[科技界] 台积电们的半导体：坎坷的2019，未知的2020

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2月3日，国家法定春节假期正式结束。在这个假期里，肺炎疫情触动了每个人的心。随着返工的浪潮，许多企业开始恢复生产经营。

疫情会不同程度地影响所有已经复工或即将复工的企业，其中武汉的企业受到的关注度最高。

武汉作为中国芯片产业的重点城市之一，拥有长江存储、武汉洪欣等多家半导体R&D和设计公司，这些半导体厂商的下一步运营和发展也引起了人们的关注。

据《证券时报》平台E公司1月30日的采访，长江存储表示运营正常，长江存储副董事长杨道虹1月16日接受相关媒体采访时表示，在3d nand芯片量产后的下一阶段，他主要致力于实现其产能攀升。

武汉的其他半导体厂商，大部分像长江仓储一样，都能回到运营的正轨。在中国其他受疫情影响较小的地区，半导体相关产业的进步恢复较快，包括著名的晶圆代工厂TSMC。

说到半导体行业，TSMC(台湾集成电路制造有限公司)这个名字并不陌生。不仅因为其作为全球第一家集成电路代工企业在技术和性能上的卓越表现，去年11月，华为和美国宣布将在5g技术的动荡中继续供应华为处理器芯片，这使得TSMC进入了国内公众的视野，进一步增强了其知名度。

根据TSMC年报数据，2019年总收入为新台币1.07万亿元，同比增长3.88%，部分原因是市场对7纳米芯片的好评。

TSMC的7纳米芯片从2018年开始大规模生产。2019年第二季度，使用euv(极紫外光刻)技术的7nm (7nm+)增强版也宣布量产。7nm系列为TSMC带来了大量订单，客户发货等待时间延长至原定时间的三倍。

今年1月，有报道称AMD的7 nm芯片预定达到每月3万片。根据TSMC的返工安排，TSMC在台湾新竹的总部于1月底正式恢复工作，而南京和上海的工厂都在2月10日之后开始正常生产和运营。

但可以肯定的是，疫情会对TSMC这样的制造企业产生一定程度的影响，这一点会在后面的财务数据中反映出来。事实上，自去年以来，由于半导体行业的冷淡，TSMC的业务一直受挫。

半导体颠簸2019

2019年，TSMC的净利润为3453.44亿新台币，这是过去五年来的首次同比下降。事实上，不仅是TSMC，全球半导体行业在2019年也表现不佳。

根据新航提供的数据，2019年该行业全球销售额为4121亿美元，同比下降12.1%。按地域划分，美国年销售额下降幅度最大，同比下降23.8%，而中国年销售额下降8.7%。

受国际形势等诸多因素影响，2019年全球经济环境并不稳定。此外，由于人口红利的消退和全球投融资事件的减少，互联网行业的发展已经放缓。半导体行业作为互联网硬件的基础，在销售上或多或少遇到了阻力。

不仅是不可抗力造成的变化，TSMC本身也存在一些问题。2019年1月，TSMC发生晶圆污染事件。该公司解释称，供应商提供的光刻胶不合格，流水线上的晶圆被化学物质污染，导致大量晶圆报废。

供应链失误造成的原材料浪费不仅给TSMC带来了数亿元的损失，还影响了TSMC 16/12纳米芯片的后续产能和交货时间，也影响了英伟达、联发科等众多TSMC客户的处理器产品的生产和销售，在行业内产生了很大的影响。

对财务报告数据的影响也很直接。2019年第一季度，TSMC的总收入为新台币2187.04亿元，比2018年下降11.84%。

根据财务报告数据，TSMC去年的总收入呈上升趋势，部分原因是全球环境。根据新航的研究结果，全球半导体销售形势在2019年下半年迎来了一个转折点，第三季度和第四季度的销售逐渐回升。

数据显示，TSMC单季度收入近两年同比波动，原因之一是:正常情况下，TSMC的收入变化趋势受客户季节性出货量的影响。

TSMC净利润和总收入的同比变化都反映出，即使是像TSMC这样的大企业，除了上述全球宏观趋势、生产过程和销售因素以及物质因素之外，周围仍存在各种不确定性影响。

中国半导体的主要材料硅片的供需仍然存在差距。自2018年以来，硅的价格一直在持续上涨。有业内人士认为，硅片价格将会陆续下调。但是目前硅价的情况还没有统一，只能观望。

2019年，TSMC运营成本为新台币5772.83亿元，同比增长8.19%。硅价的变化会影响TSMC的营销成本。

如今，集成电路晶圆厂已经成为主流，英特尔宣布将在2018年底放弃代工业务，因此市场上能够与TSMC竞争的代工公司越来越少，TSMC已经形成了对客户的强烈依赖。

虽然好处显而易见，但也意味着除了半导体制造，TSMC还会受到其他行业的影响，营商环境的复杂性也会增加。

根据1月16日TSMC去年第四季度财务报告分析会议的内容，TSMC预计今年第一季度营收将达到102-103亿美元。根据1月份的业绩报告，TSMC的综合收入同比增长32.8%。

2020年，半导体制造业的总体环境将会好转。TSMC首席执行官魏哲佳认为，今年半导体制造业和整个半导体市场将逐年增长。

TSMC对收入持乐观态度，但这并不意味着TSMC可以在其他方面放松下来。

就目前情况而言，TSMC的发展并不顺利。

TSMC和三星之间的竞争

芯片代工厂为公司提供多种类型的产品，如智能手机、hpc(高性能计算计算机，如比特币矿机)、物联网、dce(数据通信设备)等。

根据TSMC 2019年第四季度的财务报告，智能手机收入占总收入的53%，这是TSMC最重要的收入组成部分。

作为晶圆代工厂，TSMC的竞争对手是三星。三星在手机制造方面享有很高的市场地位。

第三方研究机构对位发布的排名数据显示，2019年全球智能手机出货量约为14.86亿台，略低于2018年的15.05亿台，对代工企业也有一定影响。

数据显示，全球十大手机供应商排名与2018年相比变化不大。当年出货量最大的公司仍然是三星，达到2.97亿台，而TSMC的两大客户华为和苹果分别排名第二和第三。与2018年同期相比，华为的出货量增长了16%，而苹果的出货量下降了4.9%。

从客户量来说，三星自身的需求足以让其代工行业有一个稳定的位置。同时，苹果和华为也是三星的代工客户。

2019年，三星向《东亚日报》等韩国媒体披露了发展目标，计划在2030年成为全球系统芯片领域第一。未来十年，三星将在芯片制造上投资1160亿美元。TSMC也成为三星称霸道路上的一块巨大绊脚石。

TSMC和三星在不同纳米的芯片制造工艺上各有优势，而TSMC在7nm领域处于行业前列。与过去业界使用的duv(深紫外光刻)工艺不同，TSMC首次成功使用euv实现了流式传输，并在后续的增强版中进一步提高了芯片性能。

目前三星的主要研发方向也需要euv技术。今年1月15日，据韩国媒体消息，三星以33.8亿美元从euv光刻机独家供应商荷兰asml公司购买了20台euv设备。

三星是目前TSMC在euv技术上最大的竞争对手，随着两者技术和产量的提高，订单量将被分割和抢夺。面对三星不断增加的投资，TSMC不能懈怠。

据台湾《英联邦杂志》报道，TSMC创始人张忠谋认为，TSMC和三星一样，建立了自己的管理模式。他也承认两家公司现在打得很辛苦，认为虽然TSMC现在占主导地位，但还没有取得完全的胜利。

此外，笔者想指出的是，高端站的玩家并不多，竞争态势也很明显，但对于流行的芯片处理技术来说，TSMC的优势相对减弱。

例如，14纳米工艺的芯片已被广泛使用。1月13日，根据《电子时报》的一篇文章，之前由TSMC制造的14纳米硅芯片已经转移到SMIC。

SMIC花了近四年时间开发14纳米工艺。到目前为止，14纳米仍然有很大的市场，SMIC的14纳米芯片已经达到95%的产量。在集中发展高端半导体技术的过程中，TSMC也可能会给同行一些市场机会。

不可否认的是，TSMC的主导产品每隔一代就对市场有吸引力，但市场竞争的格局不是一成不变的。TSMC目前所能做的，是继续保持科技创新，以应付各种转变。

高技术高门槛

半导体制造加工行业归根结底是一个高科技行业，领先的工艺技术和生产能力是企业发展的关键。在与全球其他芯片代工厂的竞争中，TSMC可以成为最好的代工厂之一，或者依靠其卓越的代工厂能力和专业的服务精神。

在第四季度财报发布会上，魏哲佳表示，TSMC未来的规划主要有三点:

一是上半年实现5nm芯片量产。作为业界首款n5工艺芯片，TSMC的5nm芯片早在2019年就进入了试生产阶段，6月份成品率达到80%。进展良好，预计将占年收入的10%左右。

其次，7纳米芯片将继续投入生产，这将在2020年为TSMC带来30%的收入。目前7nm产能满负荷，2019年产能达到100万片。ai+物联网领域应用范围不断扩大。

三是继续推进新项目，包括6nm芯片第一季度试生产和第四季度量产，2022年后量产3nm芯片。目前，建设3nm芯片厂的前期工作已基本完成。

TSMC一直以咄咄逼人的姿态抢占技术制高点。据媒体报道，TSMC已开始研发2纳米工艺。如果研发成功，最早上市时间是2024年。

为了实现技术的提高和突破，TSMC应该首先考虑资本投资的问题。

半导体芯片制造业投资额比较高。购买蚀刻机和建造生产线往往要花费数亿美元。况且研发和销售成本也不低。

财务报告显示，2019年TSMC研发费用达914.19亿新台币，同比增长6.43%；营销管理费用达280.86亿新台币，同比增长6.98%。

然而，巨额投资给TSMC带来了巨大的回报。到2019年，TSMC的毛利已经连续五年超过4000亿新台币。

根据TSMC的投资计划，今年的资本支出范围将比去年增加约10亿美元，预计在150亿至160亿美元之间。

2月11日，TSMC董事会批准拨款约67.42亿美元，用于工厂和设备的建设和升级，以及第二季度的投资活动和资本支出。

除了资本，技术是TSMC的下一个真正的障碍。

根据摩尔定律，集成电路的性能和载体的数量按照18到24个月的时间规律翻倍。去年6月，TSMC的营销主管godfrey cheng在网上发帖称，摩尔定律目前仍然适用，TSMC的3纳米和2纳米R&D计划之间的时间间隔也遵循摩尔定律。

TSMC代表了目前芯片制造业最先进的技术力量。晶圆载体萎缩带来的升级难度决定了光刻技术要同步升级。TSMC之所以对摩尔定律有信心，也与行业内新的技术手段有关。

小芯片(Chiplet)是近几年出现的一种利用单功能小芯片组装实现完整功能的技术，可能是未来行业避免物理制造限制的希望。为了面对比2纳米时代更长的未来，TSMC也在致力于这项技术的研发，并于去年年中在日本展出了一款名为this的小芯片。

但是，无论目前的计划是什么，都取决于以后要移交的成品。TSMC能否坚持摩尔定律，只能等着看它下一步如何发展。

值得一提的是，根据摩尔定律，在性能提升的同时价格不变。在这方面，TSMC还需要考虑资源支出的安排。

贸易变化给TSMC原始设备制造商带来的变量

TSMC以其铸造能力而闻名，但事实上，TSMC本身拥有强大的芯片设计能力。根据其业务范围，除常规芯片制造、封装和测试外，TSMC有时还为一些企业提供辅助设计服务。

按照张忠谋最初确立的发展方向，TSMC的工匠精神得到了充分的发挥。只是因为我们只专注于代工而不是芯片设计，客户的设计数据可以保密，这也是很多公司愿意与TSMC合作的原因之一。

TSMC的主要客户来自中国和美国。由于半导体材料在世界上的广泛应用，TSMC还为国防部门工作，如美国制造f-35战斗机时使用的fpga(可编程逻辑门阵列，一种人工智能芯片)。

由此可见，TSMC不是一个简单的芯片制造公司。除了商业价值，它还有很高的军事价值。这样的公司在发展过程中必然更容易受到一定的限制。

2018年11月，魏哲佳在台湾半导体工业协会年会上表示，中美贸易关系或多或少会对半导体行业产生影响。言下之意是，TSMC也将受到影响。

去年年底，TSMC董事长刘德银透露，他暂时没有在美国建厂的计划。刘德银还解释了一些媒体在1月份第四季度财报分析会上对美国向TSMC施压的猜测，对此予以否认。

刘德银还指出，阻碍在美国建厂的最大原因是成本。事实上，这与TSMC去年6月的声明是一致的。据当时的彭博社报道，TSMC有意收购美国工厂，不排除条件成熟后在美国设厂。

TSMC的立场很明确，只专注于代工业务，不想做选择题。

TSMC可以继续为华为海思工作，因为其技术组件来自美国的比例不到25%。目前，只要来自美国标准的比例不变，两家公司的合作不会有太大影响。

目前，贸易形势的变化对TSMC的影响较为间接，主要来自其客户的政策约束。如何从全球业务中找到自身业务的平衡，是决策者的话题。

顺带一提，做国际业务不可避免地要经常涉及外汇。

财务报告显示，从2019年下半年开始，TSMC在汇率变动对现金及现金等价物的影响上的损失呈扩大趋势，第四季度亏损111.97亿新台币，同比增长592.03%，这是不稳定的贸易环境对TSMC的直接影响之一。

当然，除了上述三个问题外，TSMC未来的发展可能会遇到新的挑战。

2020半导体:疫情、5g、ai共同诠释行业未来

半导体产业是建设数字信息时代的重要环节。

TSMC拥有世界级的半导体制造工艺。对于这个技术难度，有人认为不亚于制造航天火箭的水平。作为业界的标杆，TSMC的每一项技术创新都会推动很多应用设备和系统的升级换代。

对于一般设备用户来说，影响可能不明显，但TSMC是很多公司的尖端产品为数不多的选择之一。

2020年才刚刚开始。由于疫情的原因，可以预测，短期内国内大部分市场的需求将继续低迷。对TSMC来说，由于国内居民消费热情降低，手机制造商的订单可能会减少。同时，中国目前的经济形势可能会对刚刚回暖的半导体销售环境造成一定程度的打击。

然而，对于拥有全球业务的TSMC来说，一个明显的好消息是，5g和人工智能技术的发展将继续促进其芯片销售。

据日经新闻2019年12月28日报道，今年东南亚将推出5g业务的应用，这无疑为众多5g移动设备厂商及相关行业开拓了新的市场。

当然，这是TSMC的机会，也是其他竞争对手的机会。TSMC要在商业道路上发展，不仅要保持领先的技术水平，还要做好应对新形势变化带来的新风险的准备。

文/刘匡微信官方号，ID:刘匡110