台积电预计，在2023年3nm不会为其收入做出重大贡献

上周，台积电发布了该公司的第四季度和 2022 年全年收益报告。台积电这家全球顶级芯片工厂度过了非常繁忙、利润丰厚的一年——全年净收入近 340 亿美元——该公司的年终报告还为我们提供了更新后的台积电各种晶圆厂项目的状况。

目前，台积电已开始使用其 N3（3 纳米）制造技术进行芯片的大批量生产。由于高昂的设计成本和该节点的第一个 N3B 实施的复杂性，该节点的提升最初将相当缓慢，因此全球最大的晶圆代工厂预计它不会在 2023 年为其收入做出重大贡献。然而，该公司将投资数百亿美元扩大其 N3 制造能力，因为最终 N3 有望成为台积电的持久生产节点系列。  

最初缓慢滑坡

“我们的 N3 已按计划于去年第四季度末成功进入量产，良率良好，”台积电首席执行官魏哲家表示。“我们预计 2023 年将在 HPC 和智能手机应用程序的推动下实现平稳增长。由于我们的客户对 N3 的需求超过了我们的供应能力，我们预计 N3 将在 2023 年得到充分利用。”

值得注意的是，台积电在 2021 年和 2022 年的资本支出主要集中在扩大其 N5（5 纳米级）制造能力上，因此该公司的 N3 能力适中也就不足为奇了。同时，台积电预计 N3 在第三季度之前不会占其收入的很大一部分。

事实上，第一代工厂预计 N3 节点（包括基线 N3 和将于 2023 年下半年进入 HVM 的宽松 N3E）可能占公司 2023 年晶圆收入的 4% - 6%。然而，这将超过 N5 在 2020 年前两个季度的 HVM 贡献（约 35 亿美元）。

“我们预计‘可观的 N3 收入贡献’将从 2023 年第三季度开始，N3 将在 2023 年贡献我们晶圆总收入的中个位数百分比，”台积电总裁魏哲家表示。“我们预计 2023 年 N3 收入将高于 2020 年第一年的 N5 收入。”

许多分析师认为，基准 N3（也称为 N3B）将由 Apple 独家或几乎独家使用，Apple 是台积电最大的客户，尽管初始成本很高，但愿意先于所有其他公司采用前沿节点。如果这个假设是正确的，并且 Apple 确实是使用基线 N3 的主要客户，那么值得注意的是台积电同时提到了智能手机和 HPC（台积电用来描述几乎所有 ASIC、CPU、GPU、SoC 和 FPGA 的模糊术语，而不是旨在于 2023 年与 N3 结合的汽车、通信和智能手机）应用。

N3E下半年登场

许多公司等待台积电的 N3E 技术（据台积电称，该技术将于 2023 年下半年进入 HVM）的原因之一是更高的性能和功耗改进，以及更积极的逻辑缩放。华兴资本的分析师表示，另一个原因是该工艺将提供更低的成本，尽管与 N5 相比，其代价是缺乏 SRAM 缩放。

“N3E 的 EUV 层数比基线 N3 少 6 层，有望简化工艺复杂性、固有成本和制造周期时间，尽管密度增加较少，”华兴资本分析师 Szeho Ng 在本周给客户的一份报告中写道。

Szeho Ng 表示，台积电最初的 N3 具有多达 25 个 EUV 层，并且可以对其中一些层应用多重图案化以增加密度。根据合同，N3E 最多支持 19 个 EUV 层，并且仅使用单图案化 EUV，这降低了复杂性，但也意味着更低的密度。

“客户对优化的 N3E（基准 N3B 提升后，主要限于 Apple）的兴趣很高，包括 HPC（AMD、英特尔）、移动（高通、联发科）和 ASIC（Broadcom）中的计算密集型应用程序，Marvell），”HSzeho Ng 写道。

在 N3P、N3S 和 N3X 到达之前，N3E 似乎确实是台积电主要的 3nm工艺。

N3上的大量投资

虽然台积电的 3nm 级节点将在 2023 年为公司带来略高于 40 亿美元的收入，但该公司将花费数百亿美元扩大其晶圆厂产能，以在各种 N3 节点上生产芯片。今年公司的资本支出预计在 320 亿美元至 360 亿美元之间。其中 70% 将用于先进工艺技术（N7 及以下），其中包括中国台湾的 N3 产能，以及亚利桑那州 Fab 21 的设备（N4、N5 节点）。同时，20% 将用于使用专业技术生产芯片的晶圆厂（这实际上意味着各种 28 纳米级工艺），10% 将用于先进封装和掩模生产等方面。

在 N3 和 N5 容量上花费至少 220 亿美元表明台积电对这些节点的需求充满信心。这是有充分理由的：N3 系列工艺技术将成为台积电最后一个基于 FinFET 的复杂高性能芯片生产节点系列。该公司的 N2（2 纳米级）制造工艺 将依赖于基于纳米片的环栅场效应晶体管 (GAAFET)。事实上，来自华兴资本的分析师 Szeho Ng 认为，今年用于先进技术的资本支出中有很大一部分将用于 N3 产能，为 N3E、N3P、N3X 和 N3S的推出奠定基础. 由于具备 N3 能力的晶圆厂也可以在 N5 工艺上生产芯片，台积电将能够在对基于 N5 的芯片也有大量需求的地方使用这一产能。

“台积电预计 2023 年的资本支出为 320-360 亿美元（2022 年：363 亿美元），其扩张重点是 Fab 18（台南）的 N3，”该分析师在给客户的一份报告中写道。

由于台积电的 N2 工艺技术只会在 2026 年开始逐步提升，因此 N3 确实将成为该公司的一个持久节点。此外，由于它将是最后一个基于 FinFET 的先进芯片节点，它将在未来许多年内使用，因为并非所有应用都需要 GAAFET。

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