上周臺積電投資者會議上,臺積電宣布基于其大規模新廠建造計劃,2022年其資本支出(CapEx,實物資產買入或升級)會達到400-440億美元。事實上,在此之前,按照臺積電2021年下半年公開的多項投資計劃,裝備供應商就已經預期了臺積電2022年必然要增加資本支出——只不過400-440億美元這個數字,還是比此前行業預期的380-420億美元明顯更多。
臺積電2021年的資本支出是300億美元,僅是這個值,從前端晶圓裝備的角度來看,就已經差不多是Intel的2倍了。
目前在尖端制造工藝上僅剩的三個市場參與者分別是臺積電、三星和Intel。去年Intel和三星都曾壯志躊躇地表示,將在未來新工藝上取得晶體管性能、功耗、密度等層面的業界領先地位;未來預計每年花在邏輯半導體工廠上的開銷會超過250億美元。250億美元就造新廠、擴產能的角度來看,的確能夠看出新工藝很費錢。但這次,顯然臺積電將花銷的天花板再一次抬高了。
未來2年的市場預期
去年年中,至少就部分消費電子設備市場——如手機、PC領域的供應鏈就已經開始反思和擔憂工廠產量供過于求的局面可能會在2022年顯現了。但從臺積電的預期及發布來看,2021之后半導體產業的驅動力仍然相當足。
臺積電預計半導體產業的增速大約在9%左右,他們預測foundry廠的增長率則會達到20%,而臺積電自身的增速會在25-29%之間。總的來說,2022-2023年foundry代工業務會占到邏輯半導體晶圓生產的30-35%;臺積電則占據foundry市場的2/3。
此前臺積電對于2021年的預期是250-280億美元的投入,但實際上最終的投入達到了300億美元。于此臺積電表示在產能擴張方面,2022年要投入400-440億美元。在這組數字面前,三星大約是難以望其項背的了。而且如我們此前探討的,3nm時代臺積電仍將在技術層面保持較大的優勢。
臺積電的信心很大程度上當然是來自其客戶——臺積電的客戶似乎普遍對數字化轉型大趨勢能夠為行業帶來的機遇相當看好。
來源:Counterpoint Research
市場研究機構Counterpoint Research前不久畫了張圖,用以表現前端晶圓裝備資本密度——即資本支出與營收之比這些年的變化趨勢。這個值可用于反映未來的市場成長。上面這張圖中,灰色那條線表示的是整個邏輯電路半導體行業(包括foundry廠與IDM);而紅線表示臺積電和三星兩家foundry廠的情況。
加入臺積電對于2022年的預期,以及其他工廠投資的未來展望,預計資本密集率2022、2023年能夠達到23%,成為過去20年的最高點。
另一個能夠比較現實地反映臺積電看好未來市場的值,在于部分客戶的預付款。除了聯發科這種關系十分密切的合作伙伴,或者蘋果這樣的大主顧不需要為產能支付預付款(SemiAnalysis甚至報道稱,蘋果在早期削減訂單、或年中增加訂單都不需要額外支付費用),高通、英偉達之類的客戶會支付很大數額的預付款。
臺積電從去年Q3開始接收確保產能的預付款——這些預付款主要是客戶需求臺積電計劃之外的產能部分。SemiAnalysis消息稱,過去6個月臺積電已經拿到67億美元預付款,后續還將持續拿到更多。這些錢幾乎可抵消制造的額外支出。僅英偉達一家此前貢獻給臺積電的預付款就超過了30億美元,其中一部分用于封裝和測試。
臺積電在會上另外還再次強調,2023年年初準備要出貨的N3工藝節點之下,其流片量是多于相同時間跨度下N5的流片量的。可見華為的空缺,已經由蘋果、Intel、AMD等客戶徹底填補且有盈余——而且需要考慮更大規模的應用市場需求,比如5G、HPC。
錢用在哪里?
資本支出的錢當然是用在建廠、擴產、裝備、材料等方方面面了。當然我們無法很細致地了解微觀層面錢的去向(在3nm節點之后,更多的花銷要用在光刻機之外的材料裝備方面,包括沉積、刻蝕、測量檢查以及先進封裝相關的用具上),不過臺積電還是談到了2022資本支出計劃:
臺南的P5-P8 Fab 18擴產,主要是4nm、5nm和3nm;亞利桑那Fab 21,5nm的初期階段;南京Fab擴產,主要為28nm;新竹Fab 20,2nm制造初期構建;熊本Fab,28/22nm為其本地客戶做準備;高雄Fab,7nm初期階段。
如果按照工藝節點來劃分,那么臺積電目前一半的營收是來自于7nm和5nm工藝——而且至少在這兩個工藝節點之下,Intel和三星都很難在技術上與臺積電一戰。SemiAnalysis和Counterpoint Research都在報道中提到,2022年要支出的400-440億美元,其中的大頭會用于7nm、5nm、3nm或2nm工藝(70%-80%)。Counterpoint認為,蘋果和Intel就尖端工藝部分,在2023年以后會對臺積電持續提出更大的需求量。
而10%將用于mask和先進封裝技術,如CoWoS、SoIC和InFO——近期我們也將就臺積電的先進封裝工藝做更深入的技術層面的探討。此前雖然我們也已經就Intel和臺積電的先進封裝技術做過對應的報道,后續我們的探討還將更加系統和深入,各位讀者可做留意。2.5D/3D封裝作為如今的大熱門,也是異構集成未來發展的主力,往后會愈發成為熱點。
最后還有10-20%則用于特種和傳統技術,其中CMOS圖像傳感器、射頻會是重點。
而到具體的應用方面,作為尖端工藝市場的大頭,智能手機自然仍是臺積電的主要市場方向——畢竟手機用量是足以攤薄尖端工藝所需的巨大資本支出的。如果從營收增長率的角度來看,汽車是增速最快的;不過從增長基數來看,增長最快的類別實際上是HPC(高性能計算)。
不過臺積電此處列出的HPC,和我們理解的HPC還是略有差異。臺積電將蘋果M1、AMD的CPU、英偉達GPU,以及用于networking的ASIC和NIC都算作HPC。那么這一定義下的HPC,作為第二個主要營收力量,也就不足為奇了(似乎當下熱門芯片種類之一的DPU也在其中)。而且事實上,社會數字化轉型過程里,帶動的HPC發展也算是常規。HPC這個類別極有可能在臺積電的營收列表里,于明年超過智能手機,成為最賺錢的業務方向。
從前文Counterpoint給出的邏輯電路半導體資本密集率走勢圖來看,至少2024年以前都還有極大的發展空間。即便某些個別領域走向飽和,5G、HPC、汽車等應用還將對半導體產品提出更為海量的需求。像臺積電這樣的上游角色必然是要在這兩年賺得盆滿缽滿的。
臺積電自身預期長期可超過53%的毛利率,比早前的預期值更高,這應該是很多行業分析師去年沒有預料到的。而且隨著5nm、4nm這樣的工藝進一步走向成熟,臺積電的業績還會更好看。SemiAnalysis統計了臺積電的wafer均價變化,從2017年至今都似火箭般飛升。這和尖端工藝所需投入成本走高自然有很大的關系。而且這種趨勢還將在一段時間內持續。