随着晶圆代工商的新制程即将投产,各大芯片公司也是纷纷提前锁定订单,希望能在芯片产能紧张之际拿到更多的出货量。而无论是签订代工协议,还是合资建厂,厂商们都是希望在未来的几年获得充足的产能分配,避免再发生今年这样的被动局面。

台积电产能满载

来自电子时报的报道,台积电目前7nm与5nm家族产能早已经满载,就连还未量产的3nm产能也早已被芯片厂商订购一空。有消息称,高通与英伟达等大客户将在2022年回归台积电,这将对台积电5nm、3nm等先进制程的出货产生影响。

为了应对与芯片厂商达成的相关协议,台积电目前已经上调了5nm和3nm等先进制程的出货片数,包括7nm在内的先进制程都需要排队等产能。

根据半导体行业的人士透露,先进制程虽然单价高,但在推进先进制程量产的过程中会影响现有的毛利率,一般来说需要两年左右才能达到平均毛利率。本次在推进5nm甚至3nm产能的过程中也会对毛利率产生影响。不过随着时间的推移,先进制程对营收的贡献将会逐渐拉升。

高通、英伟达已经确定将在近期回归台积电,就连同样坐拥晶圆工厂的英特尔也已经在台积电下单。加上现有的联发科与AMD等大客户加大了单量,台积电不仅需要上调7nm与5nm的出货目标,尚未正式投产的3nm也早已经被预订一空。

作为台积电最大客户的苹果,除了iPhone以外,Mac系列芯片的下单规模也将全面扩大。

打开网易新闻 查看更多图片

3nm投产近在咫尺

根据外媒援引消息人士的报道,台积电在3nm投产上的进度已领先于三星,目前已经开始安装3nm制程芯片制造设备。新设备的安装工作在台积电位于中国台湾南部的Fab 18工厂进行。

根据台积电在此前的技术大会上公布的路线图,台积电将在今年完成对3nm制程的试产,最终的量产时间已经确定为2022年。

目前台积电最先进的制程为5nm N5P工艺,正在大量备货的iPhone 13/Pro采用的A15 Bionic芯片正是采用了这种工艺,而台积电的3nm工艺,预计会使得芯片体积缩小至5nm芯片的70%,功耗也会迎来显著下降。

而三星方面,此前宣布将于2022年投产3nm(3GAE)版本,2023年正式量产3GAP(3nm gate-all-around plus),三星3nm制程在技术上不同于台积电与三星,采用的GAA的结构,三星表示,采用全环绕栅极架构(Gate-All-Around FET,GAA)的3纳米制程技术性能上要优于台积电的鳍式场效应架构(FinFET)。GAA架构的晶体管能够提供比FinFET更好的静电特性,可满足某些栅极宽度的需求。

对于(Gate-All-Around FET,GAA)架构,台积电在2020年的技术研讨会上也表示,将在2nm节点引入全环绕栅极(GAA)技术,现阶段台积电仍然将采用鳍式场效应架构(FinFET)。

最晚在2022年底,无论是三星还是台积电都会量产3nm,作为全球唯二能做到5纳米制程以下的半导体晶圆代工厂,双方将在3nm制程上全方位竞争。

晶圆单价水涨船高

终端需求持续拉动,半导体晶圆和封测产能持续紧张。在全球各大行业都在面临芯片荒的同时,整个芯片行业的需求也在稳步上涨,大多数半导体行业的企业也纷纷迎来了自己的业绩高光。

自联电从2020年第四季度开出晶圆代工产业涨价第一枪后,加上台积电、世界先进、力积电等企业开始了每个季度都涨价的走势。无论是芯片设计公司、IDM企业还是传统的晶圆代工厂,都成为了当前火热半导体市场中的赢家。

根据台积电此前公布的2021年二季度财报显示,台积电二季度利润同比增长11%至48.02亿美元,营收同比增长28%至132.9亿美元,创同期历史新高,毛利润66.49亿美元,毛利率50%,摊薄后美股收益0.19美元。

其中5纳米制程出货占公司2021年第二季晶圆销售金额的18%,7纳米制程出货占全季晶圆销售金额的31%。总体而言,先进制程(包含7纳米及更先进制程)的营收达到全季晶圆销售金额的49%。

另一晶圆大厂联电方面,第二季度营收达509.08亿元(新台币,约18.14亿美元),环比增长8.09%,增幅优于预估的5%至6%水准,并创单季业绩历史新高纪录。上半年营收达980.05亿元,同比增长13.1%。

台积电与联电均表示,预计半导体供应紧张状况将延续到2022年底至2023年,而在此期间,晶圆代工的单价势必还将上涨。