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芯片短缺已经是全球性的问题。而提到这个问题,就不得不提到关键点,全球最大的芯片制造商-台积电。

 

台积电目前已经进入3纳米制程工艺时代。而目前最先进并且能够量产的芯片是使用5纳米工艺制程。而3纳米芯片的速度将比5纳米芯片高70% 。

 

 

每当制程工艺突破新一代,也意味着芯片上的晶体管(Transistor)体积会变得更小。这也让单一芯片可以容纳更多的元件,提高效率之余最重要的还可以降低成本。

 

晶体管是一种类似电流开关,主要是控制芯片内的输入电压。

 

在3纳米制程工艺下,晶体管的体积只有人类头发的2万分之1。

 

 

                            地缘政治考量因素,台积电成为各国哄抢对象

 

而这次全球芯片短缺的问题,更是直接导致日欧美国家的各大汽车商减产甚至停产。

 

传统大型汽车商一直以为他们是决定供应链话语权的掌控者,然而在半导体芯片上游面前,都只能束手无策。

 

在经历了中美贸易战以及去年的新冠疫情之后,各国尤其是美国已经意识到,掌控芯片上游产业链的重要性。

 

因为美国对于国家的国防军工芯片,全都由外国公司供应的这种情况感到十分担忧,而台积电便成为众之矢的。

 

正是迫于这种压力,台积电去年宣布在美国Arizona建设厂房,同时也在上个月宣布将在日本设厂。

 

各国政府也知道,台积电的竞争优势巨大,扶持本土生产商与台积电竞争是不现实的,而目前只能做的是拉拢台积电在本土设厂。

 

                                     台积电多年经营,所取得的护城河

 

台积电所建立的优势,不是一日两日形成的。事实上,台积电一直都是著名品牌如苹果,AMD, Qualcomm的代工商。这家台湾公司更是控制了全球超过一半的专门定制芯片。

 

 

上图显示,随着制程工艺越先进,台积电的优势越明显,甚至是达到了其他竞争对手望尘莫及的地位。

 

当然,台积电的优势一开始也不是那么大。台积电28-65纳米芯片(大部分汽车芯片)的市场份额只有40至65% 。

 

不过当来到最先进的5纳米芯片后(手机和电脑处理器芯片),台积电几乎垄断了90%的市场。

 

因为当工艺手法逐渐进步之后,成本就会越高,导致更多的晶片生产商不堪过高的成本,而选择外包生产线,彻底退出市场。

 

台积电的竞争对手如美国的Global Foundries、台湾的UMC,都在过去几年陆续退出市场。

 

 

上图就清楚显示,台积电在芯片制程工艺上,几乎是一骑绝尘。

 

台积电将今年的投资的资本上调至高达250亿至280亿美元,这足足比2020年增加大约63%,投资金额遥遥领先Intel和三星。

 

值得一提的是,INTEL近期才宣布投资200亿美元建设芯片工厂,与台积电和三星一争天下。

 

然而,令人尴尬的是,INTEL又是台积电和三星的客户,而INTEL在7纳米和10纳米的制程工艺上,其实已经开始有些吃力。

 

 

因此为了应对AMD的竞争,并且保住电脑处理器的市场份额,INTEL被迫将部分生产外包给台积电,以度过这段过渡期。

 

INTEL计划在2023年将其中20%的CPU生产外包给台积电,届时后者需要为这笔合约额外投资100亿美元。

 

如今唯一能够追得上台积电的只有韩国的三星。中国的中芯国际,因为被制裁,而难以获得来自ASML的EUV光刻机,无疑是雪上加霜。中芯国际目前能够量产的也只有14纳米芯片。

 

而欧洲的半导体巨头如Infineon, NXP and ST Micro普遍都是芯片设计公司,在制程工艺上只能达到了22纳米的水平。

 

这就是整个上游芯片的江湖,台积电已经到了独孤求败的地位。

 

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