台积电史上最杯具工艺:20nm彻底消失了

硬件世界 2021-04-17

近日,台积电公布了2021年第一季度财报,收入129.2亿美元,同比大增25%,毛利率52.4%,同比微增0.6个百分点。



其中,智能手机、高性能计算市场分别为台积电贡献了45%、35%的收入,合计高达80%,是两大绝对支柱,另外物联网9%、自动驾驶4%、其他7%。



当季度,台积电出货了336万块等效300mm晶圆,每月产出112万块,相比2020年月平均产能增加了8%。



工艺节点方面,如果回顾台积电五六年来的变化,会发现一些有趣的现象。





目前,5nm、7nm两大最新工艺已经在台积电总收入中占据半壁江山,合计达49%,不过5nm的占比从上季度的20%大幅跌至14%,7nm则从29%恢复增加到35%。



原因很简单,台积电5nm工艺的客户、产品并不多,还损失了华为,7nm则更加成熟,成本也更低,自然能吸引更多订单。



10nm工艺作为一个过渡节点,一直没能占据主导地位,2017年第二季度量产,半年后达到峰值为25%,之后就迅速萎缩,去年第二季度就基本归零了。



16nm是一个极为重要和普及的节点,收入占比起起伏伏都不算低,目前又略微恢复到了14%,堪比5nm。



20nm无疑是最悲剧的,其过渡性质比10nm还要重一些,2019年第一季度量产后,占比始终都没有超过1%,到了今年第一季度终于彻底消失。



28nm、40/45nm、65nm、90nm+这些成熟工艺,因为市场需求稳定,也一直占据一席之地,还都颇为稳定。





台积电CEO魏哲家指出,N5(5nm)已经进入大规模量产的第二个年头。另外,同属于5nm家族的改良版N4(4nm)会在下半年推出,2022年进入大规模量产。



台积电强调,N5和N4都会是公司长期依赖的制程,就目前的判断,智能手机、高性能电脑等应用未来增长势头强劲。



至于3nm,风险试产年底启动,量产最快2022年下半年。



另外,台积电还调整了2021年的营收预期,年增幅从此前的15%上调为20%。



产品及客户方面,虽然台积电没有明说,但第二代5nm最大的客户无疑将是用于苹果iPhone 13系列机型的A15处理器。当然,AMD的Zen4应该也会占据相当一部分比例。


4nm方面,据说第一批订单已被苹果M系处理器包圆,当然,高通新骁龙(骁龙895?)也有望拿下。





另外,以台积电为代表的半导体厂商已经获得支持,并被期许在2030年前量产1nm以下工艺。



为协助台积电、稳懋、华邦、日月光等提前布局12寸晶圆制造利基设备,现正规划推动高雄半导体材料专区,建立南部半导体材料S廊带,旨在掌握关键化学品和材料优化参数,建立战略供应链。



有观点将2030年定义为超摩尔定律时代,IC产品迈向多元化和极致效能,并进入埃米尺度。



从头部核心设备光刻机的角度,ASML目前公开的路线图最远规划到型号EXE:5200,数值孔径0.55NA,硅片、曝光洁净室逼近物理极限。



按照ASML的说法,现今5nm/7nm光刻机已然需要10万+零件、40个集装箱,而1nm时代光刻机还要比3nm还大一倍左右。





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