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芯片三巨头市值冰火两重天

变化产生动力,谁押对了技术和应用变化的方向,就将立于不败之地。
2021-11-17 10:38 · 微信公众号:半导体行业观察  畅秋   
   

进入2021下半年以来,亚洲第一科技公司(以市值为依据)就成为了人们关注的焦点,处在这一位置的原本是腾讯,但随着中国相关政策的出台,腾讯市值缩水。与此同时,晶圆代工龙头台积电的增长势头迅猛,市值一路上升,并在8月初超过了腾讯,成为亚洲第一科技企业。

8月3日,台积电市值达到5520亿美元,历史性地超过了腾讯,成为亚洲市值最高的公司。不过,在那之后,腾讯的市值反弹,然后又回落。8月18日,台积电以超过 5380 亿美元的市值位居亚洲公司榜首,腾讯以5360 亿美元位居第二。

在过去的20年里,台积电深耕技术,稳扎稳打,在不断赢得客户的情况下,市值一直稳步提升。经过多年的积累,在最近5年结出了丰硕的果实,不但工艺技术和市占率领袖群伦,其市值更是在近两年内如火箭般窜升。

截至11月16日,台积电的市值已经达到6125亿美元,还在稳步提升当中。

台积电有如此强劲的表现,主要基于其深厚的技术实力,以及亮眼的营收表现。

在制程工艺方面,台积电正在引领全球,在这方面,昔日的处理器芯片制造霸主英特尔也不得不改变技术和商业发展策略,以求夺回原本属于它的制程工艺龙头宝座。

7nm方面,台积电已经在这个节点上获得了超过200个NTO,且大多投入量产。该公司已经生产了超过10亿颗7nm芯片。在7nm时代,台积电还率先推出了使用EUV技术的7nm+工艺。在7nm基础上,该公司推出了6nm工艺,这个平台的一个主要特点是与7nm工艺平台兼容,这样,客户很容易把7nm的设计移植到6nm。

2020年,台积电实现了5nm的量产,与7nm相比,新工艺的速度提升了15%,功耗降低了30%,而逻辑密度则是前者的1.8倍。在良率方面,新工艺的进展也非常顺利。与此同时,该公司还推出了增强版的N5P工艺制程,晶体管的速度提升了5%,功耗降低了10%,这将给HPC带来新的机会。

此外,台积电还基于N5平台推出了N4工艺,其速度、功耗和密度都有了改善。其最大的优势同样是在于其与N5的兼容,使用5nm工艺设计的产品能够轻易地转移到4nm的平台上。这也能保证台积电客户在每一代的投资,都能获得更好的效益。N4试产将在2021年第四季度,而量产将会在2022年实现。

目前,台积电正在为3nm制程工艺量产做着准备,在这代工艺上,台积电会继续采用FinFET。与5nm相比,台积电3nm的速度将提升10%到15%,功耗将提升25%到30%,逻辑密度将是前者的1.7倍,SRAM密度也将能提升20%,就连模拟密度也提升了10%。根据台积电规划,3nm工艺将在2022年下半年进行量产。

2019年,台积电率先开始了2nm制程技术的研发工作。相应的技术开发的中心和芯片生产工厂主要设在台湾地区的新竹,同时还规划了4个超大型晶圆厂,主要用于2nm及更先进制程的研发和生产。

台积电2019年成立了2nm专案研发团队,寻找可行路径进行开发。在考量成本、设备相容、技术成熟及效能表现等多项条件之后,决定采用以环绕闸极(Gate-all-around,GAA)制程为基础的MBCFET架构,解决FinFET因制程微缩产生电流控制漏电的物理极限问题。MBCFET和FinFET有相同的理念,不同之处在于GAA的栅极对沟道的四面包裹,源极和漏极不再和基底接触。

按照台积电给出的2nm工艺指标,Metal Track(金属单元高度)和3nm一样维持在5x,同时Gate Pitch(晶体管栅极间距)缩小到30nm,Metal Pitch(金属间距)缩小到20nm,相比于3nm都小了23%。

按照规划,台积电有望在 2023 年中期进入 2nm 工艺试生产阶段,并于一年后开始批量生产。2020年9月,据台湾地区媒体报道,台积电2nm工艺取得重大突破,研发进度超前,业界看好其2023年下半年风险试产良率就可以达到90%。

台积电不仅在先进制程方面处于霸主地位,在成熟和特殊制程领域同样名列前茅,可以提供MEMS、图像传感器、嵌入式NVM,RF、模拟、高电压和BCD功率IC等制程工艺。台积电在基本的逻辑技术基础上,会加上先进的ULL&SRAM、RF&Analog及eNVM技术,实现低功耗以及模拟技术的提升。

为了实现低功耗,台积电可提供0.18um eLL、90nm ULP、55ULP等制程,同时,该公司还推出了最新的FinFET技术-N12e,可以打造高效高能的产品。

台积电在Sensor,Stacking和ASIC(ISP)方面都在延续自己的技术。Sensor方面从N65BSI 一直到N65BSI,Stacking方面,则是从BSI到Advanced Pixel Level Stack,ASIC(ISP)则是从N90LP到N65LP。

有了以上制程技术的雄厚实力,台积电的营收自然亮眼。

今年第二季度,台积电营收 132.9 亿美元,季增 2.9%,年增 28%,新台币营收 3721.5 亿元新台币,季增 2.7%,年增 19.8%,毛利率 50%,季减 2.4 个百分点,年减 3 个百分点,税后纯益 1343.6 亿元,季减 3.8%,年增 11.2%。

台积电上半年营收 262.08 亿美元,新台币营收 7345.55 亿元,年增 18.2%,毛利率 51.2%,年减 1.2 个百分点,税后纯益 2740.49 亿元新台币,年增 15.2%。

可见,台积电的利润同比依然呈现增长态势,环比有所下降,主要受淡旺季交替影响所致。毛利率方面,台积电一直都是业界最高的,本季出现同比和环比下降,并不影响其营收和利润的优秀表现。之所以有所下降,与其成本压力有很大关系,因为该公司在5nm和3nm制程上投资巨大,而短期内回报与投入难以呈现正比关系;另外,失去了华为海思这个一个最先进制程的优质大客户,对其在7nm和5nm方面的利润率肯定会有影响;再者,面对行业普遍的涨价态势,台积电对原有客户合同的变化很小,这在一定程度上也会对毛利率产生影响。

下半年,台积电进入传统旺季,增长动能来自于5nm新订单陆续进入量产。其中,苹果M1X及后续推出的M2等都将在下半年采用5nm量产,iPhone 13搭载的A15应用处理器6月开始以台积电加强版5nm量产投片,下半年逐月拉高投片量到第四季。

另外,台积电下半年5G手机芯片接单强劲,高通采用台积电6nm量产新款5G手机芯片在第三季放量出货,还有3款5G手机芯片将扩大采用台积电7nm或6nm制程投片,明年初将推出的新一代Snapdragon 895+传出会在第四季采用台积电5nm量产,至于联发科新一代天玑2000系列亦会在下半年导入5nm量产投片。

英特尔奋起直追

最近几年,IDM企业明显不如晶圆代工吃香,这在市值方面表现得也很明显,以芯片业传统霸主英特尔为例,其营收比台积电高出很多,但市值表现不佳,截至11月16日,该公司市值为2046亿美元,与台积电之间的差距正在拉大。

实际上,这种状况已经持续了很长一段时间。制程工艺、销售表现、市值等方面的疲软,使得英特尔在今年初痛下决心,采取了大动作改革策略,以恢复其昔日芯片制造绝对一哥的荣耀。

在全球顶级半导体制造竞争阵营里,英特尔是绝不会允许自己掉队的,只有这样,才能真正在与台积电、三星的竞争当中有说服力,毕竟,对于这三家来讲,最先进制程的量产才是硬道理,才能保持在行业内顶层的影响力。

在7nm利好消息的基础上,英特尔还宣布大规模扩产,计划投资约200亿美元,在美国亚利桑那州的Octillo园区新建两座晶圆厂。新晶圆厂将为英特尔现有产品和客户不断扩大的需求提供支持,并为代工客户提供所承诺的产能。同时,还组建了一个全新的独立业务部门——英特尔代工服务事业部(IFS),以全面扩大晶圆代工业务。

谈到英特尔的晶圆代工服务,要追溯到10年前了,大约是在2012年前后,当时,英特尔采用其20nm制程工艺为Altera代工生产FPGA,消息传出后,业界一片哗然,因为这位芯片行业霸主,经典的IDM大厂,在那之前的很多年内,都是看不上晶圆代工业务的,最起码公开宣传是这样的。实际上,在为Altera代工生产芯片,也并不能证明该公司当时就完全改变了对晶圆代工的看法,很重要的一个原因应该是双方有了深入的交流与战略合作,之后,英特尔就收购了Altera,为其逐步成型的XPU产品战略补上了FPGA关键一环。

也正是从为Altera代工生产FPGA开始,英特尔似乎也看到了晶圆代工这一商业模式的可取之处,特别是在2012年前后,以及之后的几年里,智能手机快速发展,高通就是凭借其在3G方面的提前布局,占领了先机,在当时的市场风光无限,市值一度超过了英特尔。而手机相关芯片,特别是处理器是晶圆代工市场的龙头产品,三星和台积电都因此大赚。这也刺激了英特尔,不但看到了代工生产芯片的巨大商机,从而进一步涉猎该领域,同时也大力度投入手机处理器的研发,无奈错过风口,铩羽而归。

在晶圆代工方面,英特尔经过这些年的积累,似乎有了更多心得。借着新CEO上任,以及全球芯片产能严重短缺的契机,这家传统霸主推出了IDM2.0战略,效果如何,还需要几年的观察时间。

英伟达后来居上

6月中旬,集邦科技(TrendForce)统计显示,受到晶圆代工吃紧影响,刺激IC设计厂商积极争取晶圆产能,以应对各类终端应用的订单需求,从而推升了2021年第一季度全球前十大IC设计厂商营收表现。其中,高通第一季度手机部门,偕同射频前端、物联网与车用部门皆有增长表现,营收达62.8亿美元、年增长53.2%,稳居全球第一。而看点是排名第二的英伟达(NVIDIA),受惠于加密货币与宅经济带动的市场需求,游戏显卡部门成为推动整体营收的关键,加上数据中心部门的贡献,以51.7亿美元的营收超越了博通。

最近这些年,全球IC设计厂商榜单的前两名一直是高通和博通,且高通长期处于龙头位置,博通只是偶尔会超越,大部分时间都是第二名。此次,英伟达凭借其强劲的表现,来到了第二的位置,也从一个侧面体现出近几年产业在技术、应用方面的变化与变革对市场产生了较大的影响,从而使设计相应芯片的产商实现了逆袭。

近些年,英伟达的GPU在高性能计算与AI结合方面如鱼得水,而这正是近些年最大的市场增长点。另外,英伟达消费类GPU产品在游戏机应用方面,赶上了疫情后的市场大爆发期,收入可观。

英伟达是新兴技术和应用的代表,势头越来越猛,要不是高通擅长的智能手机主战场规模广大,估计英伟达用不了多长时间就会实现对其的超越。

实际上,英伟达的出色表现已经突破了IC设计产业圈,其GPU和相关软硬件生态系统的影响力,在一定程度上,已经超越了传统IDM霸主英特尔。不仅如此,作为全球IC设计公司的代表,其表现完全可与晶圆代工代表台积电分庭抗礼,特别是在市值方面,英伟达还超越了台积电,表现非常抢眼。

截至11月16日,英伟达的市值达到了7506亿美元,居全球半导体业之冠。

结语

就技术实力、市场影响力和受期待程度而言,英伟达和台积电位居全球半导体企业市值第一和第二的位置,理所当然,这也是近几年全球半导体市场行情的产物。与之相比,传统的IDM在面对市场技术、产能和服务等方面的需求和变化时,似乎显得有些吃力,在这方面,数字芯片巨头英特尔表现得最为凸出。变化产生动力,谁押对了技术和应用变化的方向,就将立于不败之地。

【本文作者畅秋,由投资界合作伙伴微信公众号:半导体行业观察授权发布,文章版权归原作者及原出处所有,转载请联系原出处。文章系作者个人观点,不代表投资界立场。如内容、图片有任何版权问题,请联系(editor@zero2ipo.com.cn)投资界处理。】