近日,晶圆制造巨头台积电和苹果达成了代工协议,苹果正式成为台积电3nm工艺客户。
这对台积电来说是一件喜事,自己斥巨资辛辛苦苦打造的3nm工艺,终于要得到回报了。但是苹果提出了苛刻的要求。
苹果要求这笔订单按照“合格的芯片量计费”,也就是说,制造过程中产生的不合格芯片成本均由台积电承担。
据了解,台积电的3nm芯片良品率在70%—80%之间,简单计算就可得知,台积电要承担20%—30%的成本,这笔成本高达几十亿美元。
这种“代工方承担非良品率损失”的情况,在半导体行业是极为罕见的,尤其是对台积电这种代工龙头,更是不可能。
那么问题来了,台积电为什么要放下姿态,损失几十亿美元,为苹果代工3nm芯片呢?台积电真的开始走下坡路了吗?
台积电高额代工费,使得3nm鲜有客户
我们知道台积电是晶圆代工领域的龙头企业,技术、设备、市占率都远超同行。
2023年第一季度,全球晶圆代工厂排名如下:
1、第一名台积电,市场份额高达60.1%,制造工艺为3nm。
2、第二名三星电子,市场份额为12.4%,制造工艺同样为3nm。
3、第三名格芯,市场份额6.6%,制造工艺同样为12nm。
4、第四名联电,市场份额6.4%,制造工艺同样为14nm。
5、第五名中芯国际,市场份额5.3%,制造工艺同样为14nm。
可以看出,台积电在芯片代工方面优势非常大,把第二名的三星远远甩在身后。这种过大的优势让台积电赚的盆满钵满,但同时也让代工费用快速升高。
海外的网友将台积电芯片代工价格发到推特上,可以看到2023年,台积电7nm晶圆代工价格为每片10235美元(约合人民币7.3万元);5nm价格为13400美元(约合人民币9.55万元);3nm价格为19150美元(约合人民币14万元)。
3nm芯片代工价格比5nm上涨了40%,比7nm上涨了近100%。
台积电芯片代工有多赚钱呢?我们可以从年报中窥出,2022年台积电营收758.8亿美元(约5244亿元人民币),利润为340.7亿美元(约2350亿元人民币),净利润率高达44.9%。
要知道2022年,2023年一季度,芯片企业的日子并不好过。三星、SK海力士、美光、英特尔等企业纷纷陷入巨额亏损,整个芯片行业一片肃杀。
但是,台积电仍然拿到了2350亿的净利润,这足见台积电的实力,也足见台积电芯片代工价格之高。
芯片制程的不断升级,先进制程芯片的代工费用也不断攀升,使得一般企业难以承担。在这样的情况下,只有少数高毛利率的巨头厂商才能负担得起高成本芯片的代工费用。比如苹果公司。
苹果作为智能手机的领导者,凭借iPhone吃得盆满钵满,2022年净利润近7000亿元,完全有实力每年拿出1000多亿搞研发,再拿出几百亿造芯片。
但是,其他公司就会觉得压力山大,面对先进3nm的高额费用,只能望而却步。
台积电为苹果“开后门”
苹果与台积电的合作从iPhone 6开始,当时的iPhone 6还是A8处理器,而台积电的工艺也仅为16nm。
到了A9处理器时,苹果依然选择了台积电、三星两家代工企业。不过苹果提出了一个要求——“希望两家企业可以降低代工费”,三星同意了苹果的要求,但台积电严词拒绝。
可以看出当时的台积电是多么强势。而强势也是有原因的。因为三星的14nm工艺处理器居然比台积电的16nm工艺还要差,台积电工艺在能效比、电池续航方面都要优于三星。
于是,到了A10处理器时,苹果的A系列处理器就交由台积电独家代工,一直持续到今天。
之后台积电、7nm、5nm、4nm等先进工艺陆续量产,工艺都比三星优秀。苹果自然选择了台积电独家代理,而台积电也凭借苹果把市场占有率提高到了60%,远超三星的14%。
当时,还有一个不可忽略的“玩家”华为,伴随着华为手机出货量的增加,华为在台积电的订单也暴涨。
2019年时华为已经成为台积电第二大客户,份额达到了14%,当时苹果份额是23%左右。
因为华为的存在,第一大客户苹果没有向台积电提出过分的要求。但随着美国芯片禁令的出台,台积电不得不拒绝华为的订单。
华为手机出货量急速萎缩,由巅峰时期的2.4亿台,骤降至3000万台,而这空出的市场被苹果、三星、小米等公司瓜分。
苹果手机出货量大增,芯片需求也对应大增。到了2021年,苹果在台积电的份额已经达到了25.9%,远超第二名联发科的5.8%。
苹果已经为了台积电贡献了1/4的营收,这样的大客户任谁都不敢得罪,哪怕是如日中天的台积电。
台积电最终做了妥协,给苹果公司开了“后门”。
在芯片短缺时,台积电将晶圆代工价格价格提高了10%—20%,但苹果公司得到了仅收取3%涨价幅度的优惠待遇。
有些事情有了第一次,就会有第二次、第三次。果然在3nm代工方面,台积电再次让步,承担了不合格芯片产生的费用,预计高达几十亿美元。
被第一大客户拿捏,下最大的单,赚最少的钱。台积电的好日子真的到头了!
成熟工艺被中芯国际等围堵
2023年5月,中芯国际公布了4座在建晶圆厂的进度:中芯深圳已进入量产,中芯京城预计下半年进入量产,中芯东方预计年底通线,中芯西青还在建设中。
据悉,这四座工厂耗资1500亿人民币,建成后产能将达到35万片/月,加上原有的产能,中芯国际总产能将突破100万片/月。
此外,联电也没闲着,联电并购了福建联芯,产能增加了2.75万片/月,年底继续扩大至3.2万片/月。加上原有的12座晶圆厂75万片月产能,实力依然不可小觑。
中芯国际和联电都是14nm以上的成熟工艺,并不涉及7nm及以下的先进产能。
中芯国际开发了多个平台,如电源/模拟、高压驱动、微控制器、混合信号/射频、图像传感器等。联电方面,包括驱动IC、微控制器、电源管理芯片、射频、图像传感器等。
随着5G、物联网、新能源汽车、AI的快速发展,二者快速切入新赛道,联电的汽车芯片业务达到了30%的增速,而中芯国际则依靠内地庞大市场多点开花。
可以想象,在台积电将精力向7nm及以下工艺转移时,中芯国际等在成熟工艺中快速占领市场,抄了台积电的后路。
如今台积电美国亚利桑那州3nm工厂受阻,被迫推迟一年投产,即便是投产也面临着高额的人工、电力、淡水等成本,美国工人的效率也可想而知。
因此,可以想象台积电投资400亿美元的先进晶圆厂,不会贡献多少营收。
3nm业务开展不顺,14nm以上成熟工艺被堵,台积电恐怕真的很头疼。
当然台积电是不会坐以待毙的,已经开始着手解决相关难题了,但因为拜登政府的限制,进度非常缓慢。
台积电南京工厂扩产
近日,台积电宣布南京工厂按照计划扩产,原产能为4万片/月,计划扩产6万片/月,总产能达到10万片/月,增长幅度达到1.5倍。
据悉,南京工厂工艺为28nm,并非先进的7nm。
台积电扩厂无疑是看中了内地庞大的市场,想要分一杯羹。
内地芯片市场有多大呢?以2022年为例,当年全球芯片销量为4万亿人民币,中国内地进口额达到了2.8万亿,占比达到了70%。
如此庞大的市场,自然没有谁会舍得放弃。但是台积电扩产无疑是对中芯国际施加压力,双方的竞争会更加激烈。
可以断定,未来台积电在成熟领域恐怕占不到多少便宜,因为成熟工艺是中芯国际、联电、格芯的生存之根本,必然会严防死守,不惜牺牲利润保住市场。
写到最后
台积电作为全球最先进的芯片代工企业,工艺技术自然是没的说,最先进的3nm工艺良品率也达到了70%,而且后期会进一步提升。
但是其自降身价,“讨好”苹果,主动承担“非良品率芯片的费用”,并且是几十亿美元的高额成本。
这说明,台积电的日子已经不好过了,3nm等先进工艺进展并不顺利。尽管苹果愿意成为其3nm工艺的第一个客户,帮助台积电拓展新节点。
但是苹果是台积电第一大客户,占全部营收的26%,这笔营收中利润会越来越低,未来台积电将会陷入增收不增利的尴尬局面,更何况库克是出了名的供应链“压榨大师”。
在先进工艺遭受苹果的压榨、在成熟领域遭受中芯国际的包抄,未来台积电的日子不会好过了!
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