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臺積電這個(gè)客戶,或?qū)A代工格局產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響

2021-12-23 13:57 半導(dǎo)體行業(yè)觀察

導(dǎo)讀:半導(dǎo)體界的人們一直在猜測臺積電和英特爾的交易。關(guān)于這筆交易也謠言四起,從英特爾試圖讓 AMD 失去產(chǎn)能,到英特爾夾著尾巴乞求臺積電的產(chǎn)能,因?yàn)樗麄兊男鹿?jié)點(diǎn)無法正常工作。這一切都以 Pat Geisinger 上周的臺灣之行告終。

  半導(dǎo)體界的人們一直在猜測臺積電和英特爾的交易。關(guān)于這筆交易也謠言四起,從英特爾試圖讓 AMD 失去產(chǎn)能,到英特爾夾著尾巴乞求臺積電的產(chǎn)能,因?yàn)樗麄兊男鹿?jié)點(diǎn)無法正常工作。這一切都以 Pat Geisinger 上周的臺灣之行告終。

  一些人認(rèn)為臺積電正在通過向英特爾供應(yīng)產(chǎn)品來打自己的腳。SemiAnalysis 想澄清一下,因?yàn)橐恍┲{言很荒謬。我們將深入探討晶圓供應(yīng)協(xié)議的細(xì)節(jié),包括 AMD、Apple、Broadcom、Intel、MediaTek、Nvidia 和 Qualcomm 的預(yù)付款條款和產(chǎn)能協(xié)議。

  臺積電喜歡說他們是每個(gè)人的代工廠,他們會為每個(gè)人供貨,但就像任何癮君子一樣,臺積電有他們的最愛。不過,這并不妨礙臺積電向所有人銷售。需要說明的是,臺積電是每個(gè)人的供應(yīng)商,但他們的協(xié)議條款各不相同。臺積電為其不同的客戶提供了截然不同的條款。最簡單的是批量定價(jià),但其他包括更早地使用技術(shù)或其他條款。解釋這些差異的最好方法是首先深入了解臺積電最重要的客戶 Apple 的一些條款。

  無論如何,蘋果是臺積電最重要的客戶。Apple 是臺積電最先進(jìn)節(jié)點(diǎn)上的最大客戶。Apple 因?yàn)槠涓呙芏燃缮瘸?(InFO) 設(shè)計(jì),讓其使用的臺積電先進(jìn)封裝比任何其他公司都多。據(jù)數(shù)據(jù)顯示,蘋果貢獻(xiàn)的營收是臺積電第二大客戶的3 倍多。為了讓這個(gè)可怕的比喻繼續(xù)下去,蘋果是臺積電長期以來的有錢朋友。蘋果購買名牌,臺積電也知道蘋果會為它們買單。臺積電非常了解蘋果的計(jì)劃,因此臺積電將在不要求預(yù)付款的情況下建立蘋果所需的產(chǎn)能。

  Apple 與臺積電的整合非常緊密,以至于他們共同合作為新節(jié)點(diǎn)定義原始工藝開發(fā)套件 (PDK)。臺積電的其他主要客戶也可以進(jìn)行一些定制,但 Apple 驅(qū)動(dòng)了大部分基本 PDK。

  由于 Apple 是主要新節(jié)點(diǎn)的第一個(gè)客戶,因此 Apple 處于獨(dú)特的位置,其季節(jié)性業(yè)務(wù)可以推動(dòng)流程節(jié)點(diǎn)第一年的利用率。在 N7 工藝節(jié)點(diǎn)和 N5 工藝節(jié)點(diǎn)生命周期的第一個(gè) Q1 中,臺積電在這些節(jié)點(diǎn)上處理了一些未充分利用的問題。Apple 可以購買產(chǎn)能,但他們也有權(quán)根據(jù)業(yè)務(wù)需求在全年上下調(diào)整所需的產(chǎn)能。確切的細(xì)節(jié)尚不清楚,但很明顯,Apple 不會像其他客戶那樣為產(chǎn)能預(yù)付費(fèi)用。同樣,蘋果在年初減少需求或年中增加需求時(shí)似乎也不會支付費(fèi)用。由此可見,一級客戶的優(yōu)勢是巨大的。

  臺積電利用這種季節(jié)性因素,做了一些非常聰明的事情。盡管 Apple 不要求臺積電 N5 晶圓的全部產(chǎn)能,但臺積電仍在繼續(xù)制造這些晶圓并將其保留在資產(chǎn)負(fù)債表上。通過預(yù)先制造臺積電知道他們會賣得出去的晶圓,臺積電保留了更多的產(chǎn)能以供今年晚些時(shí)候使用,并最大限度地提高產(chǎn)量/收益。

  “庫存天數(shù)增加了 10 天至 83 天,主要是由于 N5 晶圓預(yù)制。我們像以前一樣在季節(jié)性低水平期間為我們的客戶預(yù)先構(gòu)建?,F(xiàn)在,當(dāng)我們在旺季開始增加庫存時(shí),庫存通常會像以前一樣自然下降?!迸_積電首席財(cái)務(wù)官Wendall Huang說。

  這種范式將隨著 N3 工藝節(jié)點(diǎn)而有所改變,相對于 N5 工藝節(jié)點(diǎn),第一年的新設(shè)計(jì)流片數(shù)量是其兩倍。盡管存在一些性能和每片晶圓成本問題,但仍有更多公司轉(zhuǎn)向 N3。他們將處理一些與成為先行者相關(guān)的初期痛苦,這些痛苦是蘋果和臺積電由于其難以置信的緊密整合而隱藏的。

  AMD 和聯(lián)發(fā)科是另外兩個(gè)首選的臺積電客戶。它們大多處于領(lǐng)先地位,因此無需為產(chǎn)能預(yù)付大量費(fèi)用。他們獲得了所需的最前沿晶圓產(chǎn)能,而各自供應(yīng)鏈的問題則取決于其他方面。

  對于 AMD 而言,這些供應(yīng)問題更多地涉及基板以及服務(wù)器和筆記本電腦 ODM 的外部組件,例如 BMC 和 WiFi。對于聯(lián)發(fā)科,這些供應(yīng)問題更多地涉及 PMIC 和 RFFE。因此,兩家公司與臺積電的供應(yīng)協(xié)議預(yù)付款幾乎不存在。在 2021 年第三季度,盡管全行業(yè)處于數(shù)十年來最嚴(yán)重的半導(dǎo)體供應(yīng)緊縮之中,但AMD 僅達(dá)成了 3.55 億美元的預(yù)付費(fèi)長期供應(yīng)協(xié)議。大部分預(yù)付款專用于基板。

  聯(lián)發(fā)科和 AMD 也在定制工藝節(jié)點(diǎn)上與臺積電密切合作。聯(lián)發(fā)科一直處于 N6 和 N4 節(jié)點(diǎn)演進(jìn)的主導(dǎo)地位。大約 6 個(gè)月前,聯(lián)發(fā)科已成為第一個(gè)使用這些工藝節(jié)點(diǎn)的客戶。AMD 還設(shè)計(jì)了自己的自定義庫。他們在 N7 上進(jìn)行了一些工作,但在 N5 流程節(jié)點(diǎn)上尤其如此。AMD 更是封裝領(lǐng)域的開拓者。臺積電擁有 3D 混合鍵合封裝的測試平臺和爬坡合作伙伴。那就是 AMD。這里的空間非常小,但 AMD 在交付該技術(shù)方面領(lǐng)先 6 個(gè)多月。

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  臺積電第三季度的財(cái)務(wù)報(bào)告

  盡管臺積電的 3 個(gè)最大和最友好的客戶沒有預(yù)付款條款,但臺積電已收到大筆付款以保留客戶的產(chǎn)能。在 2021 年第三季度,臺積電表示,公司在未來 12 個(gè)月內(nèi)獲得了 5.8 億美元的產(chǎn)能保證,在 12 個(gè)月之后的產(chǎn)能獲得了 32.4億美元的產(chǎn)能預(yù)付款。這意味著,臺積電的一些客戶需要預(yù)先付出金錢才能獲得他們未來多年想要的產(chǎn)能。

  另一方面,我們有高通和英偉達(dá)。這些公司的晶圓供應(yīng)安排非常投機(jī)取巧。他們一直在三星和臺積電之間搖擺??偟膩碚f,三星比臺積電要低不少,尤其是在成本/晶體管的基礎(chǔ)上,這使得他們能夠吸引整個(gè)行業(yè)中第二和第三大的無晶圓廠半導(dǎo)體公司。

  英偉達(dá)巧妙地發(fā)揮了這種關(guān)系。Nvidia 過去在低端 GPU 上的成本要低得多,而且整個(gè) Ampere 游戲和 Orin 汽車產(chǎn)品線的成本要低得多,而且性能還可以接受。英偉達(dá)在三星還能夠獲得比他們在臺積電更多的產(chǎn)能供應(yīng),從而推動(dòng)了他們的驚人增長。英偉達(dá)也是臺積電的開拓者,通過與臺積電合作優(yōu)化數(shù)據(jù)中心 GPU 的大量標(biāo)線大小的裸片和自定義庫。英偉達(dá)是迄今為止臺積電最大的 2.5D 高級封裝客戶。

  由于英偉達(dá)在臺積電和三星之間投機(jī)取巧,英偉達(dá)沒有得到相同的條款。英偉達(dá)希望在明年及以后獲得大量 N5 容量和 2.5D 封裝功能,因?yàn)樗麄儨?zhǔn)備推出 Hopper 數(shù)據(jù)中心 GPU、Lovelace 游戲 GP。他們同時(shí)還繼續(xù)與博通PK,希望在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域獲得份額。為了確保這一供應(yīng),英偉達(dá)向臺積電預(yù)付了數(shù)十億美元,這是前 3 個(gè)客戶不必預(yù)支的。其中很大一部分原因還在于英偉達(dá)在臺積電的增長取決于他們從三星轉(zhuǎn)多少產(chǎn)能過來。

  “我們簽訂了幾項(xiàng)長期供應(yīng)協(xié)議,根據(jù)這些協(xié)議,我們本季度預(yù)付了 16.4 億美元,并將在未來支付 17.9 億美元。未清庫存采購和長期供應(yīng)義務(wù)為 69.0 億美元,包括 17.9 億美元,高于去年同期的 25.7 億美元和上一季度的 47.9 億美元?!庇ミ_(dá)首席財(cái)務(wù)官Colette Kress說。

  高通巧妙地處理了這種關(guān)系,但他們最近也犯了一個(gè)錯(cuò)誤。高通早就在三星生產(chǎn)了許多低端和中端 SOC,但在 2020 年,他們將旗艦 Snapdragon 800 系列轉(zhuǎn)移到了三星。一個(gè)長期推測的項(xiàng)目是,由于使用三星代工廠,三星在其智能手機(jī)中使用了更多的高通 SOC。

  這是一個(gè)很好的安排,直到最近聯(lián)發(fā)科強(qiáng)勢回歸。7 月,SemiAnalysis 獨(dú)家詳述了聯(lián)發(fā)科在新旗艦 SOC 中使用 N4 的情況。我們在聯(lián)發(fā)科自己的公告前幾個(gè)月詳細(xì)介紹了確切的 CPU 配置和緩存詳細(xì)信息。當(dāng)時(shí)我們認(rèn)為聯(lián)發(fā)科可能會從高通手中奪走Android CPU的桂冠,這似乎已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。基準(zhǔn)測試顯示,聯(lián)發(fā)科在 CPU 上擁有 17% 的 MT 性能優(yōu)勢和 34% 的電源效率優(yōu)勢。

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  高通使用與聯(lián)發(fā)科相同的 Arm 核心,并且也意識到性能缺陷即將到來。因此,他們通過在中代切換節(jié)點(diǎn)來做一些完全前所未有的事情。S8G1,2022 年旗艦 SOC,目前在三星的工藝上生產(chǎn),但在 2022 年年中,他們將發(fā)布在臺積電 N4 工藝節(jié)點(diǎn)上的版本。這將讓他們可以解決所有效率和性能缺陷。由于 CPU 類別中的這種損失,H1 對他們來說將比較艱難。當(dāng)然,異構(gòu)計(jì)算是至高無上的,高通在這之外還有更好的芯片,但他們不得不爭先恐后。2023年,高通將把整個(gè)高端和旗艦產(chǎn)品線全部轉(zhuǎn)移到臺積電。

  高通有大約有13億美元的預(yù)付款。這個(gè)數(shù)字不能直接與英偉達(dá)的相比,但它是一個(gè)龐大的數(shù)字。其中很大一部分流向了高通的 RFFE 供應(yīng)商,因?yàn)樗麄冋谝跃薮蟮姆绞桨l(fā)展這項(xiàng)業(yè)務(wù)。當(dāng)然,一部分也走向聯(lián)電和 PSMC,但臺積電也迫使高通簽署長期協(xié)議。

  在討論英特爾之前,我們將簡要介紹一下博通。Broadcom 擁有多元化的供應(yīng)鏈,他們使用多個(gè)代工廠,包括內(nèi)部的 RFFE,但臺積電是其主要的代工廠。博通是臺積電最大的客戶之一,但博通也是大客戶中增長最慢的。緩慢的增長與博通在半導(dǎo)體行業(yè)中增長最快的兩個(gè)垂直領(lǐng)域(網(wǎng)絡(luò)和 RFFE)運(yùn)營的事實(shí)背道而馳。

  博通正在失去兩者的份額,部分原因與他們的產(chǎn)能安排有關(guān)。他們對大規(guī)模增加產(chǎn)能并要求其產(chǎn)品獲得荒謬的利潤率非常不溫不火。Broadcom 的技術(shù)在許多細(xì)分市場中都非常出色,但它們正在慢慢被侵蝕。臺積電 Broadcom 的未來供應(yīng)增長并沒有那么大,而且他們幾乎沒有為領(lǐng)先的 N5 和 N3 容量支付預(yù)付款。回到我們的類比,Broadcom 是一個(gè)小氣鬼,他們想要在前端獲得優(yōu)惠并以荒謬的價(jià)格轉(zhuǎn)售給他們的癮君子。

  現(xiàn)在,到英特爾。讓我們首先回?fù)暨@種說法,那就是英特爾正在購買產(chǎn)能以對抗 AMD。AMD 在他們想要的時(shí)間范圍內(nèi)從臺積電那里獲得他們想要的容量。另一個(gè)事實(shí)是,Bob swan早就同意了一些非常大的交易。這筆交易包括 N6、N5/4 和 N3 的容量。這不是什么新鮮事。

  臺積電很聰明,他們正在計(jì)算,并且正在打持久戰(zhàn)。是的,隨著英特爾解決內(nèi)部工藝節(jié)點(diǎn)問題,臺積電可以幫助英特爾重新振作起來。臺積電有一個(gè)更長遠(yuǎn)的愿景,只有他們才能提供領(lǐng)先的產(chǎn)能。在 2022 年和 2023 年,高通和英偉達(dá)充分認(rèn)識到這一點(diǎn),但仍將三星放在了未來的口袋里。他們想對英特爾做同樣的事情。

  隨著英特爾轉(zhuǎn)向更多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 SOC 設(shè)計(jì)流程,他們設(shè)計(jì)不同工藝節(jié)點(diǎn)的能力也在增加。Bob Swan 為此一直使用“可選性”這個(gè)詞。英特爾保持其核心 IP 塊的可移植性,甚至將它們設(shè)計(jì)為多進(jìn)程。他們的路線圖包括內(nèi)部和外部流程的小芯片。在內(nèi)部流程與外部流程方面,英特爾正在醞釀一場戰(zhàn)斗。

  臺積電想成為將英特爾迷們轉(zhuǎn)化為臺積電的長期客戶。盡管外部制造占晶圓總供應(yīng)量的 20%,但他們的歷史主要使用英特爾本身。如果臺積電能夠說服英特爾設(shè)計(jì)和產(chǎn)品使用他們的工藝 更好,他們就可以切斷英特爾內(nèi)部制造的喉嚨。

  Pat Gelsinger 顯然提出了一個(gè)非常不同的故事。他一直在大力投資制造業(yè),甚至正在推動(dòng)代工服務(wù)的故事。SemiAnalysis 可以確認(rèn)英特爾已停止向市場銷售舊工具,因?yàn)樗鼈儗⒈A魺o法轉(zhuǎn)換的舊節(jié)點(diǎn)容量。雖然前任ceo簽署的交易具有很強(qiáng)的約束力,并且確實(shí)包含了一些非??量痰臈l款以防止取消,但長期的情況卻大不相同。

  英特爾首席執(zhí)行官Pat Gelsinger說:“但是讓我們回到 25 年和 26 年,我們說我們有點(diǎn)過頭了。該備用產(chǎn)能有 3 種用途。一是去獲得更多的市場份額,對吧?如果我有領(lǐng)導(dǎo)力產(chǎn)品和領(lǐng)導(dǎo)力流程,我會以良好的利潤率這樣做。重新獲得市場份額。其次,我還在我們的商業(yè)模式中建立了我們使用代工廠,對,外部代工廠也是如此。因此,如果我的產(chǎn)能過多,我會將晶圓從外部代工廠撤回,并在內(nèi)部以更高的利潤率運(yùn)行它們。第三,我去贏得更多代工客戶。所以這些也是良好的利潤代工廠客戶,就像我們在領(lǐng)先的代工廠市場看到的一樣。因此,如果我有任何閑置產(chǎn)能,我有 3 個(gè)巨大的用途,它們也具有很高的利潤率、資本和現(xiàn)金流效率。所以對我來說,那些擔(dān)憂是對的”

  目前英特爾與臺積電的交易是什么,Bob Swan簽了什么?2023年和2024年英特爾在臺積電的產(chǎn)能有多大?他們將哪些產(chǎn)品遷移到外部節(jié)點(diǎn)?其他客戶及其容量安排呢?

  這是一個(gè)很有意思,也可能會影響整個(gè)晶圓代工格局的問題。