【上海电力电子展】台积电们的半导体：坎坷的2019，未知的2020

上海国际电力元件、可再生能源管理展览会将于2020年7月1-3日在上海世博展览馆隆重举行，邀您关注今日上海电力电子展新资讯：

       2月3号开始，国家法定春节假期正式结束。肺炎疫情在这个假期牵动了所有人的心，随着返工潮来袭，不少企业开始恢复生产运营。

       此次疫情对所有已复工或即将复工的企业来说，都会造成不同程度的影响，其中受到最多关注的就是武汉的企业。

       武汉作为中国的芯片产业重点城市之一，拥有长江存储、武汉弘芯等多所半导体研发设计公司，而这些半导体厂商的下一步运营发展也引起了人们的关注。

       根据证券时报旗下平台e公司1月30号的采访，长江存储称运营情况正常，长江存储副董事长杨道虹1月16号接受有关媒体采访时称，在3D NAND 芯片量产后的接下来这段时间，主要致力于实现其产能爬坡。

       武汉其他半导体制造厂商多数与长江存储一样，能够重回运营正轨。而在全国其他受疫情影响较小的地区，半导体相关产业进程恢复得更快，其中就包括著名的晶圆代工厂台积电。

       说到半导体行业，台积电（全称：台湾积体电路制造股份有限公司）的名字并不令人陌生。不单单是因其作为全球首家集成电路代工企业，在工艺和业绩上取得的突出表现，去年11月华为与美国在5G技术的风波中，声明继续为华为处理器芯片供货使得台积电走入了国内大众的视野，其大众知名度进一步提高。

       根据台积电年报数据显示，2019年总收入为1．07万亿新台币，同比增长3．88％，这一数据部分得益于7nm芯片在市场的好评。

       台积电7nm芯片自2018年实现量产，2019年二季度，利用EUV（极紫外光刻）技术的7nm增强版（7nm＋）也宣布量产，7nm系列为台积电带来了大量订单，客户交货的排队时间也拉长到预定的3倍。

       今年1月份有消息称，美国超威半导体公司（AMD）7nm芯片每月预定量或达到3万片。依照台积电的返工安排，台积电位于台湾新竹的总部已在1月底正式复工，而南京和上海的工厂在2月10号后都已进入正常的生产运营工作。

       但可以肯定，疫情多少都会对台积电这种制造企业产生影响，反映到后期的财务数据上。其实，自去年以来，由于半导体产业遇冷，台积电业务已经受挫。

       半导体坎坷的2019

       2019年台积电净利润为3453．44亿新台币，这是该公司近5年来首次出现同比下降。事实上，不单单是台积电，2019年全球半导体行业的表现总体不佳。

       根据美国半导体行业协会SIA给出的数据显示，2019年行业的全球销售额为4121亿美元，同比下降12．1％。按照地域划分，美洲的年销售额降幅最大，同比下降23．8％，而中国的年销售额则下降8．7％。

       受国际局势等诸多因素影响，2019年全球经济环境并不平稳，再加上互联网行业内受人口红利退潮以及全球投融资事件的减少而发展趋缓，半导体行业作为互联网硬件基础，在销售方面或多或少也遭遇了阻力。

       不单单是不可抗力引起的变化，台积电自身也出了点问题。2019年1月，台积电发生了晶圆污染事件。公司对外解释称是由于供应商提供的光阻液不合格，流水线上的晶圆被化学物质污染，导致大量晶圆报废。

       供应链环节出错，造成的原料浪费不仅为台积电带来上亿元损失，同时也影响到台积电16／12nm芯片后续的产能和交货时间，连带影响到英伟达、联发科等多家台积电客户的处理器产品产销，在业内产生了较大影响。

       对于财报数据造成的影响也很直接，2019年Q1季度台积电总收入为2187．04亿新台币，较2018年同比下降11．84％。

       根据财报数据，台积电去年总体营收呈增长趋势，部分原因也与全球大环境有关。根据SIA的调研结果，2019年下半年全球半导体销售情况迎来转机，Q3、Q4销售额逐渐回升。

       通过数据得出，台积电近两年单季度营收同比有所波动，原因之一在于：一般情况下，台积电收入变化趋势受到客户季节性出货的影响。

       台积电净利润和总收入同比变化都反映出，即使是台积电这样的大型企业，身边仍有各种不确定的影响，除了上述提到的全球宏观趋势、生产过程和销售因素，还有材料因素。

       半导体主要的材料——硅片在我国仍存在供需缺口，2018年来硅价格持续上涨，有业内人士分析认为，硅片在接下来或将陆续降价，不过，目前硅价局势尚未统一，接下来只能静观其变。

       2019年台积电的营业成本为5772．83亿新台币，同比增加8．19％，硅价变化将影响到台积电的营销成本。

       如今IC无晶圆厂成为主流，加上英特尔2018年年底宣布放弃晶圆代工业务，市面上能与台积电竞争的代工企业越来越少，台积电与客户间形成了较强的依赖性。

       虽然好处很明显，但这也意味着除了半导体制造业，台积电还将受到其他行业的影响，商业环境的复杂度提高。

       根据1月16日台积电对去年Q4的财报分析会内容，台积电预计今年Q1收入能达到102－103亿美元，而根据1月份的业绩报告，台积电的合并收入同比增长32．8％。

       2020年，半导体制造行业的大环境有了回升的趋势，台积电CEO魏哲家认为今年半导体制造业和整个半导体市场同比都将有所增长。

       对于营收，台积电比较乐观，但并不代表台积电在其他方面能够“高枕无忧”。

       就目前的情况分析，台积电的发展之路并非一片坦途。

       台积电与三星的角逐

       芯片代工服务于智能手机、HPC（高性能计算电脑，例如比特币矿机）、物联网、DCE（数据通信设备）等多类型产品的公司。

       根据台积电2019年Q4财报显示，智能手机领域收入占比总营收53％，是台积电最重要的收入组成。

       作为晶圆代工厂，目前台积电的竞争对手主要是三星。三星在手机生产制造方面享有较高的市场地位。

       根据第三方调研机构Counterpoint发布的排名数据，2019年全球智能手机的出货量约为14．86亿台，与2018年的15．05亿台相比稍有下降，这对代工企业来说也有一定的影响。

       数据显示，全球前十的手机供应商排名较2018年变化不大，该年度出货量第一的公司依然是三星，达到2．97亿台，而台积电的两大客户华为和苹果分别位列第二和第三。对比2018年同期，华为的出货量增长了16％，苹果则减少了4．9％。

       在客户量方面，三星自己的需求就足以使其代工产业有稳定的一席之地，同时，苹果和华为也是三星代工的客户。

       2019年，三星就向《东亚日报》等韩媒披露发展目标，计划在2030年成为全球系统芯片领域的第一，未来十年三星针对芯片制造将投入1160亿美元。而台积电也成为三星“制霸”路上一块巨大的绊脚石。

       台积电和三星，在不同纳米的芯片的制造工艺上各有优势，而在7nm领域，台积电是业内顶尖，不同于以往业内使用的DUV（深紫外光刻）工艺，台积电首次成功使用EUV实现流片，并在后续增强版中进行了芯片性能的再提升。

       而三星目前主要的研发方向也需利用EUV工艺。今年1月15日根据有关韩媒的消息，三星向EUV光刻机独家供应商——荷兰ASML公司花费33．8亿美元购买20台EUV设备。

       三星是台积电目前在EUV技术上最大的竞争对手，订单量也将随着两家技术和良率的提升而被分割抢夺，面对加大投资的三星，台积电也不能懈怠。

       根据台湾《天下杂志》，台积电创始人张忠谋看来，台积电和三星一样，都建立了只属于自己的管理模式，他也承认现在两家“打得很厉害”，认为台积电现在虽占优势，但仍未取得彻底的胜利。

       另外笔者想说一点，“高端局”里玩家不多，竞争局势明朗，但对于已经普及的芯片制程工艺，台积电的优势就相对弱化了一些。

       举例来说，14nm制程的芯片已经被广泛运用。1月13日，据《电子时报》文章，此前由台积电代工的海思14nm芯片，已转由中芯国际代工。

       中芯国际花了近4年时间发展14纳米制程，时至今日14nm仍拥有大量市场，而中芯国际的14nm芯片也达到了95％的良率。在台积电专心研发更高端的半导体工艺的过程中，或许也给了同行一些市场机会。

       不可否认台积电隔代领先的产品对市场的吸引力，但市场竞争的格局并非一成不变，台积电目前能做的，就是继续保持其技术创新，以应万变。

       高技术的高门槛

       说到底，半导体制造加工业属于高科技产业，领先的制程工艺和产能才是企业发展的关键，与全球其他芯片代工厂商的竞争中，台积电能成为其中的佼佼者，还是凭借其出色的代工能力以及专业的服务精神。

       在Q4财报说明会议中，魏哲家表示，台积电今后的计划主要有三点：

       第一，上半年将实现5nm芯片量产。作为业界首个N5工艺芯片，早在2019年台积电的5nm芯片就已进入试产阶段，6月良率已达80％，目前进展良好，预计能占到全年营收的一成左右。

       第二，7nm芯片持续投产，2020年将为台积电带来30％的收入。目前7nm产能满载，2019年产能达到100万片，应用范围在AI＋IOT领域内持续扩大。

       第三，对新项目的持续推进，其中包括6nm芯片Q1试产、Q4量产，以及2022年后3nm芯片量产，目前，建造3nm芯片厂的前期准备工作基本完成。

       台积电以进击的姿态，不断抢占技术高地。有媒体消息称台积电已着手2nm工艺研发，如果研发顺利，最早的面市时间将在2024年。

       为了实现技术强化与突破，首先台积电需要考虑资金投入的问题。

       半导体芯片制造业的投资金额较高，购置刻蚀机、搭建生产线每每需要耗费上亿资金，除此之外，研发和销售成本也不低。

       根据财报，台积电2019年全年的研发费用达到914．19亿新台币，同比增长6．43％，而市场销售和管理的费用则达到280．86亿新台币，同比增长6．98％。

       但是，巨额投入带给台积电的回报也是巨大的。截止2019年，台积电已连续5年毛利润超过4000亿新台币。

       根据台积电的投资计划，今年的资本支出范围将比去年上调10亿美元左右，预计将在150－160亿美元之间。

       2月11日，台积电董事会议决议上批准了约67．42亿美元的拨款，用于对工厂和设备的建造升级，以及第二季度投资活动和资本支出。

       除了资金方面，技术才是台积电接下来真正的关卡。

       根据摩尔定律，集成电路的性能和载件数量按18到24个月的时间规律翻倍。去年6月，台积电营销高层Godfrey Cheng曾在网上发文，表示摩尔定律在当前仍有适用性，而台积电3nm和2nm的研发计划时间间隔也按照摩尔定律。

       台积电代表了目前芯片制造业最尖端的技术实力，晶圆载体缩小带来的难度升级决定了光刻技术也要同步升级，而台积电之所以对摩尔定律有信心，也跟业界新的技术手段有关。

       近年出现的chiplet（小芯片）是一种利用单一功能的小芯片进行组装，从而实现完整功能的技术，这或许将是未来行业避免物理制造极限的希望。为了面对比2nm时代更长远的将来，台积电也在着手该技术的研发设计，并于去年中旬在日本展出了名为“this”的小芯片。

       但不管现阶段计划如何，还是要看未来交出的成品才能做评价。台积电究竟能不能坚守住摩尔定律，只能观望接下来其如何发展。

       值得一提的是，依照摩尔定律，性能提升的同时价格不变，在这点上，对于资源的开支调度，台积电也需要好好考虑。

       贸易多变给台积电代工带来的变数

       台积电广为人知的是它的代工能力，但事实上，台积电本身的芯片设计能力也很强。根据它的业务范围，除了常规的芯片制造、封装与测试等，有时台积电也会为一些企业提供辅助设计服务。

       本着张忠谋最初树立的发展方向，台积电“匠人”精神发挥的很彻底。正因为只专注于代工而不进行芯片设计，客户的设计资料能得到很好的保密性，这也是很多公司愿意和台积电合作的原因之一。

       台积电的主要客户来自国内和美国，由于半导体材料在世界的广泛应用性，除了科技企业，台积电也为国防部门代工，例如制造美国 F－35战机使用的FPGA（可编程逻辑门阵列，AI芯片的一种）。

       可见，台积电不是一家简单的芯片制造公司，除了商业价值，其还具有很高的军事价值，这样一家公司在发展的过程中，必定会更容易受到某些限制。

       2018年11月，魏哲家曾在台湾半导体行业协会的年会上表示，中美贸易关系将或多或少影响半导体行业。言下之意，台积电也会受到影响。

       去年年末，台积电董事长刘德音披露暂时没有在美国建厂的打算，对于部分媒体有关美国向台积电“施压”的猜测，刘德音1月也在Q4财报分析会上做出了解释，否认了这点。

       刘德音同时指出，阻碍赴美建厂最大的原因还是成本。其实这与台积电去年6月的说法一致，根据彭博社当时的消息，台积电有意收购美国工厂，并不排除条件合适后在美建厂。

       台积电的立场很明确，它只专注于代工生意，不希望做“选择题”。

       台积电能够继续为华为海思代工，源于它技术成分中来自美国的部分低于25％，目前来看，只要源自美国标准的比例不发生变化，两家的合作关系就不会发生太大影响。

       就当前来说，贸易局势的变化对台积电的影响更多是间接性的，这些影响主要来自他的客户所受到的政策约束，台积电如何从全球业务中找到自身业务的平衡，是决策者的一个课题。

       顺带一提，做国际生意免不了要频繁涉及到外汇。

       根据财报，2019年下半年开始，台积电的“汇率变动对现金及现金等价物的影响”一项的亏损呈扩大趋势，Q4亏损111．97亿新台币，亏损额环比增加592．03％，这是贸易环境的不稳定带给台积电的直接影响之一。

       当然，除了以上提到的3个问题，台积电在未来的发展中可能又会经历新的挑战。

       2020的半导体：疫情、5G、AI共同演绎行业未来

       半导体产业，是搭建起数字信息化时代的重要一环。

       台积电拥有世界级的半导体制造工艺。对于这种技术难度，有人认为不亚于制造航天火箭的级别。作为业内标杆，台积电的每一次技术革新都将推动不少应用设备、系统的升级。

       对一般的设备使用者来说，或许影响并不明显，但对于许多公司的尖端产品来说，台积电是为数不多的选择。

       2020年才开始不久，由于疫情原因，可以预见未来短期国内大部分市场的需求将持续低迷，对台积电来说，由于国内居民的消费热情走低，来自手机厂商的订单量或许会有所减少。同时，中国目前的经济情势对于刚回温的半导体销售环境来说，可能会造成一定程度的打击。

       不过，对于生意遍布全球的台积电来说，一个明显的好消息是：5G和AI技术的发展将持续对其芯片销售起到推动作用。

       根据日经新闻2019年12月28日的报道，东南亚地区将在今年启动5G服务的应用，这无疑为许多5G移动设备厂商以及相关行业开拓了新市场。

       当然，这是台积电的机会，也会是其他竞争对手的机会。台积电在商业道路上发展，除了需要保持领先的技术水平，也要准备好应对新的局势变化产生的新风险。

文章来源：OFweek电子工程网

作者：刘旷

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