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台积电终结一个时代
半导体行业观察· 2025-10-06 10:28
文章核心观点 - 全球半导体行业正经历深刻经济转型,核心是台积电,标志着一个晶体管成本可预测下降时代的终结 [2] - 台积电决定对最先进逻辑芯片实施前所未有的价格上涨,此举措由巨额资本支出、地缘政治任务及物理限制所驱动 [2] - 台积电利用其技术优势为下一代创新提供资金,此举将永久性提高整个数字经济基础组件的成本基准 [2] 摩尔定律的脱钩 - 摩尔定律已达到拐点,制造成本增长速度现已超过仅靠密度缩放所能抵消的经济效益 [4] - 台积电将从2026年起对5纳米以下先进节点实施5-10%的价格上涨,最具战略意义的调整是向2纳米节点的代际飞跃 [4] - 2纳米节点生产的晶圆价格将比其前代产品飙升超过50%,单片晶圆价格将推高至30,000美元或更高 [4] - 在主要节点过渡中,每晶体管成本将首次上升,获得半导体技术巅峰成为一项高价服务 [4] 为"主权"买单 - 台积电成本结构上升的一个主要催化剂是全球多元化所需的巨额资本支出,深受地缘政治压力影响 [6] - 台积电在美国亚利桑那州工厂的总支出已飙升至1,650亿美元,是美国历史上最大的单笔外国直接投资 [6] - 海外工厂运营成本显著高于台湾晶圆厂,AMD证实亚利桑那晶圆厂生产的芯片贵5%到20%,行业报告显示4纳米生产溢价可能高达30% [6] - 台积电承认海外晶圆厂将使其合并毛利率稀释2-3%,提价被视为抵消更高运营和地缘政治成本的"不可避免"的必需品 [8] 半导体晶圆成本演变 - 7纳米节点(2018年)晶圆价格约为9,350美元 [7] - 5纳米节点(2020年)晶圆价格约为17,000美元,代际价格上涨约82% [7] - 3纳米节点(2022-2023年)晶圆价格约为20,000美元,代际价格上涨约18% [7] - 2纳米节点(预计2025年)晶圆价格预计为30,000美元以上,代际价格上涨超过50% [7] 用GAA挑战原子壁垒 - 价格飙升的第二个主要驱动力是保持领先地位所需的技术复杂性,行业正通过全环绕栅极晶体管在埃米尺度上突破物理边界 [10] - 从3纳米到2纳米节点的飞跃需要从FinFET架构过渡到GAA架构,这是十多年来晶体管设计中最重大的变化之一 [10] - GAA晶体管的制造比FinFET"复杂了一个数量级",涉及多步骤工艺,引入了许多新的潜在故障模式和更高的开发成本 [14] - 最先进设施成本在150亿到200亿美元之间,极紫外线光刻机每台成本约为3.5亿美元 [14] - 行业正与随机缺陷作斗争,这代表着缩放的一个根本性障碍,并确保未来的进步将以结构性更高的成本为代价 [14] 客户反应 - 英伟达公开支持价格上涨,首席执行官认为台积电的价值没有在目前定价中得到充分体现,并称台积电为"人类历史上最伟大的公司之一" [16] - 苹果作为台积电最大的单一客户,面临晶圆成本上升和地缘政治关税的挑战,但确保获得最先进工艺技术对其产品路线图至关重要 [16] - 苹果承诺在美国制造业投入6,000亿美元以获得额外半导体关税豁免,其在2025年第三季度产生了8亿美元的关税相关成本,预计下一季度将上升至11亿美元 [17] - 高通和联发科面临直接的利润挤压,联发科在N3P工艺上的成本增长达24%,高通面临16%的增长 [17] - 高通首席执行官表示,英特尔代工技术目前还不是用于移动芯片的可靠、高良率替代品,这巩固了台积电的杠杆作用 [17] 对消费价格和数据中心的影响 - 安卓芯片巨头面临的利润挤压将"不可避免地转化为2026年起旗舰消费设备的价格上涨",顶级产品逐步降价的时代已经结束 [19] - 在数据中心领域,30,000美元以上的2纳米晶圆成本为未来所有AI和高性能计算组件设定了明显更高的价格底线 [19] - 财务压力加速行业向小芯片架构转变,对组件使用更旧、更具成本效益的工艺,而只将昂贵的2纳米工艺保留给性能关键的逻辑部分,正从工程选择转变为经济必需 [19] - 台积电正在利用其技术主导地位和市场力量,实施新的定价范式,以确保其财务稳定并支持推进技术的挑战性工作 [19]