5nm芯片
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3nm芯片凭什么卖两万美元?技术博弈、市场逻辑和中国机遇分析
材料汇· 2025-10-23 21:43
文章核心观点 - 全球半导体行业正从"先进制程独舞"转向"先进制程与成熟制程并行的双轨竞赛" [2] - 制程价格受产能稀缺性和技术复杂度双重驱动,呈现"越小越贵"趋势 [5][6] - 台积电通过产能规划和技术路线定义行业节奏,三星和英特尔面临各自挑战 [10][19][21] - 中国大陆在成熟制程领域取得进展,但面临成本竞争力和设备依赖等挑战 [25][26] - 未来技术突破将依赖背面供电、CFET架构和二维材料等创新 [28] 一、制程越小越贵?价格里藏着技术密码 - 3nm芯片价格已达2万美元/片,预计2nm将突破3万美元 [5] - 采用背面供电技术的16Å工艺芯片售价接近3万美元,体现"新技术溢价" [5] - 5nm芯片价格稳定在1.6万美元,受CoWoS先进封装产能不足限制 [6] - 2nm工艺比3nm多250道工序,其中ALD工序超100道 [6] - 苹果采用分层策略:iPhone 17高端版用N2E工艺(比N3P贵10%-15%),普通版用N3P [7] - 英伟达选择N3P平衡成本,高通和联发科积极跟进N2流片 [8] 二、台积电的产能"王炸":定义行业节奏的男人 - 2024年3nm产量预计9万-10万片,年底达12万-15万片,占年收入近30% [10] - 5nm月产量从2.4万片提升至4.2万片,苹果年消耗20万-30万片 [10] - 2025年3nm产量突破20万片,2nm预计7万-8万片 [10] - 2nm生产线总投资100亿美元,为3nm的1.4倍、5nm的2.5倍 [10] - 2nm生产线需1450台设备,较28nm的450台暴增3倍以上 [11] - 光刻设备12台占总投资50%,蚀刻设备150台,沉积设备160-180台 [11] 三、技术攻坚战:光刻、架构、DTCO一个都不能少 - EUV光刻效率远超DUV:DUV需4次工序,EUV仅需1-2次 [14] - 3nm制程中40层用EUV,15-20层需双重曝光技术 [14] - High-NA光刻分辨率达8nm,但台积电因现有技术够用和配套不成熟暂不采用 [14] - 架构从FinFET转向GAA,推动ALD设备需求激增 [16] - 2nm生产线ALD设备数量较3nm增加数十台 [16] - DTCO优化贡献3nm晶圆面积缩小的50%,通过调整晶体管布局实现能效提升 [17] 四、全球"争霸赛":台积电领跑,三星、英特尔各有难题 - 台积电凭借成熟设备策略在3nm/5nm良率和成本控制上领先三星 [20] - 英特尔2023年亏损70亿美元,2024年预计超120亿美元,代工业务面临风险 [21] - 蚀刻设备市场呈双寡头格局:拉姆研究占台积电55%份额,东京电子凭借整合方案具竞争力 [22][23] - 东京电子独家生产clean track设备,形成技术护城河 [23] 五、双轨竞赛:成熟制程的中国机遇与坎 - 中芯国际28nm良率达95%,7nm(N+1)良率超90%,承接华为昇腾910D订单 [25] - 中国大陆28nm工艺ASP为924美元/片,但客户较少导致售价偏低 [25] - 成熟制程面临成本压力:40nm生产成本高于中国台湾地区 [25] - 台积电28nm工艺通过汽车芯片AEC-Q100认证,覆盖CMOS图像传感器,客户质量更优 [25] - 国产设备良率低且试错成本高,依赖国际设备但受ASML等服务限制 [25] 六、未来已来:1nm以下靠什么? - 2026年背面供电技术将应用于A16芯片,2027年14Å(1.4nm)制程成熟 [28] - 2029年CFET技术将用于1nm以下制程,引入二维材料和铬、钒、铝等稀有金属 [28] - 摩尔定律保持每2-3年一代的进步速度,技术难度持续增加 [28] - 中国大陆需在成熟制程夯实基础,逐步突破设备、材料等核心技术短板 [28]
台积电2nm芯片即将涨价!AI需求非常强劲 汽车芯片复苏
21世纪经济报道· 2025-10-19 08:02
财务业绩表现 - 第三季度营收331亿美元,同比增长40.8%,环比增长10.1% [2][3] - 毛利率达59.5%,超过55.5%-57.5%的指引,同比提升1.7个百分点,环比提升0.9个百分点 [2][3] - 营业利润率50.6%,超过45.5%-47.5%的指引,同比提升3.1个百分点,环比提升1.0个百分点 [2][3] - 净利润率45.7%,同比提升2.9个百分点,环比提升3.0个百分点 [3] - 股东应占净利4523亿新台币,同比增长39.1%,环比增长13.6% [3] - 每股收益17.44新台币,同比增长39.0%,环比增长13.6% [3] - 净资产收益率37.8%,同比提升4.4个百分点,环比提升3.0个百分点 [3] 技术与制程收入 - 3纳米工艺收入占比23%,5纳米工艺收入占比37%,两者合计贡献60%收入 [5][6] - 高性能计算业务收入占比提升至57%-60%,去年同期为51% [3] - 晶圆出货量408.5万片(12英寸约当),同比增长22.4%,环比增长9.9% [3] 市场需求与终端应用 - AI需求非常强劲,未来五年复合年增长率预计高于45% [6] - 智能手机市场季度收入环比提升19% [9] - 汽车芯片市场进入复苏区间,季度收入环比上涨18% [9] - IoT业务收入环比提升20% [9] - 先进封装CoWoS产能依然紧俏,公司正努力提升2026年产能 [6] 价格与成本动态 - 公司正酝酿对2纳米先进工艺涨价,预计2纳米代工价格比3纳米高20%左右 [5][7] - 成本优化举措及产能利用率提升推动毛利率增长,但部分被汇率因素及海外工厂利润稀释所抵消 [2] - 2025年下半年海外工厂产能提升对毛利率稀释幅度约2%,全年稀释约1%-2% [7] 行业竞争与格局 - 英伟达与英特尔合作不涉及代工服务,AI芯片仍由台积电代工,不影响晶圆代工行业格局 [13] - 部分晶圆厂计划对BCD、Power等紧缺制程平台进行涨价 [8] - 半导体供应链暂时脱离库存修正周期,成熟制程低价竞争态势趋缓 [13][14] 公司市值表现 - 第三季度公司美股股价涨幅超45% [4] - 截至10月17日收盘,股价报295.08美元/股,市值达15304亿美元 [4]
台积电2nm芯片即将涨价
21世纪经济报道· 2025-10-18 21:15
财务业绩 - 公司第三季度实现营收331亿美元,同比增长40.8%,环比增长10.1%,超过业绩指引区间上限[1][2] - 第三季度毛利率达59.5%,大幅超过55.5%-57.5%的指引,主要得益于成本优化和产能利用率提升[1][2] - 营业利润率为50.6%,超过45.5%-47.5%的指引,净利润率为45.7%[1][2] - 每股收益为17.44新台币,同比增长39.0%,净资产收益率为37.8%[2] - 第三季度美股股价涨幅超45%,市值达15304亿美元[3] 技术与制程收入 - 3nm工艺收入占比23%,5nm工艺收入占比37%,两者合计贡献60%的收入,较去年的52%显著提升[6][7] - 高性能计算业务收入占比从去年同期的51%提升至57%-60%[2] - 晶圆出货量达4,085千片,同比增长22.4%[2] 人工智能需求与产能 - AI需求非常强劲,未来五年复合年增长率预计高于45%[8] - 先进封装CoWoS产能持续紧俏,公司正努力提升2026年产能以缩小供需差距[8] - 公司正酝酿对2nm先进工艺涨价,2026年2nm代工价格预计比3nm高20%左右[6][8][9] 终端市场表现 - 智能手机市场在旺季驱动下季度收入环比提升19%[11] - 汽车芯片市场进入复苏区间,收入环比上涨18%,IoT业务收入环比提升20%[11] - 汽车功率芯片在二季度完成库存去化,MCU等其他芯片在四季度将回归健康库存水位[14] 行业动态与竞争格局 - 英伟达与英特尔合作不涉及代工服务,AI芯片仍由台积电代工,不影响晶圆代工行业格局[15] - 部分晶圆厂受AI带动需求,已规划2026年全面上调代工价格,成熟制程低价竞争态势趋缓[15][16] - 消费性产品缺乏创新应用和换机周期延长可能成为2026年市场隐忧[16]
5nm芯片放大1亿倍!这真的是人能造出来的?看完直接跪了!
新浪财经· 2025-09-23 20:17
5nm芯片放大1亿倍!这真的是人 能造出来的?看完直接跪了! #一分钟视频创作季# 0:00 ...
美国商务部:中国高端芯片只是“实验室里给领导看的”,封锁一天不松,他们就造不出能用的高端芯片!
是说芯语· 2025-08-25 13:16
美国官员言论反驳 - 美国商务部助理部长肯德勒声称中国7nm及5nm芯片突破仅为实验室样品 离规模化和商用化差距巨大 并强调封锁持续将阻碍先进芯片制造[1] - 该言论被指充满傲慢与偏见 反映美国政客对中国半导体产业发展的恐惧心理[1] 7nm芯片技术进展 - 中芯国际通过N+2工艺技术创新 采用多重曝光技术实现12层芯片堆叠 性能对标台积电7nm制程[3] - N+2工艺良率突破70% 远超实验室样品水平 迈向量产阶段[3] - 半导体级硅片和光刻胶纯度提升 降低材料缺陷导致的芯片失效问题 为7nm量产提供支撑[3] - 华为Mate60系列手机采用7nm芯片并实现热销 证明该芯片已成功商用且获市场认可[3] 5nm芯片技术突破 - 利用深紫外光刻机(DUV)结合自对准四重图案化(SAQP)技术 将28nm DUV光刻精度压缩至5nm级别 套刻误差控制在2nm内[5] - 南大光电高分辨率光刻胶与碳基半导体材料协同应用 使晶体管密度提升30% 散热效率翻倍[5] - 华为海思3D Chiplet架构与中芯国际硅通孔堆叠技术 通过14nm设备实现等效5nm性能[5] - 中芯国际在长三角参与建设多座5nm级晶圆厂 产能逐步释放 预计2025年国产芯片自给率超45% 车规级芯片装机率近50%[5] 美国封锁措施的反作用 - 美国"小院高墙"封锁策略可能导致其自身陷入困境 成熟芯片全球过剩时需溢价采购中国28nm芯片[6] - 中国稀土 石墨 镓锗等资源反制措施 暴露美国军工和新能源产业供应链脆弱性[6] - 肯德勒言论被指意图为美国国内势力提振士气 并误导国际舆论以阻碍中国半导体产业国际合作[6]
台积电(TSM):2025Q2财报点评:上调2025全年收入指引,后续或仍存上修机会
国海证券· 2025-07-22 16:16
报告公司投资评级 - 维持“买入”评级 [1][10][11] 报告的核心观点 - 看好台积电在AI时代议价能力持续提升,对台积电台股2026E EPS给予20x PE,目标价为1,350.33元新台币;假设ADR溢价10%并结合公司指引之2025Q3汇率,对应ADR目标价256.10美元 [10] 报告内容总结 财务数据 - 2025Q2,台积电实现收入9,337.9亿元新台币/300.7亿美元(新台币价值QoQ+11.3%,YoY+38.6%);归母净利3,982.7亿元新台币(QoQ+10.2%,YoY+60.7%);晶圆季出货量(等效12英寸晶圆)371.8万片(QoQ+14.1%,YoY+19.0%) [5] - 预计台积电2025 - 2027年营收分别为36,862/42,199/52,677亿元新台币,归母净利润为15,676/17,505/21,946亿元新台币,稀释后EPS分别为60.46/67.51/84.64元新台币 [9][10] 业务表现 - 2025Q2美元收入超指引,毛利率受汇损冲击但仍维持高档,5nm和3nm的强劲需求部分抵消了不利的汇率影响;整体先进制程(7nm及以下)占晶圆收入的74%(QoQ+1pct,YoY+7pct) [7] - 2025Q3指引超预期,上调2025全年指引,将2025年公司美元收入增速从mid - 20%上修至约30%,维持资本开支380 - 420亿美元的指引 [7] 成本与风险 - 美国扩产计划早期稀释毛利率2 - 3pct,后期将扩大到3 - 4pct;新台币兑美元汇率每升值1%,台积电报告新台币收入就会减少1%,毛利率减少约40bps [7] - 管理层表示仍未见到客户行为因关税而变动,但仍须持续关注当前及未来关税政策对公司成本端以及终端需求端的潜在影响 [7][8] 目标价与评级 - 对台积电台股2026E EPS给予20x PE,目标价为1,350.33元新台币;对应ADR目标价256.10美元,维持“买入”评级 [10]
Taiwan Semiconductor Q2 Earnings and Revenues Surpass Expectations
ZACKS· 2025-07-18 22:01
财务表现 - 2025年第二季度每股收益(EPS)为2.47美元 同比增长60.7% 超出Zacks共识预期4.2% [1] - 净收入达300.7亿美元 同比增长44.4% 略超Zacks共识预期0.1% [1] - 毛利率58.6% 同比提升540个基点 营业利润率49.6% 同比提升710个基点 净利润率42.7% 同比提升590个基点 [6] 收入结构 - 按平台划分:高性能计算占60% 智能手机27% 物联网5% 汽车5% 数字消费电子1% 其他2% [2] - 按制程技术划分:5纳米贡献36% 3纳米24% 7纳米14% 16/20纳米和28纳米各7% 40/45纳米和0.15/0.18微米各3% [3][4] - 按地域划分:北美占75% 中国和亚太各9% 日本4% EMEA地区3% [5] 资产负债表与现金流 - 现金及等价物与金融工具投资合计903.6亿美元 较一季度814亿美元下降 [7] - 库存增至104.3亿美元 应收账款增至80.8亿美元 [7] - 长期债务347.3亿美元 自由现金流1998.5亿新台币 [8] 业绩展望 - 2025年第三季度收入指引318-330亿美元 [9] - 预期毛利率55.5%-57.5% 营业利润率45.5%-47.5% [9] - 2025全年收入预计同比增长约30% [9] 行业比较 - ACI Worldwide年内股价下跌14.8% 2025全年盈利预期2.84美元 同比增长7.58% [12] - Adobe年内股价下跌18.7% 2025财年盈利预期上调至20.63美元 同比增长12% [12] - Advanced Energy Industries年内股价上涨20.5% 2025全年盈利预期5.16美元 同比增长39% [13]
台积电(TSM):Q2收入超指引上限,公司上调2025年收入增速指引至30%
华泰证券· 2025-07-18 09:50
报告公司投资评级 - 维持买入评级,上调目标价到300美元 [1][5][7] 报告的核心观点 - 看好AI需求持续驱动先进节点收入增长以及公司先进制程领域的技术护城河,上调2025 - 2027年收入预测1.9%/1.7%/1.1%,考虑汇率影响,调整归母净利润预测0.6%/-1.6%/-1.9%至1528/1820/2156十亿新台币 [1] 各部分总结 亮点总结 - HPC和3nm需求推动收入保持强劲增长,本季度HPC业务收入环比+14%,占总营收比例提至60%,3nm业务收入占比提至24%;CoWoS产能供不应求,看好恢复中国市场销售对客户的积极影响;AI相关营收预计2025年翻倍,2024 - 2029年CAGR达40%区间中段 [2] - 产能利用率提升抵消新台币升值及海外晶圆厂稀释影响,公司约75%的COGS为新台币计价,1%的新台币对美元升值影响毛利率约40个基点;Q3新台币或升值6.6%,影响收入/毛利率6.6%/260个基点;长期看,53%甚至更高的毛利率可期待 [3] 资本开支情况 - 维持2025年资本支出预算在380亿至420亿美元不变,N5产能紧张,N3供需未来几年持续紧张,越来越多AI产品将在未来两年转移至N3;N2盈利能力更高,A16电源效率较N2提升20%,适合HPC需求;A14预计2028年量产 [4] 盈利预测与估值 - 上调2025 - 2027年收入预测1.9%/1.7%/1.1%,调整归母净利润预测0.6%/-1.6%/-1.9%至1528/1820/2156十亿新台币;给予2026年25x PE,基于2026E EPS 70.2新台币,上调目标价至300美元 [5][24] 2Q25业绩及3Q25指引 - 2Q25收入USD30.07bn,环比+17.8%,超指引上限,3/5nm需求强劲抵消汇率不利影响;毛利率58.6%,环比-0.2pct,接近指引上限;海外晶圆厂稀释及汇率不利因素部分被产能利用率提升及成本改善措施抵消 [1][12] - 按应用平台收入拆分,HPC收入占比环比提升,智能手机占27%,HPC占60%,IoT占5%,汽车占5%,DCE占1%,其他占2%;HPC/智能手机/IoT/DCE营收环比+14%/+7%/+14%/+30%,汽车营收环比持平 [12] - 按制程收入拆分,3nm收入占比环比提升,3nm占24%,5nm占36%,7nm占14%,16/20nm占7%,28nm占7%,40/45nm占3%,65nm占3%,90nm占1%,0.11和0.13um占2%,0.15/0.18um占3% [12] - 2Q25资本开支为USD9.63bn [13] - 预计3Q25收入USD31.8 - 33.0bn,中位数环比+8%,高于彭博一致预期2%;预计3Q25毛利率55.5% - 57.5%,中位数环比下降2.1pct,低于彭博一致预期0.7pct,受汇率冲击及海外工厂扩产影响 [1][14] 业绩会要点 - 汇率影响方面,公司几乎全部收入为美元计价,约75%的COGS为新台币计价,1%的新台币对美元升值影响新台币计价收入约1%、毛利率约40个基点;长期看,53%甚至更高的毛利率可期待 [27] - 行业情况更新,AI驱动需求持续强劲,主权AI需求提升,持续看好3nm/5nm需求,努力增加CoWoS产能;Edge AI客户需1 - 2年进行产品设计,出货量增长温和 [28] - H20解禁方面,看好恢复中国市场销售对客户的积极影响,但暂未上调相关收入预测,将持续密切追踪市场,关注下季度指引调整 [29] - 海外产能布局及进展,目标在亚利桑那建设GIGAFAB,首座Fab已于4Q24量产,良率达台湾工厂标准;二厂采用3nm制程建成,正努力提前量产;三、四厂采用N2和A16制程,三厂已开工;五、六厂采用更先进技术,视客户需求建设;日本熊本第二座特色工艺厂计划年底开工;德国汽车用晶圆厂进展顺利;承诺海外地区资本支出或投资互不影响 [30] - 工艺节点方面,N5产能紧张,N3供需未来几年持续紧张,越来越多AI产品将在未来两年转移至N3;N2盈利能力高于N3;A16电源效率较N2提升20%,适合HPC需求;A14开发中,预计2028年量产 [31]
国产5nm芯片怎来的?
是说芯语· 2025-05-26 07:48
文章核心观点 - 浸润式DUV光刻机配合多重曝光技术理论上可实现5nm甚至3nm芯片生产,但需满足套刻精度等严苛条件且成本高昂[5] - 现代半导体工艺节点命名(如5nm)已与物理线宽脱钩,晶体管密度(MTr/mm2)成为衡量制程先进性的核心指标[8][13] - 国产N+3工艺晶体管密度约120MTr/mm2,实际性能相当于台积电6nm水平,与真正5nm(180MTr)存在显著差距[14][17] - 半导体行业当前最大瓶颈并非光刻机,而是被美国控制的先进沉积/刻蚀设备[48] - 多重曝光技术中套刻精度决定良率,台积电四重曝光良率超80%,大陆厂商同技术良率仅50%[45] 工艺节点演变 - 2000年前工艺节点与半周距、栅极长度一致,FinFET结构问世后三者关联性被打破[8][10] - 英特尔14nm栅极长度24nm,台积电7nm栅极长度22nm,节点命名与实际尺寸不符[8] - 三星14nm节点首开"节点营销"先河,台积电跟进命名16nm,英特尔2021年才调整命名规则[12] - 台积电7nm(N7)晶体管密度0.91亿/mm2,改良版N6达1.16亿/mm2,三星同期工艺仅0.95亿/mm2[15] 技术路径分析 - 光学分辨率公式Half Pitch = k1λ/nsinθ中,降低k1系数是DUV光刻突破的关键[23][27] - 提升分辨率四大路径:研发复杂镜头(sinθ→1)、缩短光源波长(λ↓)、提高介质折射率(n↑)、降低k1系数[27] - 浸润式技术使193nm波长等效134nm,需解决去离子水气泡消除等工程难题[37][39] - 四重曝光可使k1值降至0.07,分辨率达10nm,超越EUV光刻机11.5nm的理论极限[44] - 定向自组装(DSA)技术可通过材料自组织实现结构微缩,无需依赖光罩[46] 行业竞争格局 - 台积电7nm战役中凭借DUV四重曝光率先量产,三星EUV良率低下被迫降价30%保客户[15] - 三星5nm晶体管密度1.27亿/mm2,仅为台积电5nm(1.8亿/mm2)的70%,实质是7nm优化版[15] - 英特尔4年5节点路线图中,Intel 7/4/3实为10nm工艺的迭代优化[17] - 晶圆厂常将ASIC芯片良率混淆为AP/GPU良率,同工艺下GPU良率可能仅20%[22] 国产半导体现状 - 国产N+3工艺需依赖进口设备(如ASML 2100i光刻机)及美国沉积/刻蚀设备[48] - 多重曝光导致生产成本激增,预计国产"5nm"实际为6nm级别工艺[49] - 2018-2025年行业节点推进周期延长至24-30个月,后摩尔时代需靠结构优化/新材料/先进封装提升性能[18][19] - 官媒宣传存在技术夸大现象,如将90nm光刻机报道为8nm精度设备[50]
基本面仍然稳健!台积电的超级周期才刚刚开始
美股研究社· 2025-04-01 20:09
台积电技术优势与收入增长 - 公司位于人工智能超级周期核心,制造全球最先进的3nm和5nm芯片,74%晶圆收入来自前沿节点,同比增长35%以上 [1] - 2024财年Q4 3nm收入占晶圆总收入26%,较Q3的20%和2023财年Q4的15%大幅提升,5nm技术带来34%晶圆收入 [1] - 7nm及更先进节点合计占晶圆总收入约74%,推动满足HPC和节能芯片需求增长 [1] - HPC收入从2023财年Q4的43%增长至2024财年Q4的53%,智能手机收入占比从43%降至35% [3] - 2024财年Q4综合收入同比增长38.8%至8684.6亿新台币 [3] 技术路线图与产能扩张 - 2nm(N2)技术预计2025财年下半年量产,速度提升10-15%或功耗降低25-30%,芯片密度增加15%以上 [6] - N2P和A16节点将于2026财年推出,带来性能提升 [6] - 2025财年1月综合营收2932.9亿新台币,环比增长5.4%,同比增长35.9% [6] - 2025财年2月收入2600.1亿新台币,环比下降11.3%,但同比增长43.1% [7] - 2025财年1-2月累计营收5533亿新台币,较2024财年同期3974.3亿新台币增长39.2% [7] 财务预测与资本支出 - 预测AI加速器收入五年内CAGR接近40% [9] - 2025财年Q1收入预期超254亿美元,环比下降5.5%但同比增长34.7% [10] - 海外工厂扩张导致未来五年每年毛利率下降2%-3%,2025财年Q1毛利率中值58% [10] - 2025财年资本支出预算380-420亿美元,较2024财年298亿美元增长27.5%-41.2% [11] - 2024财年自由现金流8701.7亿新台币,但2025财年运营现金流可能受压 [11] 业务结构与风险因素 - HPC贡献2024财年收入的51%,AI加速器相关收入同比增长58% [13] - 2025财年预计收入增长25%(美元计算),但非AI部门如智能手机仅个位数增长 [13] - 对CoWoS产能严重依赖,主要用于AI应用,产能无法满足当前需求 [14] - 公司3nm和5nm技术推动收入同比增长35%,受益于AI和HPC需求增长 [14]