臺積電們的半導體:坎坷的2019,未知的2020

2月3號開始,國家法定春節假期正式結束。肺炎疫情在這個假期牽動了所有人的心,隨著返工潮來襲,不少企業開始恢復生產運營。

此次疫情對所有已復工或即將復工的企業來說,都會造成不同程度的影響,其中受到最多關注的就是武漢的企業。

武漢作為中國的芯片產業重點城市之一,擁有長江存儲、武漢弘芯等多所半導體研發設計公司,而這些半導體廠商的下一步運營發展也引起了人們的關注。

根據證券時報旗下平臺e公司1月30號的采訪,長江存儲稱運營情況正常,長江存儲副董事長楊道虹1月16號接受有關媒體采訪時稱,在3D NAND 芯片量產后的接下來這段時間,主要致力于實現其產能爬坡。

武漢其他半導體制造廠商多數與長江存儲一樣,能夠重回運營正軌。而在全國其他受疫情影響較小的地區,半導體相關產業進程恢復得更快,其中就包括著名的晶圓代工廠臺積電。

說到半導體行業,臺積電(全稱:臺灣積體電路制造股份有限公司)的名字并不令人陌生。不單單是因其作為全球首家集成電路代工企業,在工藝和業績上取得的突出表現,去年11月華為與美國在5G技術的風波中,聲明繼續為華為處理器芯片供貨使得臺積電走入了國內大眾的視野,其大眾知名度進一步提高。

根據臺積電年報數據顯示,2019年總收入為1.07萬億新臺幣,同比增長3.88%,這一數據部分得益于7nm芯片在市場的好評。

臺積電7nm芯片自2018年實現量產,2019年二季度,利用EUV(極紫外光刻)技術的7nm增強版(7nm+)也宣布量產,7nm系列為臺積電帶來了大量訂單,客戶交貨的排隊時間也拉長到預定的3倍。

今年1月份有消息稱,美國超威半導體公司(AMD)7nm芯片每月預定量或達到3萬片。依照臺積電的返工安排,臺積電位于臺灣新竹的總部已在1月底正式復工,而南京和上海的工廠在2月10號后都已進入正常的生產運營工作。

但可以肯定,疫情多少都會對臺積電這種制造企業產生影響,反映到后期的財務數據上。其實,自去年以來,由于半導體產業遇冷,臺積電業務已經受挫。

半導體坎坷的2019

2019年臺積電凈利潤為3453.44億新臺幣,這是該公司近5年來首次出現同比下降。事實上,不單單是臺積電,2019年全球半導體行業的表現總體不佳。

根據美國半導體行業協會SIA給出的數據顯示,2019年行業的全球銷售額為4121億美元,同比下降12.1%。按照地域劃分,美洲的年銷售額降幅最大,同比下降23.8%,而中國的年銷售額則下降8.7%。

受國際局勢等諸多因素影響,2019年全球經濟環境并不平穩,再加上互聯網行業內受人口紅利退潮以及全球投融資事件的減少而發展趨緩,半導體行業作為互聯網硬件基礎,在銷售方面或多或少也遭遇了阻力。

不單單是不可抗力引起的變化,臺積電自身也出了點問題。2019年1月,臺積電發生了晶圓污染事件。公司對外解釋稱是由于供應商提供的光阻液不合格,流水線上的晶圓被化學物質污染,導致大量晶圓報廢。

供應鏈環節出錯,造成的原料浪費不僅為臺積電帶來上億元損失,同時也影響到臺積電16/12nm芯片后續的產能和交貨時間,連帶影響到英偉達、聯發科等多家臺積電客戶的處理器產品產銷,在業內產生了較大影響。

對于財報數據造成的影響也很直接,2019年Q1季度臺積電總收入為2187.04億新臺幣,較2018年同比下降11.84%。

根據財報數據,臺積電去年總體營收呈增長趨勢,部分原因也與全球大環境有關。根據SIA的調研結果,2019年下半年全球半導體銷售情況迎來轉機,Q3、Q4銷售額逐漸回升。

通過數據得出,臺積電近兩年單季度營收同比有所波動,原因之一在于:一般情況下,臺積電收入變化趨勢受到客戶季節性出貨的影響。

臺積電們的半導體:坎坷的2019,未知的2020

臺積電凈利潤和總收入同比變化都反映出,即使是臺積電這樣的大型企業,身邊仍有各種不確定的影響,除了上述提到的全球宏觀趨勢、生產過程和銷售因素,還有材料因素。

半導體主要的材料——硅片在我國仍存在供需缺口,2018年來硅價格持續上漲,有業內人士分析認為,硅片在接下來或將陸續降價,不過,目前硅價局勢尚未統一,接下來只能靜觀其變。

2019年臺積電的營業成本為5772.83億新臺幣,同比增加8.19%,硅價變化將影響到臺積電的營銷成本。

如今IC無晶圓廠成為主流,加上英特爾2018年年底宣布放棄晶圓代工業務,市面上能與臺積電競爭的代工企業越來越少,臺積電與客戶間形成了較強的依賴性。

雖然好處很明顯,但這也意味著除了半導體制造業,臺積電還將受到其他行業的影響,商業環境的復雜度提高。

根據1月16日臺積電對去年Q4的財報分析會內容,臺積電預計今年Q1收入能達到102-103億美元,而根據1月份的業績報告,臺積電的合并收入同比增長32.8%。

2020年,半導體制造行業的大環境有了回升的趨勢,臺積電CEO魏哲家認為今年半導體制造業和整個半導體市場同比都將有所增長。

對于營收,臺積電比較樂觀,但并不代表臺積電在其他方面能夠“高枕無憂”。

就目前的情況分析,臺積電的發展之路并非一片坦途。

臺積電與三星的角逐

芯片代工服務于智能手機、HPC(高性能計算電腦,例如比特幣礦機)、物聯網、DCE(數據通信設備)等多類型產品的公司。

根據臺積電2019年Q4財報顯示,智能手機領域收入占比總營收53%,是臺積電最重要的收入組成。

作為晶圓代工廠,目前臺積電的競爭對手主要是三星。三星在手機生產制造方面享有較高的市場地位。

根據第三方調研機構Counterpoint發布的排名數據,2019年全球智能手機的出貨量約為14.86億臺,與2018年的15.05億臺相比稍有下降,這對代工企業來說也有一定的影響。

數據顯示,全球前十的手機供應商排名較2018年變化不大,該年度出貨量第一的公司依然是三星,達到2.97億臺,而臺積電的兩大客戶華為和蘋果分別位列第二和第三。對比2018年同期,華為的出貨量增長了16%,蘋果則減少了4.9%。

在客戶量方面,三星自己的需求就足以使其代工產業有穩定的一席之地,同時,蘋果和華為也是三星代工的客戶。

2019年,三星就向《東亞日報》等韓媒披露發展目標,計劃在2030年成為全球系統芯片領域的第一,未來十年三星針對芯片制造將投入1160億美元。而臺積電也成為三星“制霸”路上一塊巨大的絆腳石。

臺積電和三星,在不同納米的芯片的制造工藝上各有優勢,而在7nm領域,臺積電是業內頂尖,不同于以往業內使用的DUV(深紫外光刻)工藝,臺積電首次成功使用EUV實現流片,并在后續增強版中進行了芯片性能的再提升。

而三星目前主要的研發方向也需利用EUV工藝。今年1月15日根據有關韓媒的消息,三星向EUV光刻機獨家供應商——荷蘭ASML公司花費33.8億美元購買20臺EUV設備。

三星是臺積電目前在EUV技術上最大的競爭對手,訂單量也將隨著兩家技術和良率的提升而被分割搶奪,面對加大投資的三星,臺積電也不能懈怠。

根據臺灣《天下雜志》,臺積電創始人張忠謀看來,臺積電和三星一樣,都建立了只屬于自己的管理模式,他也承認現在兩家“打得很厲害”,認為臺積電現在雖占優勢,但仍未取得徹底的勝利。

另外筆者想說一點,“高端局”里玩家不多,競爭局勢明朗,但對于已經普及的芯片制程工藝,臺積電的優勢就相對弱化了一些。

舉例來說,14nm制程的芯片已經被廣泛運用。1月13日,據《電子時報》文章,此前由臺積電代工的海思14nm芯片,已轉由中芯國際代工。

中芯國際花了近4年時間發展14納米制程,時至今日14nm仍擁有大量市場,而中芯國際的14nm芯片也達到了95%的良率。在臺積電專心研發更高端的半導體工藝的過程中,或許也給了同行一些市場機會。

不可否認臺積電隔代領先的產品對市場的吸引力,但市場競爭的格局并非一成不變,臺積電目前能做的,就是繼續保持其技術創新,以應萬變。

高技術的高門檻

說到底,半導體制造加工業屬于高科技產業,領先的制程工藝和產能才是企業發展的關鍵,與全球其他芯片代工廠商的競爭中,臺積電能成為其中的佼佼者,還是憑借其出色的代工能力以及專業的服務精神。

在Q4財報說明會議中,魏哲家表示,臺積電今后的計劃主要有三點:

第一,上半年將實現5nm芯片量產。作為業界首個N5工藝芯片,早在2019年臺積電的5nm芯片就已進入試產階段,6月良率已達80%,目前進展良好,預計能占到全年營收的一成左右。

第二,7nm芯片持續投產,2020年將為臺積電帶來30%的收入。目前7nm產能滿載,2019年產能達到100萬片,應用范圍在AI+IOT領域內持續擴大。

第三,對新項目的持續推進,其中包括6nm芯片Q1試產、Q4量產,以及2022年后3nm芯片量產,目前,建造3nm芯片廠的前期準備工作基本完成。

臺積電以進擊的姿態,不斷搶占技術高地。有媒體消息稱臺積電已著手2nm工藝研發,如果研發順利,最早的面市時間將在2024年。

為了實現技術強化與突破,首先臺積電需要考慮資金投入的問題。

半導體芯片制造業的投資金額較高,購置刻蝕機、搭建生產線每每需要耗費上億資金,除此之外,研發和銷售成本也不低。

根據財報,臺積電2019年全年的研發費用達到914.19億新臺幣,同比增長6.43%,而市場銷售和管理的費用則達到280.86億新臺幣,同比增長6.98%。

但是,巨額投入帶給臺積電的回報也是巨大的。截止2019年,臺積電已連續5年毛利潤超過4000億新臺幣。

根據臺積電的投資計劃,今年的資本支出范圍將比去年上調10億美元左右,預計將在150-160億美元之間。

2月11日,臺積電董事會議決議上批準了約67.42億美元的撥款,用于對工廠和設備的建造升級,以及第二季度投資活動和資本支出。

除了資金方面,技術才是臺積電接下來真正的關卡。

根據摩爾定律,集成電路的性能和載件數量按18到24個月的時間規律翻倍。去年6月,臺積電營銷高層Godfrey Cheng曾在網上發文,表示摩爾定律在當前仍有適用性,而臺積電3nm和2nm的研發計劃時間間隔也按照摩爾定律。

臺積電代表了目前芯片制造業最尖端的技術實力,晶圓載體縮小帶來的難度升級決定了光刻技術也要同步升級,而臺積電之所以對摩爾定律有信心,也跟業界新的技術手段有關。

近年出現的chiplet(小芯片)是一種利用單一功能的小芯片進行組裝,從而實現完整功能的技術,這或許將是未來行業避免物理制造極限的希望。為了面對比2nm時代更長遠的將來,臺積電也在著手該技術的研發設計,并于去年中旬在日本展出了名為“this”的小芯片。

但不管現階段計劃如何,還是要看未來交出的成品才能做評價。臺積電究竟能不能堅守住摩爾定律,只能觀望接下來其如何發展。

值得一提的是,依照摩爾定律,性能提升的同時價格不變,在這點上,對于資源的開支調度,臺積電也需要好好考慮。

貿易多變給臺積電代工帶來的變數

臺積電廣為人知的是它的代工能力,但事實上,臺積電本身的芯片設計能力也很強。根據它的業務范圍,除了常規的芯片制造、封裝與測試等,有時臺積電也會為一些企業提供輔助設計服務。

本著張忠謀最初樹立的發展方向,臺積電“匠人”精神發揮的很徹底。正因為只專注于代工而不進行芯片設計,客戶的設計資料能得到很好的保密性,這也是很多公司愿意和臺積電合作的原因之一。

臺積電的主要客戶來自國內和美國,由于半導體材料在世界的廣泛應用性,除了科技企業,臺積電也為國防部門代工,例如制造美國 F-35戰機使用的FPGA(可編程邏輯門陣列,AI芯片的一種)。

可見,臺積電不是一家簡單的芯片制造公司,除了商業價值,其還具有很高的軍事價值,這樣一家公司在發展的過程中,必定會更容易受到某些限制。

2018年11月,魏哲家曾在臺灣半導體行業協會的年會上表示,中美貿易關系將或多或少影響半導體行業。言下之意,臺積電也會受到影響。

去年年末,臺積電董事長劉德音披露暫時沒有在美國建廠的打算,對于部分媒體有關美國向臺積電“施壓”的猜測,劉德音1月也在Q4財報分析會上做出了解釋,否認了這點。

劉德音同時指出,阻礙赴美建廠最大的原因還是成本。其實這與臺積電去年6月的說法一致,根據彭博社當時的消息,臺積電有意收購美國工廠,并不排除條件合適后在美建廠。

臺積電的立場很明確,它只專注于代工生意,不希望做“選擇題”。

臺積電能夠繼續為華為海思代工,源于它技術成分中來自美國的部分低于25%,目前來看,只要源自美國標準的比例不發生變化,兩家的合作關系就不會發生太大影響。

就當前來說,貿易局勢的變化對臺積電的影響更多是間接性的,這些影響主要來自他的客戶所受到的政策約束,臺積電如何從全球業務中找到自身業務的平衡,是決策者的一個課題。

順帶一提,做國際生意免不了要頻繁涉及到外匯。

根據財報,2019年下半年開始,臺積電的“匯率變動對現金及現金等價物的影響”一項的虧損呈擴大趨勢,Q4虧損111.97億新臺幣,虧損額環比增加592.03%,這是貿易環境的不穩定帶給臺積電的直接影響之一。

當然,除了以上提到的3個問題,臺積電在未來的發展中可能又會經歷新的挑戰。

2020的半導體:疫情、5G、AI共同演繹行業未來

半導體產業,是搭建起數字信息化時代的重要一環。

臺積電擁有世界級的半導體制造工藝。對于這種技術難度,有人認為不亞于制造航天火箭的級別。作為業內標桿,臺積電的每一次技術革新都將推動不少應用設備、系統的升級。

對一般的設備使用者來說,或許影響并不明顯,但對于許多公司的尖端產品來說,臺積電是為數不多的選擇。

2020年才開始不久,由于疫情原因,可以預見未來短期國內大部分市場的需求將持續低迷,對臺積電來說,由于國內居民的消費熱情走低,來自手機廠商的訂單量或許會有所減少。同時,中國目前的經濟情勢對于剛回溫的半導體銷售環境來說,可能會造成一定程度的打擊。

不過,對于生意遍布全球的臺積電來說,一個明顯的好消息是:5G和AI技術的發展將持續對其芯片銷售起到推動作用。

根據日經新聞2019年12月28日的報道,東南亞地區將在今年啟動5G服務的應用,這無疑為許多5G移動設備廠商以及相關行業開拓了新市場。

當然,這是臺積電的機會,也會是其他競爭對手的機會。臺積電在商業道路上發展,除了需要保持領先的技術水平,也要準備好應對新的局勢變化產生的新風險。

文/劉曠公眾號,ID:liukuang110