窗口,具有更好的性能、功率和良率。N3E 的量产计划在 N3 之后的一年内进行。N3E 是一种改进。制造窗口的改进。但是,大多数在设计规则或类似的东西。我们正在使用 N3E 来增强制造窗口



“从 N3 到 N3E,我们提供了更好的晶体管性能值和更好的制造窗口。至于成本,它们是相似的。但我们认为我们的客户将享受更高的产量、更好的缺陷密度和更好的晶体管性能。”魏哲家表示。



从今天起 3 种不同的报价。它看起来很像 P 型节点,但强调制造周期时间。台积电似乎意识到 N3 晶圆需要很长时间才能制造,因此他们需要将改进重点放在收紧这一点上。我们一直认为 P 代表加号、功率或性能。这当然是推测,但 E 是什么意思?效率?台积电不是那种随意做出命名决定的公司。



N3 上的小问题带来了许多关于台积电与英特尔 20A 和三星 2nm 竞争定位的问题。这两个节点都非常激进,旨在重新获得与台积电的竞争地位。英特尔和三星甚至声称这些节点将带来领导地位。



魏哲家强调:“对于台积电,我们有信心我们将非常有竞争力,实际上我们确实有一个非常有竞争力的时间表,让我说,在我们的 3 纳米技术和 2 纳米技术中。我可以和大家分享的是,在我们的 2 纳米技术中,密度和性能将在 2025 年成为最具竞争力的。”



这些是关于台积电保持领先地位的非常令人放心的声明。



SemiAnalysis 认为,台积电在 2025 年仍将是最高效、最好的代工厂,但他们的领先优势可能会缩小。这个说法需要注意的一点是,台积电说2025年最具竞争力。台积电没有直接说他们的2nm技术是2025年,但听起来确实是这样。就像 N5 到 N3 一样,节点之间至少还有 2.5 年的差距。鉴于 Apple 通常是斜坡合作伙伴,这种差距是最有意义的。虽然我们认为台积电仍处于领先地位,但节点转换的放缓是英特尔和三星缩小差距的绝佳机会。有趣的时代即将来临!



台积电的评论还有一些其他有趣的细节。例如:



“我们的资本投资决策基于四个学科;技术领先,灵活响应制造,保持客户的信任并获得应有的回报。”



“与此同时,由于领先节点工艺复杂性的增加、对成熟几点的新投资、我们全球制造足迹的扩大以及基本商品成本的上升,我们面临着制造成本挑战。随着我们继续与客户密切合作以支持他们的目标,我们的定价策略将保持战略性而非机会主义,以参考我们的价值创造。”



即使是我们,我们也为行业承担了更大的投资负担,通过采取此类行动,我们相信我们可以获得适当的回报,使我们能够投资以支持我们的客户增长并实现 50% 和更高毛利率的长期盈利目标。我们的股东。



“新节点的成本正在上升,但台积电正在转嫁该成本。半导体资本设备公司将参加派对,但下游的其他所有人将不得不应对每个晶体管成本上升的事实。无论成本如何,台积电都将获得>=50% 的毛利率。”



“过去,只有一两个客户提供预付款。但正如我们现在一直在谈论的那样,我们预计在未来几年内投资更高的产能、更高的资本支出以满足强劲的需求。为了确保我们客户的承诺,我们能够确保其中一些客户的预付款,以及客户的数量,我不能透露,但比以前更多。”



“我们不考虑与政府建立合资企业。但是,可以根据具体情况考虑与其他公司或主要客户建立合资企业。”



随着新晶圆厂的成本飙升,台积电正在与客户分担成本。过去,一两个大客户似乎通过为新晶圆厂预付款来分担负担。SemiAnalysis 认为这是苹果和华为。现在看来台积电正在增加这个数字并涉及更多的主要客户。日本的新工厂很可能就是一个例子。日本正在提供补贴,但他们在新晶圆厂没有股份。与其他公司和主要客户合资的评论引起了人们的关注。SemiAnalysis 认为这是与索尼和瑞萨的合作。该晶圆厂将使用 28nm 和 22nm 节点。听起来这个晶圆厂将面向汽车和 3D Stacked CMOS 图像传感器。瑞萨和索尼在内部制造这些产品,但由于次规模效率低下,希望转向更多外部。


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