三星拉跨、臺(tái)積電持續(xù)漲價(jià)，還有多少人愿為3nm買單？

數(shù)十年來(lái)，半導(dǎo)體制程沿著摩爾定律持續(xù)向前發(fā)展，PC、手機(jī)等各類終端的性能持續(xù)提升。

　　但隨著近年來(lái)摩爾定律逐漸趨近極限，芯片制程提升帶來(lái)的性能提升越來(lái)越少，同時(shí)先進(jìn)制程的價(jià)格越來(lái)越昂貴，甚至價(jià)格漲幅已超過(guò)性能漲幅。

　　這也引起了不少消費(fèi)者的質(zhì)疑：在成熟制程（28nm及以上）能滿足大多數(shù)應(yīng)用的情況下，我們還要不要為這么貴的先進(jìn)制程買單？

　　臺(tái)積電制程路線圖

　　臺(tái)媒“DigiTimes”11月22日爆料，臺(tái)積電采用3nm制程的12英寸晶圓片單價(jià)已突破2萬(wàn)美元（約合人民幣14.3萬(wàn)元），相比7nm制程的價(jià)格翻倍，相比5nm制程漲幅也有25%。

　　而根據(jù)臺(tái)積電公布的路線圖，同樣功耗下，7nm制程相比5nm性能提升15%，3nm制程相比5nm，性能提升只有11%。

　　價(jià)格暴漲25%，性能卻只提升11%，下游終端廠商能接受嗎？

　　實(shí)際上，蘋果今年只在iPhone 14 Pro系列上應(yīng)用最新的A16處理器，就已被解讀為：臺(tái)積電先進(jìn)工藝制程太貴，貴到連蘋果都快用不起了，畢竟iPhone 14基本款用的還是A15。

　　有人可能會(huì)說(shuō)，終端廠商可以把上游成本上漲向消費(fèi)者轉(zhuǎn)移。

　　但如今宏觀經(jīng)濟(jì)前景黯淡，用戶消費(fèi)越來(lái)越理性，手機(jī)、PC市場(chǎng)持續(xù)下滑，有多少終端廠商敢貿(mào)然提價(jià)，又有多少消費(fèi)者肯出錢買單？

　　隨著先進(jìn)制程演進(jìn)，芯片設(shè)計(jì)成本飆升

　　截至目前，在7nm及以下制程的競(jìng)爭(zhēng)中，能實(shí)際推進(jìn)的，全世界只有三家：臺(tái)積電、三星和英特爾。

　　在這三家中，只有臺(tái)積電和三星量產(chǎn)了5nm，三星則是率先宣布量產(chǎn)3nm。

　　然而，從行業(yè)人士爆料和實(shí)際產(chǎn)品表現(xiàn)來(lái)看，三星自5nm制程以來(lái)一直受困于良率問(wèn)題。

　　今年2月，有傳言稱三星4nm制程的良率僅35%，這意味著從晶圓上切割下來(lái)的芯片裸片（die），只有35%可以通過(guò)質(zhì)量控制。相比之下，臺(tái)積電4nm制程的良率可以達(dá)到70%。

　　換句話說(shuō)，在所有條件相同的情況下，臺(tái)積電在同一時(shí)間制造的芯片數(shù)量是三星的兩倍。

　　6月底，三星在全球率先宣布采用GAA架構(gòu)量產(chǎn)了3nm，甚至美國(guó)總統(tǒng)拜登還曾親自到三星的3nm工廠參觀。但韓媒《Naver》日前的爆料顯示，三星的3nm制程良率還不到20%，該公司正與一家名叫Silicon Frontline的美國(guó)公司合作，試圖減少芯片缺陷，提高良率。

　　由于三星持續(xù)受困于良率過(guò)低，導(dǎo)致讓該公司代工芯片的高通，面對(duì)聯(lián)發(fā)科的緊追不舍，不得不將訂單轉(zhuǎn)向臺(tái)積電。繼第一代驍龍8+后，最新發(fā)布的第二代驍龍8采用的仍然是臺(tái)積電4nm。

　　盡管高通不排除進(jìn)入GAA架構(gòu)時(shí)代后，旗艦芯片重新采用三星、臺(tái)積電兩邊下單的策略。

　　但島內(nèi)行業(yè)人士認(rèn)為，三星短期難以提升良率，且先進(jìn)制程須在1年半前就要開(kāi)始展開(kāi)合作，初期投入成本昂貴，因此高通全面轉(zhuǎn)向三星的機(jī)率不大，或有可能在商業(yè)互惠合作下，象征性下單。

　　高通之外，市場(chǎng)之前傳出三星還要低價(jià)從臺(tái)積電爭(zhēng)搶AMD的代工訂單。而考慮到供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)，AMD也曾考慮過(guò)在三星下單。但從最新發(fā)布的產(chǎn)品來(lái)看，AMD新一代GPU、CPU仍全部讓臺(tái)積電5nm制程代工。

　　另外，英偉達(dá)除了H100下單臺(tái)積電4nm外，訂單最大的RTX40系列也轉(zhuǎn)向臺(tái)積電4nm。再加上老客戶蘋果及聯(lián)發(fā)科，臺(tái)積電5/4nm產(chǎn)能利用率至今仍維持滿載，彌補(bǔ)了7nm產(chǎn)能利用率下滑的缺口。

　　可見(jiàn)，三星芯片制造良率的拉跨，不僅拖累了自己的晶圓代工業(yè)務(wù)，也成就了臺(tái)積電在先進(jìn)制程領(lǐng)域的地位。這一近乎壟斷的行業(yè)地位，也讓臺(tái)積電在對(duì)每代制程進(jìn)行漲價(jià)時(shí)毫無(wú)阻力。

　　隨著制程技術(shù)逐代推進(jìn)，臺(tái)積電的芯片代工價(jià)格也不斷創(chuàng)新高。

　　臺(tái)灣島內(nèi)行業(yè)人士透露，臺(tái)積電2004年底量產(chǎn)90nm芯片，采用以水為介質(zhì)的193nm浸潤(rùn)式光刻機(jī)，取代傳統(tǒng)的157nm干式光刻機(jī)，改寫了全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的光刻機(jī)規(guī)格，也突破摩爾定律的挑戰(zhàn)，當(dāng)時(shí)90nm制程晶圓報(bào)價(jià)近2000美元/片，65nm則超過(guò)2000美元/片。

　　2008年量產(chǎn)的40nm制程略增至2600美元上下，2014年的28nm則突破3000美元，10nm價(jià)格增加顯著，12英寸每片晶圓漲到6000美元上下。截至目前，28nm已足以應(yīng)對(duì)多數(shù)領(lǐng)域，但先進(jìn)制程仍在持續(xù)推進(jìn)，應(yīng)用在消費(fèi)電子、AI、5G，以及CPU、GPU等高性能運(yùn)算領(lǐng)域。

　　進(jìn)入7nm時(shí)代，臺(tái)積電每片晶圓報(bào)價(jià)沖高至近1萬(wàn)美元，5nm更已超過(guò)1.6萬(wàn)美元，并且還未計(jì)入2023年6%的價(jià)格漲幅。島內(nèi)半導(dǎo)體業(yè)者表示，5/4nm代工價(jià)格高昂，3nm報(bào)價(jià)已高達(dá)2萬(wàn)美元，將導(dǎo)致芯片設(shè)計(jì)廠商的芯片代工成本明顯提升。

　　臺(tái)積電晶圓代工價(jià)格不斷創(chuàng)新高

　　臺(tái)媒“DigiTimes”直言，盡管臺(tái)積電3nm產(chǎn)能明年將會(huì)放量，但能用得起該制程的客戶越來(lái)越少。

　　雖然三星3nm制程已宣布量產(chǎn)近半年，但到目前仍沒(méi)有明確透露過(guò)有哪些客戶，臺(tái)積電的3nm客戶目前能確認(rèn)的可能也只有蘋果。

　　蘋果作為臺(tái)積電老客戶，應(yīng)該早已感受到代工價(jià)格的上漲。有行業(yè)人士測(cè)算，采用臺(tái)積電4nm制程的A16芯片，總成本在88美元左右，是5nm制程A15的1.96倍，在iPhone物料成本中升到第二，僅次于顯示屏。

　　在iPhone產(chǎn)品線上，Pro和非Pro市售價(jià)差2000元（起售價(jià)）人民幣，在不漲價(jià)的情況下，顯然Pro系列更容易消化A16芯片飆漲的成本，非Pro系列則難以承擔(dān)。換句話說(shuō)，蘋果不是不愿意在iPhone 14全系列采用A16芯片，實(shí)在是臺(tái)積電先進(jìn)工藝制程太貴，貴到iPhone只能在旗艦Pro系列使用最新處理器。

　　但并不是所有廠商都有蘋果這樣的產(chǎn)品線來(lái)分擔(dān)成本壓力。為了攫取利潤(rùn)，有廠商選擇漲價(jià)。

　　本季度，英偉達(dá)推出的RTX 4090官方價(jià)格較2020年同期發(fā)布的3090顯卡上漲5-10%，RTX 4080首發(fā)報(bào)價(jià)更比2020年同期推出的前代RTX 3080大漲2-3成。

　　由于上下游庫(kù)存高企、需求疲弱，市場(chǎng)對(duì)英偉達(dá)逆市漲價(jià)的策略多有質(zhì)疑。而英偉達(dá)CEO黃仁勛對(duì)此直言，盡管性能推進(jìn)有限，但新品漲價(jià)很合理，因?yàn)?2英寸晶圓代工報(bào)價(jià)較過(guò)去大漲，不只貴一點(diǎn)點(diǎn)。

　　11月22日，AMD也向客戶發(fā)送內(nèi)部函件，稱由于疫情沖擊、供需緊張、成本上漲，將對(duì)旗下公司賽靈思的部分FPGA產(chǎn)品進(jìn)行漲價(jià)——Spartan 6系列漲價(jià)25%，Versal系列不漲價(jià)，其他產(chǎn)品全部漲價(jià)8%。

　　半導(dǎo)體業(yè)內(nèi)預(yù)期，蘋果2023年iPhone 15系列所搭載的A17處理器，采用臺(tái)積電昂貴的N3E（3nm改進(jìn)版）制程，每片芯片報(bào)價(jià)大增，在其他零部件同樣成本拉升，以及全球通脹壓力之下， iPhone 15系列可能會(huì)調(diào)漲價(jià)格，且漲幅將相當(dāng)明顯。

　　但市場(chǎng)地位更弱的終端廠商，并不敢貿(mào)然提價(jià)。

　　蘋果英偉達(dá)們漲價(jià)之際，市場(chǎng)正處于“寒冬”之中。根據(jù)Canalys等第三方數(shù)據(jù)，全球智能手機(jī)出貨量已連續(xù)三季度下跌，雙十一期間蘋果手機(jī)在中國(guó)的銷量同比大跌27%。

　　Jon Peddie Research（JPR）發(fā)布的數(shù)據(jù)則顯示，2022年三季度，全球PC使用的GPU出貨量（包括集成和獨(dú)立顯卡）為7550萬(wàn)，環(huán)比下跌10.3%，同比下跌25.1%，創(chuàng)下2009年以來(lái)的最大跌幅。相對(duì)應(yīng)的，PC使用的CPU出貨量為6600萬(wàn)，環(huán)比下跌5.7%，同比下跌18.6%。

　　在惡劣的市場(chǎng)環(huán)境中，消費(fèi)者會(huì)接受終端廠商的漲價(jià)嗎？