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上个月，众多台积电工程师包机前往美国，彼时台积电在美国亚利桑那州的 5nm 晶圆厂建设渐近尾声，创始人张忠谋证实，台积电还会在当地建造一座 3nm 晶圆厂，这是其首次将最先进制程的代工厂设于台湾地区之外。
因在芯片代工环节具有不可替代性，台积电近年来一直处于地缘政治的风口浪尖。然而，实际上它也是一家商业机构，同样会遭遇商业层面的难题。
今年 10 月，台积电总裁魏哲家在内部沟通时，罕见地鼓励员工休假，唯有一个群体例外：3nm 的研发人员。
短短一句话，几乎概括了台积电当下所有的麻烦：
其一，在最新的 3nm 工艺节点上，三星几乎与台积电同时实现量产，台积电的技术优势并不显著。
其二，去年产能利用率动辄突破 100% 的好时光不再，台积电如今的订单量减少。
但台积电的困扰难道仅有这些？
3nm 的困境：苹果临阵退缩
台积电盈利丰厚的秘诀，在于先进制程始终领先一步，从而获取更高的议价权。而苹果、AMD 这类芯片设计公司的订单，又会成为台积电的研发资金与建厂开支，进一步扩大领先优势。
2011 年，台积电率先量产 28nm，该节点的营收占比在一年内从 2% 提升至 22%。2018 年，率先量产 7nm 后，苹果、华为、AMD 的订单使台积电产能告急，2019 年，台积电 2470 亿元的营收创下历史新高。
所以我们看到，即便在 2019 年失去了大客户华为，苹果、AMD 等大客户迅速承接了闲置产能。当时，台积电对未来预期乐观，宣布自 2021 年起，将台湾地区 5 万名员工的固定薪酬提高 20%。
但这个正向循环在 3nm 节点出现了问题。
首先，过去十年一直落后于台积电的三星，在 3nm 节点罕见地率先量产，这足以令台积电感到紧张。
但这并非核心因素，毕竟三星在 5nm 节点能耗表现不佳，坑了高通，吓跑了英伟达，导致没几家客户敢尝试 3nm，仅吸引了一家中国矿机企业。
其次，这些大客户虽未选择三星，但也未采用台积电的 3nm。
三星宣布 3nm 量产后不久，台积电也顺利实现 3nm 工艺量产。然而，坊间传言，台积电的最大客户苹果在 A17 芯片上可能跳过 N3，而采用密度相对较低但经济性更高（价格便宜）的 N3E 工艺打造。
至于其他半导体公司，在对待 3nm 的态度上，就没有苹果那么含蓄了：
·英特尔原本宣布，14 代酷睿 CPU 的集显模块采用台积电 3nm，结果 8 月份反悔，称实际要用 5nm。
·英伟达刚发布基于台积电 4N 工艺的 RTX 40 系列显卡，鉴于英伟达显卡两年迭代一次，即便要用 3nm，也得等到 2024 年。
·依靠台积电 5nm 工艺实现绝地反击的 AMD，新一代 Zen 4 使用的仍是台积电的 4nm 工艺，即便 Zen 5 系列更新到 3nm 工艺，也得等到 2024 年。
为数不多有望大规模采购 3nm 的企业，只剩下手机芯片行业的两个老对手，高通与联发科。
其中，高通是三星芯片代工的主要客户，近年来一直在三星与台积电之间摇摆不定；联发科近年来一直觊觎高端市场，但成本仍是不得不考虑的因素。
总结而言，台积电的大客户对 3nm 的态度都很暧昧。原因很简单：不划算。
据市场研究机构 International Business Strategies（IBS）的数据，3nm 芯片的设计费用约为 5 – 15 亿美元，兴建一条 3nm 产线的成本约为 150 – 200 亿美元。
这笔费用也会体现在代工报价上：3nm 工艺 12 英寸晶圆的报价高达 3 万美元，几乎是 5nm 工艺的一倍，7nm 的三倍多。
但 3nm 带来的性能提升却不尽人意。例如，7nm 的 A12 芯片（iPhone XS/XR）相较于 10nm 的 A11（iPhone 8/X），性能提升了 50%。但同样相隔一年，4nm 的 A16（iPhone 14 Pro）相较于 5nm 的 A15（iPhone 13 Pro），性能提升不到 10%。
这点提升实在拿不出手，所以苹果在发布会上宣传 A16 芯片时，狡猾地与三年前的 A13 相比，勉强得出性能提升 40% 的结论。
虽说性能提升变少不能归咎于台积电，也不能说苹果、AMD 等芯片设计公司不努力，摩尔定律的衰减是整个电子产业需面对的问题。但性能提升变少，消费者购买意愿不足，终端品牌减产的压力，却实实在在地落在了台积电身上。
7nm 的尴尬：手机看不上，汽车用不起
3nm 的订单主要影响资本市场对台积电的预期，而台积电业绩乏力的主要原因，其实出在 7nm 上。
观察台积电的营收结构，会发现一个有趣的现象：尽管 5nm 已量产许久，但截至今年上半年，营收主力仍是 7nm 制程。今年二季度，5nm 和 7nm 营收占比分别为 21% 和 30%。
然而到了三季度，5nm 依旧稳定，占比达到 28%，7nm 却表现不佳，占比仅为 26%。DIGITIMES 报道，台积电 7nm 系列的产能利用率，已从去年一度超过 100%，降至如今的不足 50%，为此，台积电甚至无限期搁置了高雄 Fab 22 厂的 7nm 扩产计划。
台积电的 7nm 工艺造就了许多经典产品，如苹果的 A12 芯片，AMD 的 Zen 2/ 3 架构处理器，以及海思的麒麟 985 芯片。
一般而言，当新制程量产后，苹果、高通、AMD 这类公司通常是首批采用者。随着工艺升级，它们会更新到下一代制程，上一代制程的产能会降价，用于给服务器芯片、汽车芯片等产品代工。
对台积电来说，老制程虽已落后，但产能不会被浪费。随着产线成本逐渐折旧完毕，持续运转的产线反而能贡献可观利润。在台积电的营收中，近 1 / 3 由 40/45nm 以上的成熟制程贡献。
了解这一背景后，就能明白 7nm 的尴尬之处：说它是先进制程，却也没那么先进；说它是成熟制程，又没那么成熟。
一方面，高端手机芯片和 PC 芯片已过渡到 5nm/4nm 制程；另一方面，汽车芯片、服务器芯片、物联网设备芯片这些“替补队员”，却迟迟未能跟上。
原因很简单：太贵了。
对设计公司来说，在 28nm 节点上的开发需投入 5310 万美元，16nm 需 1 亿美元，而到了 7nm，则需近 3 亿美元。其中，仅流片一项的成本，就从 14nm 的 300 万美元激增至 7nm 的 3000 万美元。所以 7nm 即便降价，依旧昂贵。
如此昂贵的原因有二：其一，7nm 流片时，用于向硅片上投影芯片图像的耗材掩膜版急剧增加，此项花费就达一千多万美元；其二，7nm 芯片的生产设备从 DUV 光刻机变为了 EUV 光刻机。
所以，芯片代工成本的增加并非呈线性，这也是 28nm 和 14nm 成为两代经典制程的原因。例如 28nm 采用 HKMG，之后的制程变为 FinFET 工艺，成本大幅上涨。而 14nm 是 DUV 光刻机能生产的最先进制程，之后成本同样会暴涨。
苹果、英伟达这类消费电子巨头，自然有底气追逐先进制程采购。但汽车 / 服务器 / 物联网设备芯片公司在投入之前，必定会先权衡自身是否有苹果那样的出货量。
权衡的结果是，“替补队员”们集体停留在 14nm/28nm，7nm 只能依靠 AMD 尚未停产的老产品。2010 年就已量产的 28nm，近年仍能为台积电贡献约 10% 的营收。
2021 年，在台积电 7nm 节点的营收中，英伟达和 AMD 两家公司是主要支撑。但如今它们都已转向 5nm。英伟达将旗舰的 40 系显卡定价上万，台积电 5nm 工艺的超强能耗比（英伟达用的 4N 在统计口径中归为 5nm）是一个核心卖点。
先进的 3nm 没人用，“落后”的 7nm 也没人用，台积电只能大手一挥：砍。寒气传递的太快了
时光回溯到 2022 年初，半导体代工厂的情形还是这样的：多家厂商业绩创新高，台积电、联电 2021 年营收增幅约为 20%，中芯国际则为 40%。
随后，厂商陆续提高资本开支，台积电 2022 年资本开支预计 400 – 440 亿美元，其中八成用于 7nm 及以下先进制程的开发。
而到了 10 月，台积电来了个大转变：预计 2023 年整个半导体行业可能下滑，台积电随即下调资本支出至 360 亿美元。
其他半导体厂商也和台积电一样，一边公布惨淡业绩，一边为自己当初过度的资本支出寻找台阶：
·英特尔第三季度营收同比下降 20%，净利润同比下降 85%，同时将资本支出计划从 270 亿美元下调至 250 亿。
·韩国内存大厂 SK 海力士第三季获利下滑 60%，明年资本支出削减 50% 以上。
·三星电子预计，第三季度的营业利润将比去年同期下降近三分之一；英伟达公布的第二季度收益下滑了惊人的 51%。
·全球第三大芯片代工厂格罗方德直接裁员，5.7% 的员工感受到了寒意。
厂商们集体的起伏背后，其实反映出一个现象：供需错配。
疫情以来，居家办公使人们对手机和平板的需求增加。2021 年，全球智能手机系统级芯片 SoC 出货量达 13.5 亿颗，同比增长 4.1%。与此同时，供给端却紧张；自 2020 年夏天起，半导体设备利用率从未低于 90%。
于是半导体厂家纷纷寻求扩产。但芯片行业的特殊之处在于，扩产需要时间，晶圆代工厂从建设到量产，大约需要两年。在此期间，一旦需求回落，芯片行业就会陷入衰退。
如今的情况，正是厂商们最不愿看到的。
作为台积电最大的两个客户，苹果在 iPhone 14 系列发售一个月后，在中国的市场份额下降了 5%。高通在季度业绩预告中，将今年 5G 手机的出货量，从之前的 7.5 亿下调至 6.5 亿，对当前财季的销售额预期，也比华尔街低 20 亿美元。
需求萎缩，产能过剩，库存爆表。无论寒意是否已笼罩整个行业，它都已传递给了全球几乎所有的半导体公司：英伟达的股价从年初高点下跌了 65%；AMD 跌了 62%；ASML 跌了 56%；英特尔最为惨重，股价一路跌回了 22 年前。
2 月 21 日，台积电成立 35 周年之际，创始人张忠谋回顾往昔：若 35 年前成立时就投资台积电，如今能赚 1000 倍。
从这个角度看，张忠谋其实准确预警了自家公司的高点。毕竟仅过了半年多，当年那批投资者就只能赚 500 倍了。
