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晶圓代工龍頭臺(tái)積電3納米如期在下半年進(jìn)入量產(chǎn)，2納米研發(fā)超前部署，除了是臺(tái)積電第一個(gè)納米層片（Nanosheet）的環(huán)繞閘極（GAA）晶體管架構(gòu)制程，也會(huì)是業(yè)界首度采用高數(shù)值孔徑（High-NA）極紫外光（EUV）微影技術(shù)的先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)，進(jìn)度可望超前三星及英特爾。
臺(tái)積電預(yù)計(jì)在竹科寶山二期興建Fab 20超大型晶圓廠，將成為2納米生產(chǎn)重鎮(zhèn)。臺(tái)積電Fab 20廠區(qū)將分為第一期到第四期、共興建4座12吋晶圓廠，預(yù)計(jì)2024年下半年進(jìn)入風(fēng)險(xiǎn)性試產(chǎn)，2025年進(jìn)入量產(chǎn)。臺(tái)積電2納米將首度采用納米層片GAA晶體管架構(gòu)，技術(shù)開(kāi)發(fā)進(jìn)度符合預(yù)期。
臺(tái)積電近幾年能夠維持強(qiáng)勁成長(zhǎng)動(dòng)能，下半年就算消費(fèi)性電子需求疲弱，半導(dǎo)體生產(chǎn)鏈進(jìn)入庫(kù)存調(diào)整，8月合并營(yíng)收仍達(dá)2,181.32億元?jiǎng)?chuàng)下歷史新高，對(duì)下半年產(chǎn)能滿載深具信心，其中關(guān)鍵原因就是先進(jìn)制程由開(kāi)發(fā)到量產(chǎn)的時(shí)間點(diǎn)均大幅領(lǐng)先競(jìng)爭(zhēng)同業(yè)，新制程一推出自然就等于是通吃整個(gè)市場(chǎng)訂單。
臺(tái)積電表示，在過(guò)去的15年中一直在研究納米層片晶體管，并建立了堅(jiān)實(shí)的能力。臺(tái)積電相信2納米是導(dǎo)入納米層片GAA架構(gòu)晶體管的合適制程，將速度和功率提升一個(gè)世代，協(xié)助客戶保持競(jìng)爭(zhēng)力。
臺(tái)積電重申2納米開(kāi)發(fā)符合進(jìn)度，預(yù)計(jì)于2025年量產(chǎn)。在納米層片晶體管和設(shè)計(jì)技術(shù)協(xié)同優(yōu)化（DTCO）的協(xié)助下，臺(tái)積電2納米效能和功率優(yōu)勢(shì)提升了一個(gè)世代。相較于3納米N3E制程，在相同功率下速度提升10％～15％，或在相同速度下功率降低25％～30％。且由于納米層片晶體管具有卓越的低Vdd（芯片工作電壓）效能，2納米在正常Vdd及相同的功率下，效能提高了15％，在較低的Vdd（0.55V）下，優(yōu)勢(shì)擴(kuò)大到26％。
臺(tái)積電2納米制程能夠持續(xù)推進(jìn)并領(lǐng)先競(jìng)爭(zhēng)同業(yè)，另一關(guān)鍵在于掌握EUV曝光機(jī)產(chǎn)能及技術(shù)。臺(tái)積電為了積極解決關(guān)鍵制程的間距縮小問(wèn)題，在7納米N7+制程開(kāi)始利用EUV曝光設(shè)備和多重曝刻技術(shù)。臺(tái)積電將在2024年引進(jìn)High-NA EUV曝光設(shè)備，開(kāi)發(fā)客戶所需的相關(guān)基礎(chǔ)建設(shè)結(jié)構(gòu)和曝刻解決方案以支援創(chuàng)新。據(jù)了解，臺(tái)積電可望再度領(lǐng)先同業(yè)，在2納米首度采用High-NA EUV技術(shù)。三大巨頭決戰(zhàn)2nm一直低調(diào)專注晶圓代工業(yè)務(wù)的臺(tái)積電，自成立以來(lái)始終秉持「不與客戶競(jìng)爭(zhēng)」的承諾，除對(duì)手三星電子(Samsung Electronics)外，包括英特爾(Intel)在內(nèi)，全球主流IC設(shè)計(jì)業(yè)者幾乎都是臺(tái)積電客戶。
臺(tái)積電龍頭地位難以撼動(dòng)，其在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)所處關(guān)鍵地位，在疫情所引爆發(fā)的全球芯片荒危機(jī)中完全顯現(xiàn)，不僅擁有產(chǎn)能與制程技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，而成為大國(guó)拉攏目標(biāo)，同時(shí)所釋出的巨大訂單，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈幾乎與臺(tái)積電有直接或間接合作關(guān)系，不只是臺(tái)積電所建置的完整供應(yīng)鏈聯(lián)盟，其源源不絕的設(shè)備材料需求，更牽動(dòng)眾廠營(yíng)運(yùn)表現(xiàn)。
全球通膨壓力劇增、景氣急轉(zhuǎn)直下，TV、手機(jī)與NB等眾多消費(fèi)性電子需求跌速超乎預(yù)期，半導(dǎo)體、電子供應(yīng)鏈庫(kù)存急速攀升，市場(chǎng)彌漫悲觀氛圍，跌價(jià)與砍單危機(jī)山雨欲來(lái)，臺(tái)積電仍在法說(shuō)會(huì)上釋出令全球市場(chǎng)驚艷成績(jī)單，不僅第2季業(yè)績(jī)創(chuàng)高，第3季財(cái)測(cè)更是超乎預(yù)期，且更一步上修全年?duì)I收目標(biāo)。
令市場(chǎng)驚奇的是，數(shù)月來(lái)市場(chǎng)普遍認(rèn)為受到全球通膨加劇等風(fēng)險(xiǎn)沖擊，終端需求下半年起將持續(xù)惡化，半導(dǎo)體、電子供應(yīng)鏈庫(kù)存去化危機(jī)風(fēng)暴于第4季將成形。然而，臺(tái)積電的展望卻完全是逆勢(shì)且相當(dāng)積極正向，其認(rèn)為盡管總經(jīng)情勢(shì)不穩(wěn)，不確定性將延續(xù)至2023年，但有信心在技術(shù)領(lǐng)先下，2023年產(chǎn)能利用率仍將維持健康水平。例如資料中心對(duì)CPU、GPU 需求增加，高效能運(yùn)算(HPC)會(huì)是未來(lái)最重要成長(zhǎng)動(dòng)能且營(yíng)收比重最高的領(lǐng)域，估計(jì)未來(lái)幾年?duì)I收CAGR仍可達(dá)15~20%。
業(yè)績(jī)續(xù)升、先進(jìn)制程持續(xù)推進(jìn)的臺(tái)積電，除自身需求外，也因?yàn)榇髧?guó)全面強(qiáng)化本土半導(dǎo)體制造能力，面臨地緣政治風(fēng)險(xiǎn)下，不得不釋出海外擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，整體產(chǎn)能擴(kuò)增規(guī)模超乎預(yù)期，2021~2023年資本支出高達(dá)1,000億美元。集結(jié)大小聯(lián)盟優(yōu)勢(shì)臺(tái)積電生態(tài)鏈難以復(fù)制集結(jié)供應(yīng)鏈整合優(yōu)勢(shì)，也讓臺(tái)積電持續(xù)壯大，在市占勢(shì)力過(guò)半現(xiàn)實(shí)面下，全球半導(dǎo)體設(shè)備材料與IP設(shè)計(jì)等眾多供應(yīng)鏈也是西瓜偎大邊，將臺(tái)積電列為主要客戶，全力擠進(jìn)臺(tái)積電各式大小聯(lián)盟供應(yīng)鏈。而臺(tái)積電更在制程技術(shù)領(lǐng)先與專業(yè)代工服務(wù)加持下，光是2020年就已為全球510個(gè)客戶生產(chǎn)1萬(wàn)多種不同產(chǎn)品，除三星外，幾乎主流IC設(shè)計(jì)業(yè)者都是臺(tái)積電客戶。
2008年臺(tái)積電推出「開(kāi)放創(chuàng)新平臺(tái)」(Open Innovation Platform；OIP)，集結(jié)了全球電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化、硅智財(cái)(IP)與設(shè)計(jì)服務(wù)合作伙伴，包括ANSYS、益華、Mentor、力旺、M31、新思(Synopsys)、Arm等，近年再加入云端大廠微軟(Microsoft)、亞馬遜(Amazon)。藉由臺(tái)積電所開(kāi)發(fā)、支援的合作平臺(tái)，供應(yīng)鏈縮短設(shè)計(jì)時(shí)間與量產(chǎn)時(shí)程，以及加速產(chǎn)品上市與獲利時(shí)程，臺(tái)積電供應(yīng)鏈合作伙伴與客戶都能獲益，互利共生的緊密合作網(wǎng)路難以仿效下，開(kāi)放創(chuàng)新平臺(tái)成為臺(tái)積電拉開(kāi)與對(duì)手群差距的關(guān)鍵之一。
2012年臺(tái)積電再次改變產(chǎn)業(yè)游戲規(guī)則，結(jié)合客戶與關(guān)鍵供應(yīng)商共同組成「大同盟」(Grand Alliance)，當(dāng)年度營(yíng)收規(guī)模達(dá)新臺(tái)幣5,062.5億元，稅后凈利1,661.6億元。10年后，2021年臺(tái)積電營(yíng)收沖上1.5兆元，稅后凈利5,965.4億元，在疫情肆虐全球、地緣政治風(fēng)險(xiǎn)強(qiáng)襲危機(jī)下，拉幫打群架的10年戰(zhàn)略助其營(yíng)運(yùn)登頂。
張忠謀曾公開(kāi)表示，臺(tái)積電組建大同盟，用「合作」代替「壓制」，用「共創(chuàng)價(jià)值」取代「獨(dú)占利潤(rùn)」，臺(tái)積電營(yíng)運(yùn)成長(zhǎng)能優(yōu)于整體半導(dǎo)體景氣的關(guān)鍵秘訣，就是受惠與供應(yīng)商和客戶的緊密合作，投入的研發(fā)資源遠(yuǎn)超過(guò)任何一家整合元件廠(IDM)。大同盟中的重要客戶包括蘋(píng)果(Apple)、NVIDIA、高通(Qualcomm)與Arm等，設(shè)備則有ASML、應(yīng)材(Applied Materials)等。
不論是IC設(shè)計(jì)客戶，或是上下游設(shè)備材料供應(yīng)鏈，臺(tái)積電全面串連整合，隨著臺(tái)積電快速壯大，握有全球晶圓代工過(guò)半市占，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈興衰也多與臺(tái)積電密切相關(guān)。先進(jìn)制程與封裝推進(jìn)大餅供應(yīng)鏈排隊(duì)搶食臺(tái)積電于7納米以下保持絕對(duì)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，近年更宣布中國(guó)臺(tái)灣與中國(guó)大陸、美國(guó)與日本等海外擴(kuò)產(chǎn)大計(jì)，3年啟動(dòng)1,000億美元的巨額投資計(jì)劃，磁吸全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈搶單，同時(shí)也擴(kuò)大在臺(tái)布局，以貼近服務(wù)臺(tái)積電大客戶。
在先進(jìn)制程方面，臺(tái)積電在臺(tái)布局甚廣，南科18廠包括5納米P4廠、3納米P5、P6廠，已陸續(xù)興建中，后續(xù)還有3納米P7、P8廠與12廠的特殊制程P8廠；竹科則有研發(fā)中心與2納米生產(chǎn)基地；近期則傳出在中科臺(tái)中園區(qū)附近設(shè)立另一2納米新廠，投資金額高達(dá)新臺(tái)幣8,000億元，預(yù)定2027年量產(chǎn)；竹南與南科亦有多座封測(cè)廠進(jìn)行中；近期再宣布前往高雄設(shè)廠，以目前最賺的7納米及28納米制程為主，投資規(guī)模約90億美元，預(yù)計(jì)2024年開(kāi)始量產(chǎn)。
臺(tái)積電大舉擴(kuò)產(chǎn)，所釋出的訂單規(guī)模相當(dāng)可觀，因此供應(yīng)鏈都必須排隊(duì)跟隨臺(tái)積電而行，以維系訂單且就近服務(wù)最大客戶。如臺(tái)積電赴美設(shè)廠，盡管成本高昂，臺(tái)供應(yīng)鏈還是得跟去，而在臺(tái)灣，南科已成為臺(tái)積電先進(jìn)制程生產(chǎn)重鎮(zhèn)，臺(tái)廠與國(guó)際大廠近年來(lái)也投資設(shè)立據(jù)點(diǎn)，不僅有CMP研磨液、石英爐管、材料及研磨墊等上游材料及零組件廠，下游封測(cè)與設(shè)備供應(yīng)商也緊貼臺(tái)積電。
如ASML就宣布于荷蘭總部以外，在南科成立第一個(gè)「EUV全球技術(shù)培訓(xùn)中心」，耗資1,350萬(wàn)歐元建置，為ASML和臺(tái)積電培育360位EUV技術(shù)工程師。據(jù)了解，EUV設(shè)備每臺(tái)造價(jià)約1億歐元，臺(tái)積電為最大客戶，估計(jì)至2021年底EUV設(shè)備采購(gòu)量累積將超過(guò)50臺(tái)，也就是采購(gòu)金額至少已超過(guò)50億歐元，并已預(yù)定未來(lái)數(shù)年價(jià)格再飆升的EUV設(shè)備訂單。美商英特格繼2017年擴(kuò)建新竹研發(fā)中心、2018年耗資600萬(wàn)美元于該中心中導(dǎo)入晶圓檢測(cè)設(shè)備等設(shè)施后，并計(jì)劃在南科高雄園區(qū)設(shè)廠，投資約2億美元，先前則是再宣布擴(kuò)廠計(jì)劃，投資金額增至5億美元。
而日本信越化學(xué)也斥資300億日?qǐng)A在日本、臺(tái)灣擴(kuò)大產(chǎn)能，其中在臺(tái)灣云林的新廠2021年開(kāi)始量產(chǎn)EUV光阻劑；半導(dǎo)體材料大廠默克(Merck)繼先前投資1億元，在高雄設(shè)立默克在亞洲的第一座材料應(yīng)用研究與開(kāi)發(fā)中心后，日前也宣布加碼投資，擴(kuò)大高雄路竹廠房的規(guī)模，打造半導(dǎo)體沉積材料重鎮(zhèn)；日本德山株式會(huì)社亦攜手臺(tái)塑合資成立「臺(tái)塑德山精密化學(xué)」，在高雄設(shè)立電子級(jí)IPA(異丙醇)工廠，主要供應(yīng)半導(dǎo)體先進(jìn)制程清洗用途；此外，日本富士紡、東京威力科創(chuàng)、華爾卡等也都加速在南科設(shè)廠。
值得一提的是，由法國(guó)Air Liquide Group與臺(tái)灣遠(yuǎn)東集團(tuán)于1987年合資成立的亞?wèn)|工業(yè)氣體，先前也宣布將啟用位于臺(tái)南科技工業(yè)區(qū)的低碳?xì)渌娊鈴S，應(yīng)是法商制造業(yè)在臺(tái)最大的投資案，其提供臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)所需的超高純度氫。這些氫生產(chǎn)設(shè)備將因應(yīng)EUV應(yīng)用中，對(duì)超高純度氫的新興需求，其設(shè)廠推力來(lái)自目前EUV設(shè)備采購(gòu)大戶臺(tái)積電。臺(tái)積電地位難撼動(dòng)客戶、供應(yīng)鏈高度依附7納米以下先進(jìn)制程戰(zhàn)場(chǎng)，為臺(tái)積電、三星與英特爾對(duì)決情勢(shì)，目前臺(tái)積電取得遙遙領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，不僅通吃蘋(píng)果大單，更取得多數(shù)芯片大廠訂單，成為二大廠頭號(hào)勁敵。英特爾高喊2024年初20A(2納米)就會(huì)開(kāi)始生產(chǎn)，18A(1.8納米)亦提前數(shù)月在2024年下半面市，但近期已傳出制程與新平臺(tái)延宕訊息，晶圓代工事業(yè)尚未正式上路；三星2022年6月底領(lǐng)先臺(tái)積電宣布啟用環(huán)繞式閘極(GAA)架構(gòu)的3納米制程制造芯片，但在客戶端方面，關(guān)注度與業(yè)界評(píng)價(jià)卻不如預(yù)期。
鎖定臺(tái)積電最新釋出3/2納米制程藍(lán)圖，英特爾高喊2024年初20A(2納米)就會(huì)開(kāi)始生產(chǎn)，18A(1.8納米)亦提前數(shù)月在2024年下半面市，近月來(lái)內(nèi)部管控與生產(chǎn)良率頻遭市場(chǎng)質(zhì)疑的三星，近日更是大舉宣布即將量產(chǎn)3納米GAA及2納米GAA會(huì)在2025年登場(chǎng)，若皆按表定時(shí)程量產(chǎn)，三星與英特爾至少達(dá)成技術(shù)彎道超車目標(biāo)。對(duì)此，半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)者則表示，至少由制程技術(shù)與良率提升難一蹴可幾、客戶與訂單規(guī)模及過(guò)往信用等三點(diǎn)可知，三星、英特爾至2納米世代仍難擊敗臺(tái)積電。
目前7納米以下先進(jìn)制程戰(zhàn)場(chǎng)為臺(tái)積電、三星競(jìng)局，然三星實(shí)況令業(yè)界費(fèi)解，雖然3納米GAA制程領(lǐng)先臺(tái)積電，以及再傳出良率顯著提升的4納米將擴(kuò)產(chǎn)，然業(yè)界評(píng)價(jià)仍在觀望中。
英特爾、三星制程技術(shù)藍(lán)圖規(guī)劃撲朔迷離，盡管能在既定目標(biāo)時(shí)程量產(chǎn)，但仍是自用為主，沒(méi)有實(shí)質(zhì)獲利大單，事實(shí)上，進(jìn)入7納米世代后，芯片制造成本更為昂貴，用得起的客戶已顯著減少。
相較之下，臺(tái)積電即將在2022年9月量產(chǎn)3納米家族及2025年面市的2納米GAA穩(wěn)扎穩(wěn)打，不只是蘋(píng)果早已包下產(chǎn)能，NVIDIA、超微、高通、聯(lián)發(fā)科、博通等大廠也排好隊(duì)一個(gè)接一個(gè)搶訂產(chǎn)能，當(dāng)中英特爾更相當(dāng)矛盾下單臺(tái)積電，整體而言，三星與英特爾加速推進(jìn)制程技術(shù)，砸重金搶EUV設(shè)備，但沒(méi)有足夠訂單與客戶支持下，數(shù)年內(nèi)仍難超車憑借專業(yè)代工服務(wù)的臺(tái)積電。
歐盟執(zhí)委會(huì)先前就指出，如果臺(tái)灣不再出口半導(dǎo)體，全球幾乎所有工廠都將在3周內(nèi)停工。另外，波士頓顧問(wèn)公司(Boston Consulting Group)及美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(Semiconductor Industry Association)2021年報(bào)告就指出，臺(tái)灣的芯片供應(yīng)若中斷1年，可能會(huì)使全球電子產(chǎn)品公司蒙受約4,900億美元損失。
事實(shí)上，成熟制程或可尋求臺(tái)廠以外業(yè)者支援，但擁有產(chǎn)能與先進(jìn)制程與封裝技術(shù)優(yōu)勢(shì)的臺(tái)積電，則是難以取代，不只是全球芯片大廠都是其客戶，且仰賴先進(jìn)制程技術(shù)推進(jìn)而持續(xù)保有創(chuàng)新，半導(dǎo)體供應(yīng)鏈營(yíng)運(yùn)動(dòng)能也與臺(tái)積電高度相連。

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