美国不是第一次向全球最大的晶圆代工商台积电伸出橄榄枝了。今年8月，美国众议院议长佩洛西跑到中国台湾，还跟91岁的台积电创始人张忠谋同桌吃了顿饭。但据英国《金融时报》报道，张忠谋在这顿饭局上丝毫不留情面，直接了当告诉佩洛西：美国在本土重振芯片制造的努力注定会失败。“他很直率，客人们都有些感到意外。”一位听到谈话的人说。
▲台积电创始人张忠谋
如今，作为中国台湾科技产业的“心头肉”，影响力足以辐射全球半导体供应链的台积电，正处在中美科技拉锯战中激烈的前线。这家用35年“赶美超韩”、成功登顶第三季度全球半导体销售额榜首的芯片企业，其崛起历程是全球化时代最具代表性的章节之一。然而，芯片下行周期、美国强权干扰等阴云的侵袭，给台积电的未来蒙上了充满不确定性的阴影。2022年1月，台积电总市值一度攀上高峰，超过7500亿美元。但如今，即便其第三季度净利暴涨近80%、销售额超过三星、英特尔，也没能拦住一跌不复返的股价。截至10月24日收盘时间，台积电的市值已经跌到3179亿美元，即9个月之间市值蒸发了约3万亿人民币。
▲台积电总市值在今年1月触顶，随后一路下跌
纵然台积电用风光业绩震慑全场，稳坐中国科技公司市值头把交椅，甚至手握敢跟大客户苹果谈判的筹码，接下来，台积电攒在手里的牌，却还不足以确保其坐稳未来的芯片制造龙头之位。本文福利：终端消费电子需求疲软，台积电增长压力巨大，精品推荐报告《为什么台积电带不动半导体行情》，可在公众号聊天栏回复关键词【芯东西287】获取。
美国扶持本土芯片制造业，为什么要竭力拉拢一家中国台湾芯片企业？随着制程工艺的研发和生产成本逐代上涨，具备资金和技术实力挺进7nm及更先进制程的玩家屈指可数，全球唯有台积电、三星、英特尔三家。
▲不同工艺下的典型芯片流片成本图，28nm后成本开始迅速上升
作为一家独立芯片代工企业，台积电只做生产，不做设计，这使得它相较还有芯片设计业务的三星与英特尔，能带给芯片设计商更大的安全感。自抢占7nm先机后，台积电已经彻底坐稳全球晶圆代工的中心位，促使中国台湾地区在全球先进芯片产能的占比高达92%。瑞士信贷预测，到2023年底，台积电的产能或达1710亿美元，“是未来十年美国芯片法案分配规模的3倍还多”。
▲2021~2022年全球晶圆代工收入按地区分布（图源：TrendForce）
相比之下，美国在全球芯片制造业中的份额从1990年的37%一路下滑，到2020年仅剩12%。苹果、高通、英伟达、博通、AMD等美国最顶尖的芯片设计企业，都依赖于台积电的制造生产，甚至英特尔也被曝向台积电3nm下了订单。台积电已经凭借其长年积累的先进技术和稳定供应能力，成为芯片共生系统中最核心的存在。也就是说，台积电万一“断供”，美国芯片设计业将大受冲击。如此多实力雄厚的美国芯片公司们，竟然都离不开一家海外公司，这俨然是美国政府不愿接受的事实。再加上寒潮、地震、疫情……近两年频发的“黑天鹅”事件曾致使多家芯片工厂暂停运营，这令全球芯片产业都陷入不安，更遑论因自家芯片制造业地位下降而陷入焦虑的美国。因此台积电日渐成为美国政府的“眼中钉”，是短期必须拉拢的对象，更是长期必须削弱的威胁。
▲美国晶圆厂产能图（2022年7月）
美国很快就出招连连，第一步，便是邀台积电赴美国亚利桑那州建设先进的5nm芯片制造工厂，将台积电的先进技术及供应链引入美国本土。这座工厂从去年6月开始动工，预计后年投产。从靠近客户和商业机会的角度来看，在美国建厂无可厚非。但从运营效率和成本经济性的角度考虑，这对于台积电而言，可能就不是一笔划算的投资了。相比晶圆厂与相关供应商集中的中国台湾紧密产业集群，美国本土的高劳动力成本人才成本、供应链发展水平等限制条件会产生更高的生产成本。
▲在美国建设一个新芯片工厂的10年总拥有成本（TCO）大约比亚洲地区高25%~50%（图源：美国SIA报告）
从客户侧看，北美是台积电最大收入来源地区，2022年第三季度其北美地区收入占比高达72%，环比+8pcts，美国科技巨头苹果更长期是台积电的最大客户。从供应侧来看，芯片制造的每个关键环节，都离不开半导体设备和EDA软件。全球半导体设备五巨头中，除了荷兰光刻机霸主阿斯麦、日本最大半导体设备制造商东京电子外，其余三家应用材料、泛林半导体、科磊都是土生土长的老牌美国公司；全球三大EDA巨头新思科技、Cadence、被西门子收购的Mentor，同样都是美国企业。
▲全球主要半导体设备类型分布（图源：美国SIA报告）
卡住关键半导体设备、EDA工具及半导体IP的出口，也就卡住了先进芯片制造环节。因此，美国政府挟美国半导体设备巨头和EDA巨头，便足以号令天下芯片制造工厂。而只要把全球三大芯片制造巨头——台积电、三星、英特尔——拿捏在手里，美国就能够牵制住全球先进芯片设计产业。目前台积电在美国亚利桑那州的5nm产线正按照既定计划发展，其被美国出口管制新规所影响的南京28/16nm工厂也刚刚获得美国政府批准的1年缓冲扩产权。看上去，当前美国对台积电的态度还算“和善”，但这些表面上的“友好”，恐怕只是缓兵之计。英特尔、三星、格芯等都芯片制造商都承诺在美国建造大型晶圆厂，当这些竞争对手们的产能日益壮大，美国政府的态度未必不会“变脸”。
台积电能在先进制造技术上“赶美超韩”，大客户苹果起到了关键作用。10月16日，台积电公布2022年第三季度财报，该季其营收同比大增35.9%，创下202.3亿美元新高。其中，智能手机业务仍是其最大的收入贡献来源，收入占比高达41%。按照知名市研机构IC Insights的预测，台积电的销售额首次越过三星、英特尔登顶第一，基本上已经是板上钉钉。
▲2022年第三季度全球半导体公司销售额Top-3预测（图源：IC Insights）
台积电用拳打三星脚踢英特尔的出色季度业绩，证明了先进制程是真的吸金。然而时钟拨回9年前，英特尔还是先进制程节点上最领先的“头号玩家”，技术略输台积电一筹的三星是苹果手机芯片的头号代工商。假如没有苹果的扶持，也许台积电会更晚迎来好日子。正是想要“去三星化”的苹果做出了一个大胆的赌注——将20nm A8手机芯片的巨额代工订单全数交给台积电，给了台积电一个证明技术实力和量产能力的千载难逢的契机。之后尽管三星试图重夺苹果订单，但随着2017年5月台积电宣布7nm成功试产，先进晶圆代工的格局就此稳定。对于追求最好芯片的苹果来说，技术绝对领先的台积电，已经是不二的选择。
▲1992~2022年台积电营收变化（图源：英国金融时报）
市场对台积电的信心，除了主要归功于其自身技术的领先性外，也在很大程度上得益于苹果持续而稳定的巨额订单。经过十年深造，苹果已经站上全球芯片设计业的金字塔尖，其自研芯片足以跟高通的高端智能手机芯片、英特尔的PC处理器掰手腕。在华为被美国政府限制采购第三方芯片后，苹果在台积电的地位更加无可撼动。台积电2021年的收入中，有超过1/4来自苹果的贡献，据称苹果独占2021年台积电超八成的5nm产能。另据今年4月台媒Digitimes援引消息人士的爆料，苹果在2022年有望给台积电带来170.24亿美元的收入，比去年同比上涨20%。也因此，苹果在台积电这里长期享有各种“特殊优待”。但最近这段时间，受人们收紧钱袋子、消费电子市场需求下滑、智能手机创新触顶等因素冲击，连一向活得滋润的苹果，都有些“卷”不动了。上个月，苹果iPhone 14系列新机发布，首次启用混用处理器的计划——iPhone 14基本款继续沿用上一代A15仿生芯片，只有更高端的iPhone 14 Pro系列才换上A16仿生芯片。
为什么不像往年那样全系换新芯了？一大原因就是成本涨了不少。据外媒报道，采用台积电4nm工艺（N4P）的A16仿生芯片生产成本大约是110美元（近800人民币），比采用5nm工艺（N5）的A15成本的2.4倍还贵。价涨了不少，芯片的优化升级却在“挤牙膏”。按GeekBench 5跑分，A16的单核、多核跑分比A15提升不到10%，增幅较以前大打折扣。按台积电此前公布的数据，N4P是台积电5nm家族的第三次改进版本，相较N5性能提升11%、电源效率提升22%、晶体管密度提升6%。而苹果A16的升级除了从5nm变成4nm外，就只剩下从LPDDR4x变LPDDR5、提升了核心频率等。在保证价格不变的前提下，通过技术优化让芯片性能显著上涨，正变得越来越困难。如果在芯片设计上没做出重大突破，那么芯片性价比的进一步提升，很大程度上将依赖于制程的进化。
在此前的7nm和5nm两大关键节点的战事中，台积电都成为最大的赢家。
▲按节点分布，台积电2022年Q3营收（图源：台积电）
从最新季度财报来看，2022年第三季度，台积电7nm和5nm节点为其贡献了高达52%的收入（约105亿美元、折合约），而且更先进的5nm收入占比连季攀升。但3nm这块“肥肉”，台积电能不能继续一家独霸，不仅要看台积电够不够稳，还要看竞争对手三星和英特尔的野心和实力有多大。至少在先进制程之战中每次都比台积电慢半拍的三星，是绝对不想眼睁睁看着历史重演的。
▲三星代工业务和半导体研发中心的领导者举起三根手指作为3nm的象征，庆祝其3nm量产（图源：三星电子）
三星几乎是咬定3nm的先发权，正在火力全开地加紧生产，今年6月抢先官宣全球首个3nm量产，并预告将在2025年开始生产2nm芯片、再过两年开始生产1.4nm，以期领先于台积电拔得更先进制程的头筹。英特尔也在去年宣称要在2025年重夺先进制程技术霸主地位。已重启代工业务的英特尔，计划2024年开始生产相当于2nm的Intel 20A节点。相比之下，台积电的3nm工艺（N3）量产时间点一再后延。早先说是计划在上个月开始量产，现在又推迟到第四季度。其3nm增强版（N3E）、2nm（N2）的进度则较预期更快一些，N3E计划在预计在2023年下半年量产，N2在2025年将实现大规模生产。不过，在3nm节点量产速度上“险胜”的三星，还没有赢得苹果的信任。因为根据外媒的报道，三星3nm的首个客户会是一家中国挖矿芯片公司，也有消息说三星已收到高通的3nm预定订单。而台积电3nm工艺（N3）已经手握两大客户，其中一个毫无疑问是苹果，另一个相传是英特尔。也正因此，尽管台积电7nm收益走下坡路，台积电总裁魏哲家对明年N3的收入充满信心，预计该数值将超过其N5在2020年的收入体量，占台积电2023年晶圆收入的中等个位数的百分比。
▲台积电先进制程节点演进规划（图源：台积电）
然而随着台积电不断抬价，苹果和台积电的技术盟友关系，可能会产生些微裂痕。因为供应、材料、劳动力等都变得更贵，台积电想把晶圆价格提高。一向精准把控产业链议价权的苹果起初并不同意，但最终还是做出退让，接受并支付了台积电给出的新价格。台积电向苹果涨价的尘埃落定，凸显出台积电在半导体行业日益强大的话语权。对于台积电来说，苹果不要的产能，还有一众先进芯片企业排着队等“接盘”。而对于苹果来说，现阶段没有比台积电更好的先进制程代工伙伴。与其把订单交给屡出纰漏、还跟自己闹过历史矛盾的三星，或者是和自己同样都在做电脑芯片设计的英特尔，接受台积电的涨价，对于苹果来说，可能也不是那么难做的选择。在苹果面前，台积电的腰板似乎硬起来了，可长期来看，倘若苹果因此产生“避免将鸡蛋全部放在一个篮子”的想法，那么台积电未来订单将有被分食的风险。
▲2021年5nm芯片出货量份额（图源：Counterpoint）
毕竟，三星和英特尔都明示了对“芯片代工霸主”地位的虎视眈眈。对于台积电来说，可能更麻烦的是，随着经济形势转差，下游客户对价格上涨愈发敏感，台积电必须想方设法通过技术创新，拿出能打动下游客户愿意高价买单的有竞争力的方案。正如台积电CFO黄仁昭在财报电话会议上所言，有6个因素决定了台积电的盈利能力，分别是：领先的技术发展和提升、定价、成本降低、产能利用率、技术组合、外汇汇率。除了急追猛赶的对手们竭力缩短与台积电的差距外，明年还有多重挑战将摆在台积电的眼前，包括N3产能对全年毛利率的稀释、折旧成本的逐年增加、通胀成本的上升、半导体的周期性和海外晶圆厂的扩张等等。此外，芯片制造对手们还在与台积电争抢有限的设备。就像芯片设计商要排队抢台积电3nm产能，芯片制造商也要排队蹲守EUV光刻机等关键半导体制造设备资源。在解释为何削减资本支出时，黄仁昭就谈到一半原因是因为中期计划，另一半原因是（生产）工具交付的挑战。魏哲家称，台积电正与其工具供应商密切合作，准备更多的3nm产能，以支持其客户在2023年、2024年及以后的强劲需求。
凭借先进的制程工艺技术、3D封装方案和稳定的产能，台积电已经在全球芯片产业地位举足轻重，并首次登顶全球半导体企业销售额榜首。在最新财报会议上，魏哲家亦坦言，台积电相信最重要的是技术领先、制造和客户的信任，这是台积电的战略所在。但当高通胀、供需失衡、地缘政治纷争等多重风暴袭来，处于全球芯片产业核心地带的台积电，也难以独善其身。面对持续供应不顺的干扰与反应市场需求变化，台积电谨慎地将今年原计划400-440亿美元的资本支出，收紧至约360亿美元。这360亿美元中，台积电有70%~80%的资本预算分配给先进工艺，约10%分配给先进封装和掩膜制造，其余约10%~20%用在特殊工艺。据彭博社报道，本月至少有8家投资银行及研究公司下调了台积电12个月的股价预期，并对接下来两年的高性能计算做出了更保守的假设。台积电也透露主宰当前大部分智能手机市场的台积电6nm和7nm制程产能利用率出现松动，并预言消费市场的疲软可能延续到明年上半年，7nm节点的产能利用率到明年下半年将逐渐恢复。总体来看，不管市场如何遇冷，对于在全球先进芯片制造领域手握话语权的台积电来说，现阶段技术和产能还很能打，钱也依然好挣。至于未来，台积电承受的压力必然会越来越大。当一家企业已经站上顶端，眼前的唯一道路只剩向下，它必须思考如何维系增长曲线、持续抬高天花板，并应对愈发复杂的国际半导体生态变局下来自各国政府的施压。本文福利：终端消费电子需求疲软，台积电增长压力巨大，精品推荐报告《为什么台积电带不动半导体行情》，可在公众号聊天栏回复关键词【芯东西287】获取。
