害SONY PS5 難產?台積電 7nm 再成焦點
收藏文章
很開心您喜歡 虎嗅網 的文章, 追蹤此作者獲得第一手的好文吧!
虎嗅網
字體放大


分享至 Line

分享至 Facebook

分享至 Twitter


害SONY PS5 難產?台積電 7nm 再成焦點

2020 年 9 月 21 日


本週,關於索尼(Sony, 6758-JP )遊戲機PS 5 因為台積電( 2330-TW )產能問題導致生產不順,引發市場高度關注,摩根大通(JPMorgan, JPM-US)特別對此發布分析,認為主要挑戰是台積電 7nm 產線滿載導致PS 5 難產。

產能與良率的關係緊密,相關報導稱台積電最新 7nm 製程良率較預期低 10% ~ 15% ,對此,摩根大通表示,新產品難免有較低良率,這在正常範圍之內。據摩根大通分析,若台積電碰到良率挑戰,一般會增加產能來彌補影響,但現在台積電的 7nm 產能已經滿載到年底,很難給PS 5 擠出更多空間。因此三、四季度PS 5 都短缺,主要挑戰是台積電沒有額外產能。

實際上,為AMD(Advanced Micro Devices, AMD-US)代工的PS 5 晶片應該不會有太大問題。第三季度良率雖低於預期,但第四季有望快速趕上。

而這一消息,使業界對台積電的主要關注點,從 5nm 轉移到了 7nm 。

7nm 熱門出世

2018 上半年,台積電開始試產 7nm 製程工藝,並在第二季度正式量產,第四季度達到最大產能。主要產品包括FPGA、AI、GPU和網通晶片。

2018 年,採用台積電 7nm 製程工藝生產的晶片主要有蘋果(Apple, AAPL-US) A12 處理器和華為麒麟 980 。在當年的第四季度, 7nm 晶片出貨量在台積電該季度全部出貨量中的比重,達到了 23% ,在那一季度,其 10nm 佔 6% , 16nm 和 20nm 共佔 21% ,可見,剛出世,台積電的 7nm 產能就備受關注。

後來,高通(Qualcomm, QCOM-US)驍龍 855 、華為麒麟 990 、AMD Zen 2 這些SoC產品也都陸續採用了台積電 7nm 製程。台積電宣稱相比 16nm 製程, 7nm 約有 35 ~ 40% 的速度提升,或降低了 65% 的功耗。

台積電的 7nm 製程工藝分為第一代 7nm 工藝( N7 )、第二代 7nm 工藝( N7P ),以及 7nm EUV( N7 +)。其中 N7 和 N7P 使用的是DUV光刻,但為了用DUV製作 7nm 工藝,它還使用了沉浸式光刻、多重曝光等技術。而 N7 +則直接使用了EUV光刻, 2017 年,台積電開始使用EUV進行 7nm 製程開發,並於 2019 年開始小規模量產, 2020 年大規模量產,主要產品包括智慧型手機處理器、HPC和汽車晶片。

N7 製程方面,截至 2019 年底,總計有超過 100 個客戶產品投片,涵蓋相當廣泛的應用,包含行動裝置、遊戲機、人工智慧、中央處理器、圖形處理器,以及網路連接裝置等。此外, N7 +版本於 2019 年量產,協助客戶產品大量進入市場。

以上這三種 7nm 工藝雖然在性能、功耗等方面表現優異,但成本都十分高昂,起初,只有像華為、蘋果、AMD和高通這樣的大廠才會使用。

除少數大客戶外,台積電很多客戶從 16nm 製程直接跨越到了 7nm ,因為 10nm 被認為是一個過渡節點。

此外,該公司還推出了從 7nm 向 5nm 製程的過渡工藝 6nm ( N6 ),該製程的客戶除了以上 4 家之外,還有博通(Broadcom, AVGO-US)和聯發科( 1459-TW )。

N6 技術的設計法則與 N7 技術兼容,也可大幅縮短客戶產品設計週期和上市時間。 N6 技術於 2020 年第一季開始試產,預計於 2020 年底前量產。

按照產品劃分,智慧型手機晶片一直是台積電先進製程的主要營收來源,最新數據顯示,其所佔比重高達 47% ,如下圖所示,另外,高性能電腦晶片貢獻 33% 的營收,物聯網晶片、汽車晶片分別佔比 8% 、 4% ,數字消費電子產品晶片為 5% ,其他則為 3% 。

目前來看,台積電營收主力為 7nm 製程。不久前,該公司宣布截止到 7 月,其 7nm 良品晶片(good die)累計出貨量已超過 10 億顆。同時,台積電優化 7nm 製程後推出的 6nm 已經開始進入生產階段,並採用EUV技術取代部份浸潤式光刻掩模。蘋果、華為海思、高通、聯發科( 2454-TW )、AMD、賽靈思、輝達(NVIDIA, NVDA-US)、博通等均是台積電 7nm 客戶。

據悉,目前大部分客戶已經大幅追加第四季 7nm 訂單,使得台積電 7nm 產能滿載。

在過去兩年裡,因客戶需求非常強烈,其產能得到快速提升,預估 2020 年 7nm 產能將是 2018 年的 3.5 倍。

財報中的 7nm 演進

除了技術本身,以及客戶和產品外,從台積電近兩年的財報也可以看出其 7nm 製程的熱門程度。

台積電 2019 年第三季度的財報顯示,當季營收環比成長 21.6% ,與上期相比成長了 12.6% ,稅後淨利潤與上期相比成長 13.5% ,環比暴漲 51.4% 。

在那個季度裡,台積電的先進工藝產能爆發,蘋果、華為、AMD等客戶都推出了新一代 7nm 晶片,包括麒麟 990 系列、 A13 及銳龍 3000 、RX 5700 系列等,所以,台積電的 7nm 產能在那時就已經供不應求,交期從 2 個月延長到了 6 個月。

台積電錶示, 7nm 工藝在 2019 年第三季度貢獻的營收佔比達到了 27% ,是第一大主力,而 16nm 工藝貢獻的營收達到了 22% , 10nm 工藝減少到了 2% 。

台積電 2019 年第四季度財報顯示,當季出貨量最大的是 7nm 工藝晶片,所佔比例為 35% ,超過了三分之一。其他工藝的晶片中, 16nm 的出貨量佔 20% , 10nm 僅為 1% 。

對比一下,此前的財報顯示, 2019 年第三季度 7nm 晶片出貨量所佔的比重為 27% , 10nm 為 2% , 16nm 則為 22% 。顯然,在 2019 年第四季度,台積電 7nm 晶片的出貨比重提升了 8 個百分點,而 16nm 和 10nm 的出貨量均有下滑。

不過需要指出的是,由於台積電去年第四季度的營收相比第三季度成長了 8.3% ,這意味著整體晶片的出貨量環比可能有一定的增加,所以 16nm 和 10nm 出貨所佔比重的下滑,並不一定意味著出貨量有下滑。

台積電 7nm 工藝晶片在 2019 年第四季度的出貨量佔比大幅提升至 35% ,主要與蘋果和華為這兩大客戶有關。蘋果在去年秋季推出了基於 A13 晶片的iPhone 11 系列,華為也推出了基於麒麟 990 / 990 5G 晶片的Mate 30 系列手機。而這兩個系列的智慧型手機在去年第四季度開始大量出貨,對處理器的需求也有大幅增漲。而蘋果 A13 和麒麟 990 / 990 5G 晶片都是基於台積電的 7nm 工藝製造。

2020 年第二季度的財報顯示,與去年同期相比,台積電收入成長了 28.9 %,而淨收入和稀釋後的每股盈餘均成長了 81.0 %。與 2020 年第一季度相比,第二季度的收入結果基本持平,淨收入成長 3.3 %。

其中, 7nm 的出貨量佔晶圓總收入的 36 %,而 16nm 的出貨量佔 18 %。可以看到,在今年第二季度, 7nm 為台積電帶來了最多的利潤,其次便是 16nm ,排第三的是 28nm 。

前些天,台積電公佈了 2020 年 8 月份的財報,營收接近 42 億美元,再次創造歷史新高。台積電最先進的 5nm 工藝在今年一季度投產,目前,已經開始為客戶代工相關的晶片,搭載台積電先進工藝晶片的智慧型手機也將在年底前大規模出貨。

從近期台積電的財報來看, 7nm 工藝才是其近兩個季度的主要營收來源,分別貢獻了營收的 35% 和 36% 。

據產業鏈消息人士透露,台積電計劃將 7nm 製程工藝的月產能提升到 13 萬片晶圓,並努力在年底提升至 14 萬片。

AMD 貢獻搶眼

在台積電所有大客戶中,AMD對其營收的貢獻,特別是 7nm 製程的貢獻成長最為迅猛。

以AMD公司 2020 年第二季度財報為例,數據非常亮眼,同時,該公司 CEO Lisa Su提到,目前台積電的 7nm 產能非常吃緊。

事實上,近期從業內傳來的各種消息已經表明,AMD開始出現缺貨的跡象,而Ryzen 4000 型APU的情況尤為明顯。在被問及AMD的產能與供應情況時,蘇媽是這樣的回答的:“我們有一個強大的供應鏈。我已經在之前說過了,在此就再強調一遍, 7nm 供應非常緊張,我們仍然在緊密地和台積電合作,以確保我們能夠滿足客戶們的需求。但產能非常緊,我想表達的是,隨著我們繼續增加產能,我們能夠看到的機會就越多。”

從中我們可以看出,AMD在旗下 7nm 晶片批量上市一年多後,仍然受到產能問題的困擾,即便蘋果這種超級大客戶的訂單已全面轉為 5nm ,其騰出的 7nm 產能仍然無法滿足所有客戶。另外,台積電在上個季度的環比收入成長只有 0.8% ,這也從側面證明其產能已經接近極限。

為了在英特爾(Intel, INTC-US) 7nm 晶片進展延遲的情況下更快佔領處理器市場,AMD將加大對台積電 N7 / N7 +製程下單量,預計 2021 全年 N7 / N7 +晶片的訂單增加到 20 萬片,與今年相比約增加一倍,有望明年成為台積電 7nm 晶片的最大客戶。

7nm 客戶仍在擴充

雖然台積電的 5nm 製程很受關注,且其產能也在快速爬升當中,但 7nm 產能的緊張狀況依然沒有緩解的跡象,不但老客戶還在排隊加單,新客戶也在想辦法搶得一杯羹,這其中的典型代表就是英特爾和特斯拉(Tesla, TSLA-US)。

英特爾在 2020 年第二季度財報中提到,該公司基於 7nm 的CPU相對於預期計劃大約滯後了 6 個月,這將最初計劃 2021 年底推出 7nm 晶片的時間節點延期到至少 2022 年。

最近,關於英特爾已向台積電下單代工 7nm (或 6nm )晶片的聲音不絕於耳,雖然近期該公司高層公開表示,外包代工的合作夥伴還沒有最終確定,仍在斟酌和考察當中,但就目前業界僅剩台積電和三星這兩家具備 7nm 製程工藝量產能力的狀況來看,英特爾的選擇餘地很小,更何況台積電的 7nm 要比三星的成熟,且良率更好。

而據台灣媒體報導,英特爾近期已與台積電達成協議,預訂了台積電明年 18 萬片 6nm 晶片產能,據估算,這批晶片外包代工業務或超過 200 億美元規模,如果情況屬實的話,這將成為台積電失去華為這一大客戶之後的一筆新增大單,在訂單方面並不發愁的台積電,後續壓力是如何滿足迅速擴大的產能需求。

特斯拉方面,供應鏈消息顯示,該公司正在與博通合作研發新款HW 4.0 自動駕駛晶片,而且 2021 年第四季度就將大規模量產。據悉,該晶片將採用台積電 7nm 製程技術生產,而且是業內首個採用台積電SoW封裝技術的晶片。

現有的特斯拉FSD晶片由三星代工,製程為 14nm 。而馬斯克想更進一步,直接跳到 7nm 製程,這方面,台積電是理想的合作夥伴。

虎嗅》授權轉載

【延伸閱讀】

 
週餘
 
 
分享文章
分享至 Line
分享至 Facebook
分享至 Twitter
相關個股
收藏 已收藏
很開心您喜歡 虎嗅網 的文章, 追蹤此作者獲得第一手的好文吧!
虎嗅網
分享至 Line
分享至 Facebook
分享至 Twitter
相關個股
地圖推薦
 
推薦您和本文相關的多維知識內容
什麼是地圖推薦?
推薦您和本文相關的多維知識內容