先進製程 賣方的王牌武器

【文/魏圣峰】

台积电的先进制程每推进一个阶段,代工费用都会上调;对台积电的客户而言,量产与时间就是成本,能在最短时间拿到最多的产能就是赢家,促成台积电在先进制程市场成为领导者。

台积电交出优于市场预期的财报与财测,股价再创一一○○元历史新高。相较于台积电亮眼的财报,最主要的两个劲敌─三星电子与英特尔的状况都不好,股价也都创下近期低点。

不过,南韩每日经济新闻报导,英特尔与三星电子正在接洽筹组晶圆代工联盟,共同对抗台积电。面对市场的两个竞争者要联手抗衡,台积电只能持续以最好的制程来服务客户。对台积电有利的是,即便今年以来三星电子和英特尔股价跌幅都不少,这则新闻出来后,也没有让他们的股价有较好的表现,显然资本市场对这两家公司合作能否成功抵御台积电,抱持怀疑的态度。

集邦科技(TrendForce)的统计数据,台积电第二季受惠苹果iPhone进入备货期、AI Server和HPC需求方兴未艾,且因为高价先进制程比重高,第二季在全球晶圆代工市占率成长到六二.三%稳居龙头位置。三星电子的晶圆代工在苹果iPhone新机备货,包含高通的五/四奈米5G moden、二八/二二奈米OLED DDI等晶片启动下,第二季市占率也成长到十一.五%。英特尔的晶圆代工曾经在去年第四季挤进前十大排行,但今年受到高阶制程良率仍在调整,造成晶圆代工亏损幅度扩大,使得英特尔又被挤出前十大排行。

光从市占率的加总来看,三星电子加上英特尔仍远落后于台积电,这或许是资本市场不看好这两家公司合作能否战胜台积电的理由。

台积电先进制程营收占比高

台积电第三季营收又比前一季成长十二.七九%。其中,三奈米的营收占比由前一季的十五%成长到二○%、七奈米制程由前一季的十五%小幅成长到十七%,五奈米制程由前一季的三五%下降到三二%,属于先进制程的三奈米、五奈米和七奈米的营收占比合计高达六九%,推升第三季毛利率成长到五七%,高于市场预期。至截稿为止,三星电子和英特尔还未公布最新财报,而三星电子在十月初公布的财务初报显示,第三季营运状况不佳,三奈米的良率仍未见好转,在AI领域上难有进展,在先进制程对贡献母公司的获利挹注有限。据此推测,台积电有可能在第三季的全球晶圆代工市占率扩大领先优势。台积电目前在先进制程市占率九二%的优势,短期间内难以被攻破。

放眼全球半导体产业,AI是唯一驱动半导体成长的次产业。据工研院和群益投顾预估,二六年全球AI半导体市场将超过八六○亿美元,届时将占全球半导体产值将近十一%。二一~二六年全球AI半导体市场年复合成长率(CAGR)达到十九.九%,远高于全球半导体同期的五.八%。超微也估计,到二七年资料中心的AI处理器市场产值将成长到四千亿美元,而在去年底的产值为四五○亿美元,成长幅度将近九倍之多。

目前AI晶片大部分应用在资料中心和高倍速(HPC)运用,不受行动终端设备方面诸如电池寿命和携带便利性等限制,但AI晶片仍需要更小、更密集和更节能省能源才行。先进的AI晶片,必须在相同的面积下,要挤进比前一世代高达数倍的电晶体数量,而且还要功耗率更低(更节能),才能因应高倍速运算的需求。AI效率等同于一个晶片的成本,除了生产成本外也要考量运作成本。唯有先进制程才能提供更节能的晶片,因此市场对先进制程的需求不减反增。

先进制程需求不减反增

以辉达(Nvidia)在设计AI晶片组的原理为例,B100的效能就比前一世H200的效能要高出两倍以上,而下半年小量出货且会在明年大量出货的Blackwell的效能,则比H100高出五倍以上。新推出的AI晶片效能不断往上推升,除了AI晶片在相同面积下堆叠的数量增加外,新世代的AI晶片必须采用更高阶的先进制程才能达到应有的效能。具体来说,Blackwell的电晶体数量从H100的八百亿颗大幅成长到二○四○亿颗,功耗从七○○W增加到一○○○W。Nvidia开始使用chiplet小晶片技术,利用封装技术将多个小裸晶(Die)整合在一起。

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