芯片制造廠商軍備競賽正變得激烈。
12月28日，臺積電確定要在臺中的中科園區(qū)建座100公頃的工廠，總投資額高達(dá)8000-1萬億新臺幣（約合人民幣 1840~2300 億元）。這一投資包括未來2nm制程的工廠，1nm制程的廠區(qū)也會落在中科園區(qū)。
臺積電之外，芯片制造廠商英特爾和三星也在激烈擴張。三星11月宣布要在得克薩斯州泰勒市投資170億美元建廠，12月上旬又宣布近幾年最大的架構(gòu)調(diào)整，將資源傾斜至半導(dǎo)體業(yè)務(wù)。這幾年落后的英特爾高層動蕩后重新回到牌桌，和意大利談判，預(yù)計會投資80億歐元建半導(dǎo)體封裝廠。
半導(dǎo)體行業(yè)這幾年一直在升溫，疫情帶來的缺芯又加了一把火，三家大廠之間的火藥味也更加濃烈。臺積電以超過50%市占率穩(wěn)坐第一，在先進制程也暫時領(lǐng)先。三星和英特爾今年都經(jīng)歷了大調(diào)整，接下來會在芯片領(lǐng)域集中火力。疫情帶來難得一遇的超車機會時，此輪擴張其實只是開始。
制程內(nèi)卷
如果不是疫情，頭部玩家們似乎也沒預(yù)計到芯片需求會如此旺盛。
疫情之前，智能手機行業(yè)已經(jīng)趨于穩(wěn)定，物聯(lián)網(wǎng)和汽車正緩慢爬坡，他們競爭焦點集中在制程革新上。
很長一段時間，英特爾14nm代表最先進的制程，2015年時，英特爾宣布晶體管翻倍速度從24個月延長至36個月，摩爾定律似乎已經(jīng)走到極限。
2018年4月，臺積電震動業(yè)界。當(dāng)英特爾10nm制程芯片難產(chǎn)時，臺積電首個成功量產(chǎn)了EUV工藝的7nm制程芯片，拿到海思麒麟985和蘋果A13訂單。
競爭氛圍陡然激烈。同年10月，三星也宣布量產(chǎn)7nm EUV工藝。三星當(dāng)時的行動其實帶著倉促，2019年，科技媒體 DigiTimes就曝出三星7nm制程芯片良品率不高的消息，甚至影響了高通5G產(chǎn)品供貨。三星雖然迅速反駁，但也沒有拿出具體良率信息。
臺積電似乎沒有收到太多良率困擾，反而還加快了制程更新速度。7nm量產(chǎn)后，2019年，臺積電又開始試產(chǎn)5nm制程芯片，2020年就用在iPhone12上。今年一季度，5nm手機剛剛開始占領(lǐng)市場，臺積電已經(jīng)開始推進4nm和3nm制程研發(fā)。今年9月iPhone 13的A15用的是臺積電第二代5nm制程，明年的iPhone14很可能會用上4nm芯片。
2021年6月9日，在世界半導(dǎo)體大會上拍攝到的臺積電代工生產(chǎn)的12英寸晶圓
臺積電升級周期還在縮短，原本在今年第四季度才試產(chǎn)的4nm工藝制程提前一個季度，而且他們還宣布會在2022年第四季度量產(chǎn)3nm制程，2024年就要開始量產(chǎn)2nm制程芯片。
臺積電前進速度密不透風(fēng)，三星則緊鑼密鼓地追趕，兩家公司3nm量產(chǎn)的時間都定在了2022年。
臺積電和三星競爭白熱化時，英特爾速度更遲緩。它們有7年都停留在14nm制程，直到2019年才真正量產(chǎn)10nm，后者和臺積電7nm制程的晶體管數(shù)量相當(dāng)。
2021年，英特爾換下了CEO Bob Swan，他也成為英特爾歷史上任職時間最短的CEO。新的CEO是VMWare CEO Pat Gelsinger，他也曾是英特爾首任CTO。
此后，英特爾加快了速度，即將在明年量產(chǎn)7nm制程，晶體管數(shù)量甚至高于臺積電5nm制程工藝產(chǎn)品。英特爾還提出了野心勃勃的規(guī)劃：4年之中突破5個工藝制程。
三大巨頭引導(dǎo)著芯片制程迭代，目前臺積電暫居上風(fēng)，但三星和英特爾也開始加碼投入，2025年顯然是個關(guān)鍵節(jié)點。
為2025年而戰(zhàn)
5G、iot和智能汽車對芯片的需求在節(jié)節(jié)攀升，但直到疫情開始后，才顯出結(jié)構(gòu)性的短缺。
2020年就開始的缺芯延續(xù)至今，仍然沒有緩解的跡象，半導(dǎo)體的超級周期拉開序幕，
根據(jù)臺積電財報，2020年，臺積電銷售額創(chuàng)下新高，達(dá)到 1.339 萬億新臺幣（約合3097.8 億人民幣），比2019年增長了四分之一。三星前不久發(fā)布的第三季度財報顯示， 他們的單季銷售額首次突破70萬億韓元，刷新歷史記錄。
這意味著臺積電和三星有更多彈藥跑馬圈地。
它們也趁此機會開啟擴張之路。臺積電在今年Q3的說明會上表示，今年的資本支出由此前的250-280億美元提高到了300億美元，而接下來3年，他們會投入1000億美元到生產(chǎn)制造上。
除了中國臺灣，臺積電宣布會耗資120億在美國亞利桑那州建廠，主要生產(chǎn)5nm制程芯片。這些產(chǎn)線2024年就會開始量產(chǎn)，每月能生產(chǎn)2萬片晶圓。臺積電的CEO魏哲家曾解釋過擴產(chǎn)計劃：“我們正迎來半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)性增長的機遇，5G帶來巨大機會，高性能計算相關(guān)的應(yīng)用將推動算力的大幅增長和對高能效計算的巨大需求，這都需要先進技術(shù)。”
除了先進制程，臺積電也在擴張成熟制程產(chǎn)線。今年11月，臺積電和索尼子公司“索尼半導(dǎo)體解決方案”合作在日本熊本縣設(shè)立了代工廠子公司，初期投資就高達(dá)70億美元，索尼出資5億美元。這家工廠主要生產(chǎn)22nm和28nm制程芯片，會在2024年底前投產(chǎn)。
日本之外，臺積電將投資28.87億美元在南京擴充28nm制程的產(chǎn)能，每月能增加4萬片晶圓產(chǎn)量。在歐洲，臺積電則在和德國接觸建廠。
他們擴展的成熟制程芯片主要用在汽車、嵌入式存儲器、IoT設(shè)備上，也是目前短缺最嚴(yán)重的領(lǐng)域。根據(jù)魏哲家的說法，臺積電的產(chǎn)能緊張會持續(xù)到2022年。
臺積電正利用這一時間窗口穩(wěn)住自己的地位，和對手拉開更大差距。他們還不能說高枕無憂，畢竟三星也打算在2022-2023年量產(chǎn)3nm芯片，針鋒相對的時間正在逼近。
可以預(yù)想，經(jīng)歷了這一輪擴產(chǎn)潮，芯片行業(yè)會更集中于幾個頭部廠家。2025年時，或許新入局者很難再找到縫隙。
