臺積電在嚴峻芯片情勢中尋求最優解
2023-10-30 12:16:02 EETOP今年全球可能會購買100萬到200萬顆數據中心CPU，但顯然英偉達今年只能生產50萬顆最先進的“Hopper”H100設備，而且這一數量受到了臺積電CoWoS 2.5D封裝技術的限制，這種技術在過去十年中一直與HBM堆疊內存一起用于GPU和其他類型的計算。
因此，即使收入和盈利持續低迷，每個制造工藝節點的成本越來越高，臺積電也不得不盡力而為。
截至9月的第三季，臺積電營收下滑14.6%至172.8億美元，凈收入下滑28.1%至66.6億美元。各種 IT 渠道仍在消耗客戶端設備的 CPU 和 GPU 容量，超大規模和云計算建設者也在消化他們在2022年購買的數百億美元服務器和存儲，現在只購買他們需要的東西，因為他們等待下一代設備以及明年可能開始的另一個大規模投資周期。
隨著人工智能的蓬勃發展，每個人都在將他們的一些服務器、存儲和數據中心的預算轉移到成本更高、更具戰略重要性的人工智能訓練和推理系統上，而且在今年的惡性通貨膨脹之后，沒有跡象表明這種繁榮會很快停止。因此，GPU 和任何能像 GPU 一樣進行矩陣數學運算的東西幾乎都價值連城，因為在這個需求旺盛而供應有限的時期，各家公司都在想方設法將生成式人工智能功能融入其應用中。
在這種情況下，臺積電可以為其先進的芯片蝕刻和封裝能力收取更高的費用，但不足以抵消其他部分業務的下滑。臺積電與英偉達（Nvidia）不同，英偉達幾乎可以對任何出廠的 GPU 收取任何費用。在一段時間內，它的財務狀況將繼續違背地心引力。但最終，隨著產能限制的緩解，供應將趕上需求，價格也將趨于正常。但今年不會，甚至在英偉達將其 CoWoS 產能提高一倍并力爭在 2024 年前進一步提高的情況下也不會。
臺積電在工作中必須應對許多緊張因素，其中之一就是必須進行大量的研究、開發和資本投資，以確保能夠不斷推進半導體技術的發展。而當業務放緩時，就像最近幾個季度那樣，有時是由于其無法控制的原因，有時是由于很難規劃像 2022 年底 GenAI 那樣的繁榮，公司就必須做出大量決策，決定何時削減資本支出，同時又不能讓自己陷入困境。這是因為臺積電的客戶能從供應短缺和高需求中獲得的好處要比它多得多。英偉達就是一個很好的例子。
在9月份的這個季度，臺積電真正收緊了資本投資，僅支出71億美元，與去年同期相比減少了18.9%。臺積電首席財務官黃文德(Wendell Huang)在與華爾街分析師的電話會議上表示，臺積電預計2023年全年的資本支出僅為320億美元，其中70%用于最小節點(目前為5納米及以下)的先進芯片制造設備，20%用于較大節點(12納米至28納米)的專業技術，約10%用于封裝、測試和掩模制造設備。這意味著2023年第四季度的資本支出將在68億美元左右，下降32.7%。
這是因為 3 納米工藝的量產正在順利進行，而 2 納米技術的量產也在加速。
第三季度是臺積電首次銷售基于 3 納米工藝的產品，該節點已占收入的 6%，即剛剛超過 10 億美元。采用 5 納米工藝蝕刻的芯片帶來了 63.9 億美元的收入，占總收入的 37%，而 7 納米工藝仍占收入的 16%，即 27.6 億美元。所有其他工藝，從 12 納米一直到 250 納米，帶動了其余 70.8 億美元的銷售額。所有這些較老的節點都有很大的用武之地--英特爾忘記了這一教訓，第三季度是臺積電首次銷售基于 3 納米工藝的產品，該節點已占收入的 6%，即剛剛超過 10 億美元。采用 5 納米工藝蝕刻的芯片帶來了 63.9 億美元的收入，占總收入的 37%，而 7 納米工藝仍占收入的 16%，即 27.6 億美元。所有其他工藝，從 12 納米一直到 250 納米，帶動了其余 70.8 億美元的銷售額。所有這些較老的節點都有很大的用武之地--英特爾忘記了這一教訓，因為它是一家只有一個客戶的代工廠，而且在 CPU 的競爭中總是需要處于最前沿。
臺積電首席執行官魏哲家在電話會議上解釋道：“N3 已經投入量產，良率良好，在 HPC 和智能手機應用的支持下，我們預計今年下半年將出現強勁增長。我們重申N3 將在 2023 年為我們的晶圓總收入貢獻中等個位數的百分比，在多個客戶強勁需求的支持下，我們預計 2024 年的百分比將更高。”
請記住，臺積電所說的 "HPC "是指任何類型的高性能芯片，可以是 PC 或服務器 CPU、GPU 或網絡 ASIC。臺積電并不是指專用于 HPC 仿真和建模或人工智能訓練或推理的 ASIC，盡管這些當然也在臺積電 HPC 定義的范圍之內。3 納米節點將是一個持久的節點，N3E 剛剛通過資格認證，N3P 和 N3X 工藝的進一步改進正在進行中。N5 節點已于 2020 年第三季度投入生產，這只是為了讓你了解這些節點在該領域能存在多久，而且它才剛剛成為主要的收入來源。當然，N7 節點正處于衰退期，但也會在產品組合中存在很長很長時間。
與英特爾 18A 一樣，臺積電 N2 將采用納米片晶體管結構，并將提高晶體管密度和功率效率。對于推動業務發展的智能手機和 HPC 應用程序，Wei 表示，在開發和生產周期的同一階段，對 N2 的興趣等于或高于對 N3 的興趣。N2的背面電源軌輔助技術將于2025年下半年推出，并于2026年投入生產。
至于 2025 年誰將在制程上領先，魏哲家對英特爾 18A 與臺積電 N2 的爭論并不在意。
“我們不會低估任何競爭對手，也不會掉以輕心，”魏說。“話雖如此，我們的內部評估表明，我們的 N3P（現在我再次重復一遍，我們的 N3P 技術）表現出與我競爭對手的技術 18A 相當的 PPA，但上市時間更早，技術成熟度更高，成本也更低。事實上，讓我再說一遍，我們的無背面電源 2 納米技術比 N3P 和 18A 都更先進，并且在 2025 年推出時將成為半導體行業最先進的技術。”
最后一件事，臺積電在 2023 年第二季度電話會議上沒有透露人工智能訓練和推理工作負載在其收入中的占比。但如果人工智能收入與臺積電 HPC 收入之間的比例是一致的，那么它的收入應該剛剛接近 10 億美元。在我們看來，這個數字似乎不高，但這或許恰恰說明了像 Nvidia 和 AMD 這樣的公司如今能從 GPU 銷售中獲取多少利潤。
也許臺積電及其下游芯片合作伙伴和更下游的合作伙伴可以采取新的短期戰略：買得越多，付出的就越多。在這一點上，說那些需要 20,000 個 GPU 的人應該比那些只需要 200 個甚至 2,000 個 GPU 的人支付更多的單價是合乎邏輯的，就像說他們應該支付更少的單價是 "合乎邏輯 "的一樣，而 IT 市場幾十年來似乎一直相信這一點。
