TSMC花了很多钱的"先进技术"只用了三年就没用了?“

日期:2023-10-13 13:59:04 / 人气:147

10月6日,彭博对TSMC第三季度营收做出预测:我原以为会同比下降13%,但现在情况好了,只会下降11%。
好消息是,由于人工智能芯片的强劲需求,大客户英伟达为TSMC带来的收入超过了预期。所以,原来市场预测第三季度营收是5315亿新台币,现在彭博预测是5467亿新台币。
换句话说,AI芯片有150亿新台币的意外部分。
坏消息是,TSMC今年第二季度的收入同比下降了10%。即使在彭博的乐观预期下,仍将同比下降11%,从6131亿元新台币降至5315亿元新台币。
而这大约816亿新台币的下降,彭博认为主要是智能手机和笔记本电脑销售疲软造成的。
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说白了,火热的AI芯片还是没能弥补消费电子寒冬带来的差距。
然而,营收下滑实际上只是TSMC最表面的尴尬。更大的问题是,拥有最先进芯片制造工艺的TSMC被先进技术困住了。
大家用的都是5nm、4nm甚至3nm的工艺,我花了大价钱买的7nm用了三年都没用。
在阐述此事之前,我们首先要了解TSMC代工业务长期领先的原因:率先引进先进技术——苹果、AMD等客户迅速下单自己的产品——TSMC继续搞研发,用钱引进先进技术,同时扩大产能。
也就是说,当TSMC的先进技术问世时,消费电子巨头们通常会先吃螃蟹。当更先进的技术出来后,巨头们也会升级,汽车芯片、服务器芯片等出货量较小的公司会接手成熟的技术。
2011年,TSMC率先量产28nm,一年内该节点营收占比从2%提升至22%。2018年,7nm首次量产后,来自苹果、华为、AMD的订单爆发了TSMC的产能,2019年收入占比达到27%。
到2021年,7nm的营收占比将被更先进的5nm挤压。到今年年初,TSMC 7nm产能利用率骤降至20%~30%左右。
另一方面,7nm以上成熟工艺的营收占比依然稳定在50%左右。
也就是说,苹果已经用了3nm,而本该接手的汽车/服务器/物联网等后备力量仍然不愿意用7nm。
这反映了7nm工艺的尴尬:是先进工艺又没那么先进;都说是成熟的过程,其实也没那么成熟。
前半部分很容易理解。iPhone15 pro系列使用的A17 pro芯片虽然有3nm工艺,但性能提升并不大。反而出了一只疑似烫手的蛾子,但这依然无法阻止苹果不断将最先进的小工具投入到最新一代的产品中。
人工智能竞赛战略材料H100于去年9月20日正式上市,采用TSMC 4N工艺制造。H100单卡相比其前辈A100的7nm工艺,推理速度提升了3.5倍,训练速度提升了2.3倍。如果使用服务器集群运行,训练速度可以提升到9倍,原来一周的工作量现在只需要20个小时。
这些性能提升都不是一个简单的数字那么简单:在英伟达,一个H100的成本大约是3000美元,而价格是35000。
苹果是高端消费电子的代表,英伟达是热门炸鸡AI行业的卖家。他们两个都是真正的TSMC顾客。他们不需要7nm,足以证明这个东西还不够先进。
7nm不够成熟的原因只有一个字:贵。
对于设计公司来说,28nm节点的开发需要投入5310万美元,16nm需要1亿美元,到7nm需要近3亿美元。其中,仅幻灯片的成本就从14纳米的300万美元跃升至7纳米的3000万美元。所以即使7nm降价了,还是贵。
一个冷知识是,芯片代工成本的增加不是线性的。毕竟14nm是DUV光刻机能生产的最先进工艺,7nm就变成EUV光刻机了。
这种断崖式的成本飙升,传导到芯片企业,已经成为难以承受之痛。汽车/服务器/物联网设备芯片公司远低于苹果英伟达等巨头的出货量,自然要权衡是否需要升级。
同时,即使英伟达的车载芯片Orin X采用了7nm工艺,但这款新能源车的出货量相比消费电子确实很感人。今年第二季度,车载芯片仅占英伟达总收入的2.7%,作为市场份额为44%的领先公司,情况依然如此。其余的就不用说了。
回到TSMC,这条7纳米生产线非常尴尬。
那些已经收回开发成本的28nm和16nm,每年依然贡献稳定的收入,甚至每多出来一块都是纯利润。毛利相对更高的先进工艺也在如火如荼的为大厂提供弹药,7nm的生产线却在那里生锈。
当然还是有好消息的。特斯拉的超级计算机Dojo使用自主开发的D1芯片,7纳米工艺由TSMC制造。
贴心的摩根士丹利也发布了66页的研究报告,给大家算了一笔账——特斯拉通过绕过英伟达节省了65亿美元。
光吹特斯拉是不够的。摩根士丹利两天后发来研究报告,称基于特斯拉定制芯片的成功,我们非常看好定制芯片市场的机会。
据说定制芯片市场发展很快,但实际上只吹到了一张船票:TSMC。
简单来说,摩根士丹利的核心观点是,每个做AI的人都会意识到,定制芯片有更高的“单美元效率”,定制芯片迟早会超越通用GPU,所以代工厂TSMC的所有先进工艺都会满负荷生产。
毕竟在定制的背景下,特斯拉已经证明了7nm也是一个高性价比的选择。
难怪又有新消息:TSMC 7nm产能利用率重回50%~60%。
毕竟,TSMC今年的收入会是这样的。大概率不会出现反转。毕竟3nm除了苹果显然不是尝鲜者,出货量也乏善可陈。
不过可以预计的是,NVIDIA显卡一般两年迭代一次。去年下半年推出的采用4N技术的RTX 40系列应该会在明年更新。也许它会用3nm?
编辑:戴老板
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责任编辑:张泽毅


作者:天顺娱乐




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