目前，臺(tái)積電作為世界鑄造霸主的地位似乎不可動(dòng)搖。

13年前，張仲謀在金融危機(jī)中復(fù)出，為臺(tái)積電在28納米關(guān)鍵工藝節(jié)點(diǎn)崛起奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2015年，臺(tái)積電成功量產(chǎn)16 nm工藝技術(shù)，并在與三星的14 nm對(duì)抗中擊敗對(duì)方，隨后的5年，臺(tái)積電一路大勝，與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的差距越來越大。在2020年的5nm大賽中再次擊敗三星，徹底奠定了臺(tái)積電在先進(jìn)晶圓代工領(lǐng)域不可戰(zhàn)勝的市場(chǎng)地位。

贏得這些激動(dòng)人心的技術(shù)比賽無疑給臺(tái)積電帶來了豐厚的回報(bào)最近，臺(tái)積電發(fā)布了截至12月30日的2020年第四季度財(cái)務(wù)報(bào)告。從財(cái)務(wù)報(bào)告的表現(xiàn)來看，營收和利潤(rùn)的穩(wěn)步增長(zhǎng)證明了臺(tái)積電先進(jìn)制造技術(shù)贏得了更廣泛的市場(chǎng)認(rèn)可。

似乎臺(tái)積電又一次進(jìn)入了先進(jìn)制造工藝帶來的技術(shù)和資本雙向良性循環(huán)。然而，事實(shí)真的像看起來那么美好嗎？

收獲十年來最好的季度報(bào)告

在綜合表現(xiàn)方面，臺(tái)積電在新季度獲得了過去十年來最好的季度報(bào)告。以美元計(jì)，2020年第四季度臺(tái)積電營收達(dá)到126.8億美元，同比增長(zhǎng)22%。凈利潤(rùn)達(dá)到50.08億美元，同比增長(zhǎng)31.7%。收入和利潤(rùn)都創(chuàng)下了新紀(jì)錄。

更讓投資者驚訝的是，其第四季度的利潤(rùn)率極其亮眼。毛利率達(dá)到54%，凈利潤(rùn)率達(dá)到驚人的39.5%，這也創(chuàng)造了新的歷史記錄。同時(shí)，如果和其他科技巨頭相比，這個(gè)凈利率甚至比蘋果的21%還要高，其吸金能力也是可怕的。

臺(tái)積電第四季度出色表現(xiàn)的關(guān)鍵在于，其16納米及以下的先進(jìn)制造技術(shù)貢獻(xiàn)了其62%的收入。畢竟，對(duì)于臺(tái)積電，來說，與成熟的工藝技術(shù)相比，先進(jìn)的工藝技術(shù)具有更高的定價(jià)和更大的利潤(rùn)率。

其中5nm的貢獻(xiàn)尤為突出，營收占比從三季度的8%飆升至四季度的20%。目前，臺(tái)積電在5納米工藝節(jié)點(diǎn)上還沒有真正的對(duì)手。全球范圍內(nèi)，除臺(tái)積電外，只有三星掌握了5nm工藝的量產(chǎn)能力，但三星的量產(chǎn)規(guī)模只能達(dá)到臺(tái)積電，的1/5，產(chǎn)品的性能和性價(jià)比并不占優(yōu)勢(shì)。因此，可以肯定的是，在未來很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，臺(tái)積電5nm仍將在代工市場(chǎng)展現(xiàn)其強(qiáng)大的實(shí)力。

從這個(gè)角度來看，臺(tái)積電尋求在領(lǐng)先先進(jìn)制造工藝的基礎(chǔ)上建立自己的核心優(yōu)勢(shì)的邏輯沒有錯(cuò)。然而，當(dāng)先進(jìn)制造工藝非常接近物理極限時(shí)，臺(tái)積電繼續(xù)堅(jiān)持進(jìn)一步增加對(duì)R&D的投資和先進(jìn)制造工藝的生產(chǎn)，這實(shí)際上已經(jīng)成為一種有風(fēng)險(xiǎn)的行為。

對(duì)高級(jí)流程的持續(xù)加碼已經(jīng)成為一種冒險(xiǎn)

目前先進(jìn)制造工藝帶來的芯片性能和功耗回報(bào)正在大幅下降。最近幾個(gè)月，搭載5nm制程SOC的智能手機(jī)相繼推出。從這些手機(jī)的實(shí)際性能來看，無論是臺(tái)積電的5nmFinFET工藝，還是三星的5nmLpE工藝，都無法達(dá)到市場(chǎng)預(yù)期。

在臺(tái)積電，隨著5納米技術(shù)的快速發(fā)展，實(shí)際性能有所提高。以蘋果A系列處理器為例，基于臺(tái)積電7nm工藝，A13處理器的CpU性能較A12處理器提升20%，GpU性能提升20%；與A13相比，基于臺(tái)積電5nm工藝的and GpU性能提升約16.7%，GpU性能提升約8.3%。也就是說，在蘋果的A系列處理器上，5nm工藝進(jìn)步帶來的進(jìn)步，很可能比不上蘋果自己對(duì)處理器架構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)。

雖然有媒體人猜測(cè)這是由于5nm初期良品率低，但蘋果A14屏蔽了部分核心。然而，與官方數(shù)據(jù)相比，同樣采用臺(tái)積電5nm技術(shù)的麒麟9000在功耗控制上有很大差異。

在三星，電力翻車問題更為突出。根據(jù)知名數(shù)碼博主geek bay Geekerwan對(duì)小米，手機(jī)的實(shí)測(cè)，與上一代驍龍865處理器相比，三星搭載5 NML PE工藝的驍龍888處理器單核功耗和多核功耗大幅提升，而能效表現(xiàn)卻大幅下降。而同樣采用5nmLpE工藝的Exynos1080芯片，能效表現(xiàn)也同樣蹩腳。

5nm先進(jìn)制造工藝的實(shí)際性能普遍不盡人意。對(duì)于目前使用5nm工藝的產(chǎn)品，其營銷價(jià)值可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過先進(jìn)制造工藝本身的實(shí)用價(jià)值。

更令人不安的是，雖然目前臺(tái)積電5nm工藝的實(shí)用價(jià)值非常值得懷疑，但臺(tái)積電繼續(xù)加大對(duì)下一代工藝節(jié)點(diǎn)3nm工藝的研發(fā)投入。在最近的財(cái)務(wù)報(bào)告會(huì)上，臺(tái)積電管理層宣布，計(jì)劃將年度資本支出從2020年的170億美元大幅增加至2021年的250億美元至280億美元，增幅為45%至63%，其中約80%將用于3nm工藝研發(fā)，這意味著今年將有超過150億美元的資本支出投資于臺(tái)積電的3nm工藝。

根據(jù)臺(tái)積電，之前宣布的計(jì)劃，他們的3納米工藝計(jì)劃今年試生產(chǎn)，2022年量產(chǎn)。也就是說，根據(jù)臺(tái)積電，的規(guī)劃，明年我們可以在市場(chǎng)上看到一些配備臺(tái)積電3nm技術(shù)的產(chǎn)品。

這仍然符合臺(tái)積電近年來先進(jìn)制造工藝升級(jí)的步伐。然而，從產(chǎn)品的實(shí)際表現(xiàn)來看，高昂的價(jià)格并沒有完美地達(dá)到預(yù)期的效果。換句話說，臺(tái)積電可能觸及了資本投資和技術(shù)實(shí)現(xiàn)之間的瓶頸。忽視這一瓶頸，渴望實(shí)現(xiàn)3納米先進(jìn)工藝技術(shù)的臺(tái)積電，實(shí)際上已經(jīng)陷入了一場(chǎng)極端的技術(shù)冒險(xiǎn)。

極端科技冒險(xiǎn)是福是禍？

臺(tái)積電目前面臨技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的原因是非常危險(xiǎn)的，這是受許多其他風(fēng)險(xiǎn)因素的影響，包括三個(gè)顯而易見的因素。

首先，成本會(huì)進(jìn)一步增加。這從臺(tái)積電今年的非經(jīng)常開支將會(huì)激增45%至63%可見一斑。在設(shè)備成本方面，7nm以下工藝必不可少的是EUV 光刻機(jī)，所有3nm工藝均采用EUV 光刻工藝，層數(shù)從5nm工藝的14層增加到20層，每增加一層成本巨大。此外，臺(tái)積電此前透露，其3nm工藝將繼續(xù)使用成熟的FinFET晶體管，但一些必要的技術(shù)升級(jí)將不可避免地進(jìn)一步增加成本。

第二，生產(chǎn)消耗更多的能源。大量用電似乎被列入成本增加的范疇，但臺(tái)積電的用電問題并不只是電費(fèi)增加那么簡(jiǎn)單。早在2015年，張忠謀就指出，困擾臺(tái)積電發(fā)展的唯一因素就是缺電和停電。到2019年，臺(tái)積電用電量飆升至143.3億千瓦時(shí)，臺(tái)灣， 中國過去五年增加的用電量有三分之一被臺(tái)積電占據(jù)越來越多的EUV 光刻機(jī)器將用于在臺(tái)積電，建設(shè)5nm和3nm生產(chǎn)線但EUV的能量轉(zhuǎn)換率只有0.02%左右，所以臺(tái)灣， 中國的電力供應(yīng)無法承受臺(tái)積電的進(jìn)一步發(fā)展，這已經(jīng)成為一個(gè)非?，F(xiàn)實(shí)的問題。

三是技術(shù)難度升級(jí)。事實(shí)上，盡管臺(tái)積電和三星通過一些有效的技術(shù)手段緩解了這些問題，但很難克服7納米以下先進(jìn)工藝頻繁出現(xiàn)的量子效應(yīng)和類似的微觀尺度問題。但從5nm工藝的產(chǎn)品良率以及具體性能和功耗提升表現(xiàn)來看，負(fù)面影響依然存在，未來能優(yōu)化到什么程度還有疑問。

臺(tái)積電肯定已經(jīng)制定了應(yīng)對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)計(jì)劃，但不可否認(rèn)的是，如果臺(tái)積電出色的表現(xiàn)表現(xiàn)出來，他就能真正理解這些風(fēng)險(xiǎn)。那么很難不擔(dān)心，臺(tái)積電下一步的發(fā)展道路真的會(huì)像大多數(shù)人想象的那么順利嗎？

文字/微信官方賬號(hào)，劉曠， ID:柳礦110

« 什么樣的文章會(huì)讓用戶發(fā)狂？ | 不要混同微信組！ »