台积电大客户之争

2022年,AMD产品线将全面导入5nm制程。那时,苹果是否依然是台积电第一大客户呢?

来源:半导体行业观察

目前,晶圆代工业热得发烫,原因有二:一是全球几大晶圆代工厂商的产能利用率普遍很高,而且近几个季度的营收状况非常好;二是多家知名的IDM厂或出于主动,或出于被动,都在加大芯片制造的外包比例,而接收这些外包业务的主要就是晶圆代工厂。

作为晶圆代工龙头企业,台积电更是成为了关注的焦点,其市占率长时间保持过半的水平,且营收状况羡煞旁人,例如,今年6月,台积电单月收入达287亿元,同比增长41%,环比增长29%。

台积电披露的年报业绩数据显示,从1991年开始,该公司在年度营收方面持续保持快速增长态势。在过去29年内,仅有2001和2009年出现了下降的情况。盈利能力方面,其毛利率基本保持在40%以上,仅有5个年份低于这一水平,净利润率平均在30%以上。自1994年上市以来,该公司市值增长了近97倍,近10年营收复合年增长率为11%,毛利率保持在50%左右。

盈利能力从最初形成规模后就能实现高位水平,且一直保持到现在,一方面,充分显示出该公司强大的竞争力,即使从整个半导体行业来看,台积电也是处于高盈利的状态;另一方面,说明台积电的客户十分给力,正是有众多的、特别是头部几家优质的大客户长期支持,才支撑起了其30年的长盛不衰。该公司近些年的大客户主要包括:苹果、AMD、高通、博通、英伟达、华为海思、联发科、TI和索尼等。这其中既包括IC设计厂商,也有IDM。

1993年,台积电获得了英特尔ISO 9001认证,生产能力得到肯定,也就是从那时起,晶圆代工这种商业模式逐渐被业界接纳。在服务客户方面,台积电的口碑一直不错,2000年,台积电推出“群山计划”,给5家使用先进制程的IDM大厂量身定做技术支撑计划,以适应每家企业的不同需求,这一计划巩固了台积电与大客户的关系,奠定了其市场份额的领先地位。

目前,台积电有5座12英寸晶圆厂,分别是Fab 12,14,15,16,18;还有7座8英寸晶圆厂,分别是Fab3,5,6,8,10、11和SSMC;一座6英寸晶圆厂(Fab2)。还有新建的台南科学园区5nm制程新厂,以及规划中的3nm新厂,其中,5nm厂已经开始量产,3nm厂预计于2022年实现量产。


先进工艺抓客户


2015年,台积电实现16nm FinFET(FF)量产,逐步追赶并超过当时在14nm工艺技术最强的英特尔。16nm有多个版本,包括16nm FinFET、16nm FinFET Plus技术(16FF +)和16nm FinFET Compact技术(16FFC)。与台积电20nm制程相比,16nm速度增加了50%,在相同速度下,功耗降低60%,产品主要包括中高端手机AP、GPU、矿机ASIC,以及汽车芯片。

2011-2015年,智能手机向3G和4G/LTE过渡带来通讯营收占比增长,并在2015年达到61%。台积电16nm的代表产品有苹果的A9处理器、A10 Fusion处理器、小米澎湃S2处理器、华为海思的Kirin950、930处理器。2015年,由于更替周期增长、库存调整、 Windows XP换机结束以及Windows 10免费升级等原因,电脑营收占比下降至8%;在物联网正开始成形为大趋势的情况下,其它收入占比增至23%。

2018年,已经建成的台积电南京厂于4月开始小批量试产16nm制程芯片,第一期月产能规模约2万片,以大陆客户为主,主要产品是手机AP、GPU、FPGA、RF芯片。

2017年,台积电实现10nm量产,且于2018年持续增长,并向Fab12和Fab15转移。产品主要包括手机AP、基带和ASIC。

2018上半年,台积电开始试产7nm制程工艺,并在第二季度正式量产,第四季度达到最大产能,收入贡献占比也达到10%。主要产品包括FPGA、AI、GPU和网通芯片。

在2017年,台积电开始使用EUV进行7nm制程开发,并于2019年开始小规模量产,2020年大规模量产。主要产品包括智能手机处理器、HPC和汽车芯片。

除少数大客户外,台积电很多客户从16nm制程直接跨越到了7nm,因为10nm被认为是一个过渡节点。当从16nm转到7nm时,可实现3.3倍的栅极密度、以及约35%-40%的速度提升,功耗降低65%。7nm制程工艺的一个关键亮点是它的缺陷密度。

7nm芯片的功耗只有16nm FFC的一半,大幅提高了手机等电子产品的续航能力。苹果、华为海思、AMD等客户与台积电合作都相继推出了新一代7nm芯片,包括麒麟990、A12、A13,以及锐龙3000、RX 5700等。

具体来看,选择台积电7nm制程工艺的客户已经超过10家,选用7nm EUV工艺的客户有4家,分别是AMD、苹果、华为海思和高通)。此外,该公司还推出了从7nm向5nm制程的过渡工艺6nm,该制程的客户除了以上4家之外,还有博通和联发科。

在5nm制程方面,台积电于2018年1月在中国台湾南部科学工业园区开工建设全球第一座5nm工厂,并于近期开始量产,产品主要包括CPU、GPU、FPGA和网通芯片。目前已确认将采用5nm的客户有AMD、苹果、华为海思和赛灵思。目前来看,台积电5nm工艺的月产能在2020年底前将达到每月6-7万片。


变数


近些年,华为海思自研了数款先进制程芯片,并交由台积电代工,因此,根据台积电年报及IC Insights统计,2019年,华为海思占台积电年度营收比重已大幅提升至14%,但距离第一大客户苹果的年度营收占比23%仍有一段差距。

然而,华为被美国列入贸易管制实体清单后,止住了海思芯片在台积电订单中比重不断上升的势头,作为台积电第一大客户,苹果的位置似乎更加稳固了。不过,在今年9月被迫断开与台积电的合作关系之前,华为海思全力扩大对台积电投片量,业界预估,华为今年对台积电营收占比会上升至15%~20%之间。禁令生效以后,明年这一数值将下降至趋近于0。

苹果方面,近些年一直都是台积电第一大客户,对后者营收占比维持在22%~23%之间。今年,苹果开始采用台积电5nm生产应用处理器A14和A14X,并传出可能为自家Macbook打造5nm的Arm架构处理器。业界预估,今年,苹果在台积电营收中的占比有望提升至23%~25%。

不过,展望2021年,情况可能会有些变化,主要是因为近几年AMD的强势崛起。,其在台积电代工生产的芯片数量呈现出爆发式增长态势。据悉,AMD已向台积电预定了2021年7nm和5nm芯片订单,投片量翻倍,总量可能会达到20万片。有报道称,AMD明年第2季度投片量将有望超越苹果,跃居台积电第一大客户。不过,就2021全年来看,台积电营收占比最高的客户仍将是苹果。

据供应链透露,AMD旗下Ryzen系列处理器、Radeon芯片,及服务器处理器EPYC等主力产品销售均优于预期,加上英特尔7nm制程延迟,使得市场对AMD产生了更多期待。

根据AMD规划,其第四代EPYC处理器Genoa确定明年亮相,采用Zen 4架构,将采用5nm制程工艺。来自供应链的消息,该新品原计划是在2021年下半年投片生产,但是,为提前卡位台积电5nm产能,可能将于今年第四季度进行试产,然后在2021上半年抢先量产推出。

至于2021年量产的新品Ryzen 5000,以及加速处理器Ryzen 5000 APU系列,仍采用7nm制程生产。按照进度,预估5nm、7nm在明年第二、三季度进入量产高峰期。

在此基础上,2022年,AMD产品线将全面导入5nm制程,在台积电单季营收中的占比将进一步提升。那时,苹果是否依然是台积电第一大客户呢?

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