上週，台積電發布了公司第 4 季度和 2022 年全年收益報告。除了確認台積電結束了這家世界頂級芯片製造商非常繁忙、利潤豐厚的一年——全年淨收入近 340 億美元——該公司的年終報告還為我們提供了最新的更新台積電各種晶圓廠項目的狀況。
台積電在 22 年第 4 季度發布的重大新聞是，台積電已開始使用其 N3（3 納米級）製造技術進行芯片的大批量生產。由於高昂的設計成本和該節點的第一個 N3B 實施的複雜性，該節點的提升最初將相當緩慢，因此全球最大的晶圓代工廠預計它不會在 2023 年為其收入做出重大貢獻。然而，公司將投資數百億美元擴大其 N3 製造能力，因為最終 N3 有望成為台積電受歡迎的持久生產節點系列。
最初緩慢增長
<“我們的 N3 已經按計劃在去年第四季度末成功進入量產，良率很好，”台積電首席執行官 C. C. Wei 說。 “我們預計 2023 年將在 HPC 和智能手機應用程序的推動下實現平穩增長。由於我們的客戶對 N3 的需求超出了我們的供應能力，我們預計 N3 將在 2023 年得到充分利用。”
請記住，台積電在 2021 年和 2022 年的資本支出主要集中在擴大其 N5（5 納米級）製造能力上，它是毫不奇怪，該公司的 N3 能力有限。同時，台積電預計 N3 在第三季度之前不會佔其收入的任何可觀份額。
事實上，第一代工廠預計 N3 節點（包括基準 N3 和寬鬆的 N3E，設置為2023 年下半年進入 HVM）占公司 2023 年晶圓收入的 4%-6%。但這將超過 N5 在 2020 年前兩個季度的 HVM 貢獻（約 35 億美元） ).
“我們預計 [可觀的 N3 收入貢獻] 將從 2023 年第三季度開始，N3 將在 2023 年占我們晶圓總收入的中個位數百分比，”Wei 說。 “我們預計 2023 年 N3 收入將高於 2020 年第一年的 N5 收入。”
許多分析師認為，基準 N3（也稱為 N3B）將被蘋果獨占或幾乎排他性，這是台積電最大的客戶，儘管初始成本很高，但仍願意先於所有其他公司採用前沿節點。如果這個假設是正確的，並且 Apple 確實是使用基線 N3 的主要客戶，那麼值得注意的是台積電同時提到了智能手機和 HPC（台積電用來描述幾乎所有 ASIC、CPU、GPU、SoC 和 FPGA 的模糊術語，而不是2023 年與 N3 結合的汽車、通信和智能手機）應用。
下半年 N3E 即將到來
許多公司等待台積電放鬆的 N3E 的原因之一技術（根據台積電的說法，將於 2023 年下半年進入 HVM）是更高的性能和功率改進，以及更積極的邏輯縮放。另一個是該過程將提供更低的成本，儘管成本為-gpus”>與 N5 相比缺乏 SRAM 擴展，華興資本的分析師表示。
“N3E 的 EUV 層比基線 N3 少 6 層，承諾更簡單的工藝複雜性、固有成本和製造週期時間，儘管密度增加較少，”華興資本分析師 Szeho Ng 在本週給客戶的一份報告中寫道.
Ho 表示，台積電最初的 N3 具有多達 25 個 EUV 層，並且可以對其中一些層應用多重圖案化以增加密度。根據合同，N3E 最多支持 19 個 EUV 層，並且僅使用單圖案 EUV，這降低了複雜性，但也意味著更低的密度。
“客戶對優化的 N3E 的興趣（發布基線 N3B ramp-向上，這主要限於 Apple）很高，包括 HPC（AMD、英特爾）、移動（Qualcomm、Mediatek）和 ASIC（Broadcom、Marvell）中的計算密集型應用程序，”Ho 寫道。
看來N3E確實是台積電3nm級節點的主力軍，之後N3P、N3S、N3X陸續登場。
N3上百億
而台積電的3nm級節點到 2023 年，該公司的收入將略高於 40 億美元，該公司將斥資數百億美元擴大其晶圓廠產能，以在各種 N3 節點上生產芯片。今年公司的資本支出預計在 320 億美元至 360 億美元之間。其中 70% 將用於先進工藝技術（N7 及以下），其中包括台灣的 N3 產能，以及亞利桑那州 Fab 21 的設備（N4、N5 節點）。同時，20% 將用於使用專業技術（這實質上是指各種 28 納米級工藝）生產芯片的晶圓廠，10% 將用於先進封裝和掩模生產等方面。
花費在至少 220 億美元的 N3 和 N5 容量表明台積電對這些節點的需求充滿信心。這是有充分理由的:N3 系列工藝技術將成為台積電最後一個基於 FinFET 的複雜高性能芯片生產節點系列。該公司的 N2（2 納米級）製造工藝將依賴於基於納米片的環柵場效應晶體管 (GAAFET)。事實上，華興資本分析師 Szeho Ng 認為，今年用於先進技術的資本支出中有很大一部分將用於 N3 產能，為 N3E、N3P、N3X 和 N3S 的推出奠定基礎。由於支持 N3 的晶圓廠也可以在 N5 工藝上生產芯片，因此台積電將能夠在對基於 N5 的芯片也有大量需求的地方使用這一產能。
“台積電將 2023 年的資本支出定為 32-32 美元360 億美元（2022 年:363 億美元），其擴張重點是 Fab 18（台南）的 N3，”該分析師在給客戶的一份報告中寫道。
由於台積電的 N2 工藝技術只會在 2026 年開始量產，因此 N3 確實將成為該公司的一個持久節點。此外，由於它將是最後一個基於 FinFET 的先進芯片節點，它將在未來使用多年，因為並非所有應用都需要 GAAFET。