工廠三連發製程步步高台積電的日本“敘事”
在美建廠不斷傳來延後、延後的消息之際,台積電在日本建廠的速度卻在進入「加速度」。除台積電在2021年官方宣布的熊本縣工廠即將於今年投產,台積電日本子公司JASM的「二廠」藍圖也正式出台,計劃於2024年底開始興建,過程上追6nm。此外,台積電也考慮建造能夠生產3nm晶片的「熊本三廠」。
工廠三連發、製程步步高,台積電究竟下的是一盤什麼大棋?台積電的日本敘事會如何詮釋?
「二廠和三廠」接二連三
台積電日本一廠的順利推進,可謂開了一個好頭。此廠於2021年11月宣告建廠、2022年4月動工,兩年內完成建造,於2024年2月開幕,年底量產。其中,台積電佔股70%,索尼約20%、豐田集團的電裝約10%。規劃產能為每月5.5萬片12吋晶圓,使用22/28nm至12/16nm製程。
如果說這步棋還算是「按部就班」的話,接下來的二廠和三廠就頗有深意了。
根據台積電的描述,新廠將從今年底開始建設,並於2027年投產。隨著熊本二廠投入運營,整個JASM熊本廠的產能將達到每月10萬片12吋晶圓,另外可提供6/7nm的製程技術。
不止如此,台積電已經在考慮將3nm製程的生產拓展至日本。根據消息,台積電已經告知供應鏈夥伴,考慮建造可生產3nm晶片的「熊本三廠」。
對於這一新聞,一位業內人士陳宇(化名)直言,以往台積電在外地設廠一般只會轉移次兩代以下的節點,舉例說台積電目前最先進為3nm,那麼轉移到日本最高只能是16nm,但現在直接宣稱將3nm工藝轉至日本,這非常不合情理,基本是將核心技術Know-how拱手相讓了。
但從時間軸來看,可能還不會那麼「冒進」。集微諮詢指出,台積電在日本持續建廠,在節點上需要有一個遞進。現在是一廠建成了,然後年底開始建二廠,到時候三廠估計也是二廠建成開工了之後開始興建,可能再過差不多3年左右開工,加上建設時間或是6年之後了,即便是3nm製程,界時也已不算最先進的。初步以兩年一個節點計算,製程應該在3nm節點進階了兩三代。
儘管台積電全球擴產正在落子,但位於美國亞利桑那州的首家工廠計劃於2025年投產,位於德國東部德勒斯登的工廠計劃於2027年投產。但日本三廠連發背後,製程從28nm到6nm再到3nm,一條涵蓋成熟製程和先進製程的「板塊」悄悄成形,實在值得深究。
業內專家對集微網表示,台積電海外擴張、走全球擴充之路是符合美國利益的,而台積電在日本如此大張旗鼓,另建一條排除中國在外的代工鏈看起來漸次成形,也再次表明美國主導不可改變。而且,在台積電在美國建廠受多重因素影響步步為艱之際,日本的基礎條件相比美國更優,在日本擴建符合各方利益。
誠然,台積電日本建廠仍面臨產能、獲利等挑戰,但日本一個不斷「升級」的先進製程進階路線卻已在徐徐展開。
二廠志在汽車晶片?
不管3nm是不是台積電的“煙幕彈”,二廠卻已板上釘釘,台積電發佈公告以不超過52.62億美元的額度增資JASM。
此外,豐田汽車也作為新投資者入股JASM,並與索尼和電裝共同成為其少數股東。台積電將持有JASM的86.5%的股權,而豐田汽車、索尼和電裝則將分別持有2%、6%和5.5%的股權。
值得關注的是,二廠製程上看6nm。根據規劃,藉由這兩座晶圓廠,JASM熊本晶圓廠的每月總產能預計超過10萬片12吋晶圓,為汽車、工業、高效能運算等應用提供22/28 nm 、12/ 16 nm和6/7 nm的製程技術。
上述專家指出,熊本一廠主要與索尼合作,為索尼ISP代工服務;熊本二廠製程升級至6nm,則可能與豐田汽車緊密合作研究,開發自動駕駛和智慧座艙晶片。
對台積電來說,這或是雙重利好。
集微諮詢分析,目前汽車晶片代工最高工藝為5nm,不像手機晶片、GPU等那麼極致追求最先進工藝,原因在於汽車晶片對安全性、穩定性方面要求更高,同時車規認證難度較大。
近幾年台積電也在發力車規晶片,畢竟這條蘊含巨大市場機會的賽道。 2020年台積電推出了基於7nm汽車設計支援平台,該平台包辦了汽車晶片設計、製造、應用、生態等全流程。 2022年三季度,台積電推出5nm汽車晶片平台「N5A」。該平台針對汽車座艙和自動駕駛,符合三大汽車工藝標準。
憑藉「台積電+高通」模式,在汽車晶片領域刮起一陣潮流。台積電代工的全球首款7nm汽車座艙芯片高通8155一戰成名,其他廠商迅速跟進,將汽車座艙芯片快速迭代至7nm;而去年高通第四代座艙芯片驍龍8295採用5nm工藝,也再次推動著汽車晶片迭代升級。
因而日本二廠的6nm佈局之中,集微諮詢認為,台積電一方面可成功進入日本汽車產業供應鏈,豐田或提供客製化晶片支撐產能;另一方面,將車規晶片向先進製程推進,也將持續提升台積電的“利潤池”,在後續汽車晶片代工市場中佔據主導地位。
日本代工“後發先至”
而台積電之所以在日本不斷“加倉”,不得不說日本政府“給力”。
近年來,處在地緣博弈之中,加強半導體製造業回流、實現供應鏈自主安全成為半導體大國要務。日本政府也啟動《半導體戰略》,舉全國之力推動代工業的發展,以重奏自己的強音。
可以說日本政府的誠意十足,龐大的補助、撥款也實打實的聽得見響。台積電CEO魏哲家10月披露財報時表示,日本工廠預計在2024年年底開始量產,日本政府決定向第一工廠提供最多4,760億日圓的補貼。有分析稱,補助達投入42%之多。
台積電也透露,這次增資將使JASM的總投資金額達到200億美元。 「熊本二廠」的資本支出大概為2兆日圓(約130億美元),其中日本政府考慮提供9,000億日圓的補貼。
相較之下,台積電美國亞利桑那州廠卻卡關在補貼與勞工問題,後延一年至2025年;德國德累斯頓廠仍在選址、勞工規劃等前期作業之中。台積電日本一廠的順利開幕,某種程度也是一種「敲打」。
而且,除了台積電外,美光、三星電子、力積電等巨頭也將成為日本的「座上賓」。加之日本政府也扶持了本土「晶片國家隊」Rapidus,在力2nm製程量產。
在一系列組合拳的帶動下,日本在先進工藝也漸呈現「後來居上」之勢。眾所周知,在台積電投資日本前,該國能生產的最先進製程僅40nm。如今,借助於台積電的力量,日本不僅將在22/28nm至6nm工藝製程“補短”,而且還將進一步加強日本在代工製造領域的自主性和安全性。
陳宇進一步分析,日本在半導體設備和材料領域佔據核心優勢,在汽車晶片、感測器以及MCU等的產能需求也在走高,在補上了先進工藝這一重要「拼圖」之後,預計日本在先進工藝市場將從2022年的沒有顯著份額提升到2027年的3%,
日本半導體製程或將突飛猛進,對大陸代工業來說則更是警醒,唯有舉國推進先進製程的突破才能構築堅固的自主堡壘。