台积电3nm将在2022年到来 能否刺激ASIC矿机再次爆发？

chemcook

台积电昨天发布了第四季度财报。尽管上半年业绩不佳，但该公司下半年业绩出现反弹，第四季度末实现净收入103.9亿美元，超出业绩预期逾1亿美元。台积电将8.3%的增长归功于高端智能手机、初期的5G部署，以及使用台积电最新的前沿7nm工艺的高性能计算相关应用。
台积电7nm制程于2018年投入生产，并在2019年继续增加产能。在第四季度，它占据了出货晶圆总收入的35％。按营收计，这是过去10年里晶圆市场份额第二高的节点，仅有一个季度被28nm节点超越。2019年开局不利，其7nm节点的利用率低于预期。在下图中可以看到这与收入份额的小幅下降有关。全年来看，台积电的毛利率下降了2.3%，主要原因是2019年上半年的产能利用率较低。尽管如此，随着N7进入第3个年头，它似乎是台积电迄今为止最成功的节点。台积电作为半节点和产量学习节点的10nm节点几乎完全消失了，只占整个晶圆收入的1%。台积电的第一个FinFET节点，16nm，由于其成熟度、成本和生态系统，仍然是一个强大和持久的节点。这一节点仍占第四季晶圆营收的20%。

台积电定义的16nm及以下的先进技术在第四季度占晶圆业务收入的56%，高于第三季度的51%。顺便说一下，在全年的基础上，2019年先进技术占所有晶圆收入的50%，比2018年的41％增长了9％。第四季度的收入增长主要是由智能手机市场推动的，智能手机市场增长了16%，而高性能计算市场增长了6%。
值得指出的是，从全年来看，智能手机增长了12％，而高性能计算实际上下降了8％以上。如果你要分析一下高性能计算市场正在发生的事情，就会发现与加密货币相关的ASIC是导致整体下滑的原因。台积电表示，如果不考虑加密货币产品，到2019年，高性能计算实际将有5%左右的增幅。2019年，高性能计算占台积电晶圆业务收入的30%，智能手机占49%。去年，AMD在其台积电7nm节点上扩大其基于Zen 2的整个产品组合。在高性能计算领域，AMD的增长正在帮助弥补加密技术带来的晶圆下滑。
在晶圆出货量方面，台积电公布第四季晶圆出货量超过280万片。这是台积电有史以来最高的晶圆出货量，超过了2017年第三季度以来的最高出货量275万片。


资本支出和未来节点

台积电的运营费用，包括研发费用，增加了大约1.2亿美元，原因是与未来5nm及3nm节点相关的研发费用增加，以及5nm节点初期生产的准备工作。台积电第四季资本支出达到56亿美元。台积电全年资本支出为149亿美元。相比之下，英特尔2018年的资本支出为152亿美元，2019年计划的资本支出约为160亿美元（实际数字将于1月23日公布）。台积电预计，未来几年，5G应用和强劲的高性能计算需求将推动对其先进技术的强劲需求。台积电预计，2020年的资本支出将在150亿至160亿美元之间，其中80%将用于先进技术（7nm、5nm和3nm）， 10%用于专业技术，其余10%用于先进封装。
N6
去年，台积电宣布推出N6节点。这是一个基于EUV的节点，但与第二年投产的N7+不同，N6被设计为从N7轻松迁移的路径，因为其设计规则与N7完全兼容。事实上，台积电认为N6是“N7家族”的一份子。据说，与N7相比，N6的密度提高了约15-20%，功耗有所改善，尽管没有提供等功率或速度比较。我们认为密度增益是通过从双扩散中断切换到单条隔离线获得的。台积电确实注意到，与N7+相比，N6的EUV层多了1层。台积电报告称，N6今年第一季度将进入风险生产阶段，预计年底前将实现量产。到2020年，7nm系列芯片预计将继续贡献超过30%的晶圆收入。
N5
N5节点是台积电N7之后的下一个完整节点。它的特点是密度提高了80%，速度提高了20%。这一工艺广泛使用EUV，并有望在今年上半年批量生产。值得注意的是，在财报电话会议上，台积电CEO C.C. Wei博士称N5初期生产为“今年上半年”，同时称N6风险生产是在“今年第一季度”。这意味着N5初期生产可能在Q2，而不是Q1。“我们预计，在移动和高性能计算应用的推动下，今年下半年的增长将非常迅速和平稳，”C.C. Wei说。他补充说:“我们有信心，5nm将是台积电另一个大而持久的节点。”台积电预计N5将在2020年贡献约10%的晶圆收入。与最初的N7初期生产相比，在开发周期的类似阶段，台积电报告N5的流片略有减少，但他们预计，大批量的流片将大体相当。
N3
与N5类似，对于台积电而言，N3节点是N5之后的下一个完整节点。C.C. Wei表示，与N5相比，N3将在性能、功耗和面积方面提供另一个全节点扩展优势。我们正在与客户合作进行N3设计，目前技术进展顺利。我们在开发中有许多技术选择，我们仔细评估了所有不同的方法。我们的决定是基于技术成熟度、性能和成本。C.C. Wei说：“我们希望我们的N3技术在引入后成为PPA和晶体管技术中最先进的代工技术。”鉴于2021年N5P流程已经规划好，我们预计N3将在2022-23年期间实现初期生产。

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