【文/不雅察者网专栏作家 潘攻愚】
上周,某家IC媒体从多个音问源获悉,台积电依然向现在整个中国大陆AI芯片客户发送风雅电子邮件,晓喻自本周某日起,将暂停向中国大陆AI/GPU客户供应整个7nm及更先进工艺的芯片。一时分公论大哗。
随后,多家外资投行和西洋主流媒体跟进写了快评和报谈,而且进行了进一步的事实核实。现在看来,在好意思国大选成果尚未尘埃落定之际,台积电导演筹划的所谓大陆“赤手套”事件只是一个预演和序曲;在特朗普晓喻胜出,但距离白宫真实易主尚有近两月之时,在巨匠纯代工市集份额超六成的台积电,将与好意思国商务部BIS有更多履行性的联动,甚而有可能径直参与好意思国新一轮芯片出口经管策略的具体条方针携带和撰写。
此事再次教唆大陆的半导体产业界东谈主士,好意思国的半导体出口经管部门也在不停学习和进化,新的审查体系绝非因好意思国政坛换届大潮片面裹带的忸怩不安,也非神圣配合张忠谋“巨匠化已死”结论的玩世不恭,而是由一群资深产业从业东谈主员深度参与和粗造调研的用神思较。
7nm工艺平台与无法喘气的台积电
此时此刻,台积电为何将7nm工艺动作扼住大陆半导体发展的咽喉要谈?
对台积电来讲,7nm工艺平台是一齐分水岭,而且借助自身在代工行业领头羊地位的说话权,业界依然普遍把以台积电为基准的7nm过火以下平台视为先进工艺节点,即所谓“advanced node”。
据台积电本财年Q3的财报,3nm出货量占晶圆代工总收入的20%,5nm占32%,7nm占17%,总占比为69%。对比旧年吞并时分:先进本事(N7、N5、N3)占台积电收入的67%,咱们再调取两年前的记载:2022年Q2的营收占比,5nm占21%,7nm占30%,7nm以下刚刚杰出50%。
台积电各工艺节点和巨匠区域营收占比
只是两年的时分,台积电就将7nm工艺以下的营收占比提高了差未几20个百分点,再加上平均接近58%的毛利率,让台积电在先进工艺方面有着极高的议价智商。
于是乎,咱们不错从台积电里面听到一些“反抗”的声息,比如当特朗普挟制要对台积电加关税时,台积电CFO兼发言东谈主黄仁昭公然示意“你加关税我就加价”,潜在的成果就是要把成本转嫁到苹果、英伟达、AMD等好意思邦原土大客户头上,层层传递,羊毛的剪刀最终如故落身在末端消费者和一众云做事供应商。
台积电的底气就在于此。7nm就是他们渐渐拉开和三星、英特尔工艺代差的要津,通过以7nm平台定名的里面制程演进(N7、N7P和N7+),台积电将光刻机从DUV推动到了EUV——其中N7和N7P使用的是DUV光刻,但为了用 DUV制作7nm工艺,还使用了举例千里浸式光刻、多重曝光等本事,而N7+则径直使用了EUV光刻。
对比大陆起初进的代工场中芯海外,直至2020年依然对14nm工艺的营收孝敬吞吞吐吐,而7nm的推崇于今仍处在难以言说的滞滞泥泥阶段。
再从另一个层面上看。把7nm和AI/GPU这几个要津词荟萃,就进入到了以HBM本事牵引下的先进封装边界。为了搞定AI芯片的算力密度和内存墙,GPU和HBM互联的先进封装体系不停驱动着TSV、中介层和搀杂键和本事的发展。AI/GPU险些成了先进封装的同语反复。
现在巨匠先进封装这一原属于后谈工艺出现了昭彰的前谈化趋势,而且跟着HBM供应商不停加大堆叠密度,改日第五代HBM(HBM4)与逻辑层的互联将由存储大厂和代工场共同完成,按照SK海力士的说法,HBM4将极地面改换本来DRAM是“通用芯片”的业界剖析,而变成一种定制化的存储很是工艺芯片,其中的know-how将由代工场和存储原厂共同承担,这亦然台积电本年宣称的“代工2.0”经营的题中之义。
卡住了7nm的AI芯片供应,表面上将会减慢中国大陆代工工艺、存储工艺和封装工艺等多项被好意思国商务部颇为畏惧的赛谈,是一个“一石多鸟”的阳谋。
不外,具体到台积电的工艺节点演进,他们确切就一骑绝尘,用一纸禁令就不错把大陆的芯片经营和制造智商封禁住?阳谋之下其实有一股暗潮。
现阶段,台积电不得不开足马力尽可能地卷我方,以已矣功绩、本钱参加和政事讲述。跟着半导体器件、材料、die size和光罩尺寸贴近极限,台积电正在极力于幸免我方掉入自身编织的工艺演进之网中。
除了代工和先进封装除外,台积电还提供光掩模做事
左证台积电自身发布的数据,其5nm工艺对比7nm只须15%的性能提高,而刚刚初步成效的3nm性能比较5nm提高约18%,功耗提高34%,而晶体管密度增长是60%,低于传统上工艺节点提高要求的100%密度增长。
换言之,从7nm到3nm增长两代工艺,台积电芯片研发用度增多了3倍,却只得到70%的功耗优化和35%的性能优化。这背后有功耗墙、内存墙、面积墙、并行墙等多方面的瓶颈,晶体管密度单一向度提高偶而能给通盘芯片系统辖来线性增长的性能和性价比。
台积电不停为我方的本钱参加与先进芯片量产打造一个成效版的“西西弗斯传说”,即即是每次都能把石头成效搬运到山顶,但偶尔的一次失手就会让客户和自身升天惨重。
台积电也曾在2022年景效量产3nm,但客户基本只须苹果。夙昔的3nm一驱动推出时,台积电也曾羞于开口,岛内分析师陆行之曾指出,N3对N5来说是一个大北笔,昭彰比5nm对7nm的量产时分断绝多延伸了半年,临了形成苹果莫得成见在夙昔9月推出生人机,是以那时台积电的本事论坛甚而干脆就把N3概略,径直拿N3e来跟5nm比较,是一种营销上的无奈之举。
半导体本事沟通机构Semi Engineering统计了不同工艺下芯片所需用度,其中28nm节点上开发芯片只须5130万好意思元参加,16nm节点需要1亿好意思元,7nm节点需要2.97亿好意思元,到了5nm节点,开发芯片的用度将达到5.42亿好意思元,从趋势来看,3nm芯片研发用度或将接近10亿好意思元。
心智不雅察所曾在两个月前质询常驻Seeking Alpha上的资深分析师Robert Castellano,他给出了一组数据:2023年,台积电3nm的晶圆代工报价为19865好意思元每片晶圆,比较5nm的13400好意思元增长了43%;同庚,台积电加工每片5nm制程晶圆所耗尽的成本依然高潮到了4235好意思元,比较加工每片7nm制程晶圆所耗尽的成本2330好意思元也增长了81.8%。
在AI/GPU边界,台积电濒临着大都的半导体硅片等材料、半导体征战(折旧)、东谈主力、工场基础法子征战(折旧)、水电成本,除了加价金手指除外,他们必须依靠大量的客户订单进行成本摊销,这种本钱+量产的滚雪球传说需要英伟达、新念念科技和西门子EDA等一众息争伙伴来共同编织生成式AI大梦,以防重蹈元天地泡沫幻灭的可怜。
客不雅地讲,台积电对大陆7nm AI/GPU的阻挡,偶而不是给大陆构建一堵AI第一块多米诺骨牌倒下后的防火墙,算力的通货蔓延与动力极限,导致的从用户端侧——云表——数据中心——代工场的利益链坍塌并非是近在面前的事。
国内AI芯片大厂填塞不错保抓定力,静不雅其变。
岛内生态与东谈主士布局:更外围层面上的断供视角
除了这件突发事件自身,从更外围视角上,也许能让咱们对台积电此番动作的合座图景有更明晰的矍铄。
一年多以来,台积电依然再不停为此动作作念一种铺垫。
半年前,特朗普就在各大公开信息渠谈转折拜登在朝团队的“芯片法案”策略,甚而扬言中止政府补贴,改姓易代的是高额的关税,在特朗普不停的“台积电偷走了咱们的芯片制造业”的恫吓之下,台积电不得不愈加积极地靠拢好意思国以保全自身看似合适根由。
心智不雅察所之前曾撰文指出,四年前好意思国商务部奉行对华为供应链全面断供以来,台积电便一直是好意思国商务部的座上宾,其高等副总裁Peter Cleveland曾在好意思国沟通院任职16年,专注于企业与法律事务。而且2022、2023年台积电曾屡次高调参与商务部BIS调研的“老练制程供应链”与“汽车芯片缺芯”气象大访谒。
而且若是咱们盘货好意思国商务部、财政部和国防部之前批量产出的对华半导体“黑名单”就会发现,这些黑名单密集出现之频频常就在好意思国大选前后以及中期选举的过渡时间。
比如在2021年1月,“好意思国国会山暴乱”震恐了全宇宙,狂风旋涡可能在某种进度上遮掩了另一个进军事实,那就是特朗普在离开白宫前一周,出台了他任职期内规模最大的一次对华“实体清单”,给继任者留住了一份丰厚的“政事遗产”。因此咱们不错判断,在特朗普风雅组阁,且概况动用两院的占据主导上风的政事势力之前,民主党将聚协力量在内务酬酢方面发动一次反扑,台积电就是这次反扑动向的主要被拉拢者和深度参与者。
在聚焦好意思国大选余波和台积电经营策略的联动除外,有一个身分也不可冷漠,即岛内务治生态的高深变化。
在赖清德集团在岛内胜选之前,蔡英文团队指挥下的所谓中国台湾“国科会”俄顷炮制出一份“国度中枢要津本事清单”,其本事范围涵盖防务、天外、农业、半导体、资通安全5大边界、共22项本事;吹皱两岸半导体行业“一池春水”的,主要有锁定14纳米以下制程IC制造、异构集成封装这两项本事关联表述。
这份清单波及芯片制造的管治范围被诞生为“14纳米”。对此,中国台湾“经济部产发署长”连锦漳给与“中央社”采访时示意,这个经管的转折方针是与海外同步,与好意思国本事经管(14纳米作为基准)对都;第二,台湾14纳米以下在巨匠市占率70%,足下在通信、AI、车用电子等范围,属于进军的不成外泄的要津本事。
名义看上去,中国台湾地区仅台积电具备14纳米以下制程,而且在大陆莫得14纳米以下的业务,而且大陆的总营收占其合座营收约12到15%;然则,事实上,这份清单的主要方针就是为了防护台积电东谈主才被大陆挖墙脚。
2023年下半年以来,岛内对大陆的芯片猎巫风潮愈演愈烈。上海矽睿、苏州芯睿、新相微电子等公司不停被台湾当局以违规挖角,盗窃学问产权之名纳闷,再加上台积电宣称的“赤手套”事件,这是一系列中国台湾产业制定者当局发动对大陆总体剖析战,抢在好意思国大选之前先奉上欢腾的投名状。
苏州芯睿科技“对台学问产权问题”的官方声明
这份投名状,还包括台积电让先进制程的副总王英郎接任好意思国亚利桑那厂CEO一职。王英郎在台积电的宦途随手,与成效把台积电南科14厂带上来的教学密不可分,此举也意在向好意思方示意派一员大将化解亚利桑那厂开工的种种困局。
以上事件,不错说为台积电对大陆多样隐性和显性的禁闭埋下了伏笔。
台积电,是金丝雀,亦然指明灯
在台积电断供事件不停发酵的历程中,依然有不少调研机构,包括一些自媒体对大陆产业链可能形成影响作念了初步分析,现在较为恍惚的共鸣是,将台积电作为马前卒的BIS行将出台新一轮经管服气,对2023年10月8日的“算力密度”等再进一步细化,也有可能将修正旧年10月台积电请求的VEU即“考证最终用户”经营,这将允许台积电无需单独批准即可进行出口,得回好意思国的弥远豁免,不错向该公司在中国南京28nm工场供应好意思国征战。
天然大陆地区占台积电总营收现在只须15%且有潜在的不停下落趋势,但7nm过火一系列配套经管条件如die size,算力、晶体管密度的经管依然会对国内不少芯片厂家形成较为严重的影响,其中以智能座舱/ADAS、CSP(云做事商)和需要海量数据处理的互联网企业受到的第一波冲击最大。
比如蔚来的神玑NX9031,作为巨匠首颗5nm智驾芯片,领有杰出500亿颗晶体管,给与32核大小核CPU架构;再比如小鹏图灵芯片,40核处理器,可腹地运行30B的参数的大模子,集成2个NPU。两家均对标英伟达的Orin,处在被断供的危境旯旮中。
再比如小米宣称的自研3nm芯片天然不在AI/GPU边界中,且用于消费类电子产物,但以晶体管密度算之是否也需要罕见通过台积电特批流片?
除此除外,需要大模子查验的百度、阿里、字节高出等依然需要台积电7nm以下GPU代责任为AI加快器;至于用于数据中心的高带宽交换机芯片等是否也在被“卡脖子”范围之内,现在尚未可知。
有智商联贯7nm以卑劣片的代工场除了台积电除外还有三星foundry。心智不雅察场地就从台积电转单至三星的可能性方面第一时分相关了三星关联部门,适度成稿时止尚未得到回复。
不外,前台积电工程师、蓉和半导体照顾公司CEO吴梓豪告诉心智不雅察所,若是这次艰难妙技最终是通过好意思国商务部BIS力出一孔,形成需要拿到许可证(License)才调为中国大陆先进芯片代工的格局,那么三星代工场毫无疑问也和台积电待遇相通,无法做事中国大陆客户。
前不久大热的好莱坞电影《异形·夺命舰》中,咱们看到改日东谈主类在殖民外星球,奉行天外外开矿时,矿工依然提着金丝雀的鸟笼子以预警矿井内潜在的危境,隐喻着高技术的发展依然无法代替最基本生物元体的作用。
这一次,台积电连续饰演了中国大陆半导体“矿井中的金丝雀”的作用,他们事前发出了警报,在好意思国巩固挖空和吃干抹净台积电岛内先进工艺资源之前,他们与好意思国的每一个微不雅层面的政商互动,既是预警,亦然指明灯,照亮大陆半导体前进的目的。