台积电与ASML技术市场动态

台积电与ASML技术市场动态

美国市场调查公司Gartner于1月17日披露了2022年全球TOP 10半导体厂家的销售额排名速报。据Gartner报道，排名第一的为韩国三星电子（656亿美元，约人民币4460亿元），第二为美国英特尔（584亿美元，约人民币3971亿元），第三为韩国SK海力士（362亿美元，约人民币2461亿元）。（如下图1）

 

 

 图1:2022年全球半导体厂家销售额排名TOP10。

（出自）Gartner于2023年1月17日披露数字。

Gartner披露的上述数字不含代工厂（Foundry）。但是，笔者很希望了解到台积电的排名如何，于是，笔者调查了TMSC在1月12日披露的财报资料。TSMC财报显示，2022年销售额达758.8亿美元（约人民币5160亿元）。（如下图2）

 

 

 图2 :TSMC2022年整期财报。

（出自）TSMC 2022年第四季度财报披露资料

（2023年1月12日）。

从上图可知，TSMC的销售额远高于排名第一的三星电子。即，在2022年全球半导体厂家销售额排名中，TSMC位居榜首。

2022年“上榜企业”的特点

笔者在Gartner的速报值上添加了TSMC的业绩（如下图3）。由于TOP10中没有一家日本企业，因此，笔者加上了排名第17的日本铠侠。读者可以从下图3中读取到什么呢？

 

 

 图3：全球半导体厂家销售额排名。

（出自）Gartner于2023年1月17日披露的数字，TSMC财报，铠侠的数值为笔者预测。

首先，自2021年到2022年，代工厂（Foundry）和设计公司（Fabless）都获得了比较明显的增长。增长率分别如下，第一的TSMC为33.5%，第五的美国高通为28.3%，第七名的美国博通为26.7%，排名第八的美国AMD高达42.9%，第11的美国苹果为20.4%。即，仅有排名第十的联网联发科（Media Tek）的增长率为3.5%。很有可能是美国高通等公司夺取了联发科的智能手机和通信方向半导体的市场份额。

其次，英特尔和存储半导体厂家都陷入了负增长的困局。从上到下依次如下，排名第二的三星电子为负10.4%（严重），排名第三的英特尔为负19.5%（严重），排名第四的SK海力士为负2.6%（轻微），排名第六的美国镁光为负3.7%（轻微），排名第17的铠侠为负13%（严重）。原因主要如下，因疫情带来的特殊需求不再、PC需求骤降、存储半导体价格大幅度下滑。

TSMC在销售额、微缩化进步方面皆排第一

如上所述，三星和英特尔的业绩都已经开始“急刹车”，而TSMC增长显著、荣登全球第一。此外，TSMC于2022年12月29日宣布，已经开始量产3纳米。因此，TSMC在销售额、微缩化两方面都是全球第一。

TSMC的激进真的是“太可怕了”！从上图2可以看出，TSMC 2022年的营业利润率（Operating Margin）高达49.5%。笔者从未见过利润率如此之高的半导体厂家。此外，从TSMC近几年的销售额推移来看，2019年为346.3亿美元（约人民币2354亿元），仅仅三年后（2022年）就增长两倍，增至758.8亿美元（约人民币5160亿元）。（如下图4）

 

 

 图4 ：全球主要半导体厂家销售额推移。

（出自）笔者基于Gartner，IC Insights，IHS,电子Journal，联发科公司数据、各家IR财报数据等制作了上图。

回顾历史，2011年以后，销售额排名前三的公司为美国英特尔、韩国三星电子、TSMC（但是，仅有2018年SK海力士超过TSMC，成为第三）。英特尔自1992年以来一直是排名第一，2018年首次被三星电子超越。英特尔在2019年和2020年再次荣登第一，2021年排名第二（三星排第一、但二者差异极小）。此外，2022年，三星和英特尔的销售额都出现了暴跌，而TSMC的销售额自2019年以来就急剧增长，并首次在2022年获得第一。

那么，TSMC可喜的销售额、极高的营业利润率的源泉哪里呢？

TSMC竞争力的源泉

下图5是TSMC 2021年、2022年的各技术节点（Technology Node）的销售额占比。2021年，7纳米占31%，5纳米占19%，合计达50%。2022年，7纳米为27%，5纳米为26%，合计达53%。总之，在2021年以后，TSMC的销售额的一半以上为7纳米以上的尖端半导体贡献。

 

 

 图5 ：2021年、2022年TSMC的各技术节点（Technology Node）的销售额占比。

（出自）TSMC的2022年财报资料（2023年1月12日）。

下面我们来看看TSMC各季度的各技术节点（Technology Node）的销售额占比（下图6）。在2019年第三季度（Q3）之前，其销售额从未超过100亿美元（约人民币680亿元），然而，在2019年第四季度，首次超过100亿美元（约人民币680亿元）。2020年第三季度量产5纳米后，其销售额直线攀升，在2022年第三季度超过200亿美元（约人民币1360亿元）。

 

 

 图6 ：TSMC每个季度的各技术节点（Technology Node）的销售额。

（出自）笔者基于TSMC财报资料制作了上图。

从上图可以看出，TSMC在历史上发生了两个转折点。其一，2019年第三季度全球首个将尖端EUV曝光机应用于7纳米+（7纳米的改良版）的量产。其二，2020年第三季度开始量产5纳米。此外，由于三星电子和英特尔在EUV的量产使用方面遇到了困难，因此，迟迟无法从7纳米+过渡到5纳米。最终导致TSMC独霸7纳米以后的尖端产品，从而获得了极高的销售额和营业利润率。

那么，TSMC利用上述尖端细微加工技术为什么客户、生产了什么样的半导体呢？

TSMC为哪些客户生产什么用途的半导体？

下图7是TSMC的2022年各种应用方向（Platform）的半导体的销售额占比。HPC（High Performance Computing，以下简称为：“HPC”，高性能计算）为41%，智能手机为39%，上述两项合计占比为80%。可以说上述两项应用是TSMC收入的两大支柱。

 

 

 图7 ：TSMC 2022年各种应用方向（Platform）的半导体销售额占比以及增长率。

（出自）TSMC 2022年第四季度财报资料（2023年1月12日）。

另一方面，2022年的YoY（Year-on-Year，年度增长率，以下简称为：“YoY”相对于2021年）如下，汽车（Automotive）为74%，HPC为59%，IoT为47%，智能手机为28%。而DCE（Digital Consumer Electronics，以下简称为：“DCE”，数字消费电子产品）的增长率仅有1%。从上述增长率来看，仅占销售额5%的车载半导体很有可能成为TSMC下一个增长支柱。

此外，TSMC 70%的半导体都是为美国生产的（下图8）。TSMC主要客户为美国的设计公司，分别如下，如上图2所示，排名第五的美国高通、排名第七的美国博通、排名第八的美国AMD、排名第11的美国苹果。另外，美国英特尔也在委托TSMC生产图像CPU（GPU）。

 

 

 图8 ：TSMC各季度、各地区的销售额占比推移。

（出自）笔者基于TSMC历史数据制作了上图。

综上所述可得知，TSMC（Foundry）与美国的设计公司（Fabless）形成了一个共同进步、互惠互利（Win-Win）的关系。

关于未来的展望

TSMC位居2022年全球销售额排名收首位。TSMC于2019年开始将EUV光刻机应用于量产工艺，三年来，销售额增长了两倍多，营业利润高达49.5%。其业绩增长的源泉在于独揽7纳米、5纳米的生产“大权”。TSMC利用上述尖端技术为美国客户生产HPC、智能手机方向的半导体。

TSMC于2022年12月29日开始量产3纳米。三星电子、英特尔一如既往地对TSMC望尘莫及。未来，TSMC“一家独霸”的时代还会持续一段时间。

光刻机巨头ASML惨遭“打脸”：承认美对华出口限制无效，中国将拥有独立半导体产业链

据彭博社报道，荷兰光刻机巨头阿斯麦（ASML）公司首席执行官彼得・温宁克（Peter Wennink ）1 月 25 日接受采访时表示，美国主导的针对中国的半导体出口管制措施，最终会促使中国在高端芯片制造设备领域成功研发出自己的技术。

 

 

 温宁克表示，中国的半导体公司“必须参与全球竞争”，所以他们才想购买非中国制造的设备，“如果无法得到这些机器，他们就会自己研发。这需要时间，但最终他们会实现目标”。

温宁克还表示，“‘物理定律’在中国和在这里都一样，你越给他们施加压力，他们越有可能加倍努力”，以制造能够与阿斯麦匹敌的光刻设备。

 

 

 在谈到美国出口管制措施的负面影响时，温宁克表示，美国去年 10 月宣布的人员限制措施“给个人和公司带来各种各样的问题”，“这绝对不是一件值得高兴的事情”。

他表示，总体而言，出口管制将“造成一定程度的混乱”，“这将影响效率和创新，并影响到我们所有人”。

这位阿斯麦的首席执行官还暗示，制裁可能催生美国试图阻止的东西 —— 一个自主独立的中国半导体产业。

而在去年的这个时候，温宁克显然不把中国半导体产业放在眼中。

2022 年 1 月，ASML 首席执行官温宁克公开表态，认为中国不太可能拥有顶级光刻技术，因为 ASML 依赖于“不懈的创新”，并且一些组件只能从非中国供应商处获得。

温宁克在 ASML 的 2020 年第四季度财报会上表示：“整个先进的 EUV 技术来自于过去 15-20 年的历史积累，和一整个生态技术的累计。”

“举个例子，我们和蔡司（Zeiss）合作，让他们从柏林给我们供给玻璃透镜模块。他们不是直接拿出来的，而是要精密制造，整个制造过程要花费 52 周。而在这 52 周的背后是几十年的技术累计。而像蔡司这样和我们合作的公司还有好几百家。”

“所以我们是和一整个生态在合作，而中国如果要自己造出来，需要复制一整个生态系统。这很困难，但永远不要说不可能，我相信他们肯定会尝试。”
去年 10 月 8 日，美国商务部发布对中国的出口管制措施，将长江存储、中国科学院大学、上海理工大学等 31 家中国公司、机构列入所谓“未经核实的名单”，限制它们获得美国半导体技术。

与此同时，美国商务部 BIS 还对向中国出口先进人工智能和超级计算芯片制造、生产设备以及生产所需的工具实施新限制。

新规定要求英特尔和美光等芯片制造商获得美国商务部的许可，才能向中国公司出口半导体和芯片制造设备，目标是阻止中国获得需要使用先进半导体的高性能计算能力。

其中涉及 16/14nm 以下先进制程的高性能计算（逻辑）芯片、制造设备和其他半导体产品等，将会影响云计算与数据中心、自动驾驶、5G、人工智能（AI）等几乎所有应用领域。

除此之外，新规则可能意味着台积电将被迫停止生产由中国大陆公司设计的先进 AI 或超级计算机芯片。

美国还将阻止光刻光源和其他专用组件出口到中国。对于之前已经在美国实体名单上的 28 个中国实体公司，包括华为、依图科技、科大讯飞、中科曙光等，美国商务部正在扩大控制范围，包括推定拒绝任何许可。

这可能是自 1990 年代以来，美国针对中国实施的最广泛的出口管制措施，也是史上最严重的芯片制裁。

目前，美国正向荷兰、韩国和日本施压，希望它们加入并帮助扩大对华制裁范围。

 

 

参考文献链接

https://mp.weixin.qq.com/s/SXyDQ1i63os8Ntlyfy3EeQ

https://mp.weixin.qq.com/s/lZdhq-p4oflaWsWK7AttXg