建廠成本高達(dá)280億美元,2nm晶圓代工不是好拿下的!
采用先進(jìn)制程技術(shù)生產(chǎn)芯片需要越來(lái)越復(fù)雜的半導(dǎo)體制造設(shè)備,且每個(gè)新制程節(jié)點(diǎn)成本都在攀升,幅度相當(dāng)大。日經(jīng)亞洲評(píng)論報(bào)道,分析認(rèn)為2納米比3納米成本抬升,每片芯片價(jià)格將上漲高達(dá)50%。
建造一座月產(chǎn)量5萬(wàn)片晶圓的2納米晶圓廠成本約280億美元,同樣產(chǎn)能3納米晶圓廠成本約200億美元,成本提高來(lái)自EUV光刻機(jī)增加,2納米比起3納米需更精細(xì)制程,要保持生產(chǎn)速度,不可避免會(huì)用到更多先進(jìn)制程設(shè)備,影響需先進(jìn)制程芯片的客戶,如蘋果,是唯一采臺(tái)積電最新N3B 制程量產(chǎn)芯片的公司。
據(jù)估算,臺(tái)積電量產(chǎn)N2制程每片12寸晶圓成本約3萬(wàn)美元,N3B制程同規(guī)格晶圓成本約2萬(wàn)美元,成本增加50%,且會(huì)轉(zhuǎn)嫁到消費(fèi)者身上。業(yè)界認(rèn)為,蘋果2納米芯片成本將從3納米50美元提高到85美元。
晶圓成本狂漲
現(xiàn)在芯片有點(diǎn)兩極分化,一部分成熟芯片成本不停下降,像國(guó)產(chǎn)的成熟工藝芯片經(jīng)常都能依靠低價(jià)將海外的成熟芯片的市場(chǎng)蠶食;而另一方面先進(jìn)芯片不斷進(jìn)化,但隨著工藝的提升成本也越來(lái)越高,越先進(jìn)的芯片價(jià)格越貴。臺(tái)積電每代芯片制程工藝的進(jìn)化,都帶來(lái)了巨大的成本提升。而未來(lái)2nm芯片的成本將比3nm再漲50%,這勢(shì)必會(huì)拉高終端產(chǎn)品的價(jià)格,而最終這部分的成本都會(huì)讓消費(fèi)者來(lái)買單消化。
根據(jù)目前的計(jì)算,建造一座月產(chǎn)量在5萬(wàn)片晶圓的2nm工廠需要的成本大概為280億美元(約合人民幣1998.44億元),而同樣產(chǎn)能的3nm工廠的成本約為200億美元(約合人民幣1427.46億元),成本的提高主要來(lái)自于EUV光刻工具數(shù)量的增加。考慮到2nm工藝需要ASML的High-NA EUV光刻機(jī),單一款就需要3億美元,所以要達(dá)到類似的3nm的量產(chǎn)能力,那整個(gè)成本僅僅在設(shè)備上就要提升很多。
另一方面,從技術(shù)而言,2nm比起3nm需要更為精細(xì)的制造工藝,如果要同時(shí)保持生產(chǎn)速度,很顯然2nm會(huì)用到更多尖端制造技術(shù),除了光刻機(jī),包括其他設(shè)備也都得更新。這不但需要時(shí)間,價(jià)格部分也很讓人頭疼,所以臺(tái)積電在3nm的芯片工藝,就沒(méi)有太多的客戶,一些需要需要先進(jìn)工藝制造芯片的客戶,有的會(huì)因?yàn)閮r(jià)格而退縮,有的則因?yàn)楫a(chǎn)能問(wèn)題暫不考慮。像臺(tái)積電的3nm工藝,目前也只有蘋果獨(dú)家使用,其他公司即使有需求也希望臺(tái)積電能降價(jià)或者等產(chǎn)能上去了再說(shuō)。
有分析機(jī)構(gòu)做了估算,預(yù)計(jì)臺(tái)積電量產(chǎn)下一代N2工藝時(shí),每片300mm晶圓的成本約為3萬(wàn)美元,而基于N3B工藝的同規(guī)格晶圓的成本約為2萬(wàn)美元,也就是成本增加了50%。按照這樣來(lái)算,芯片的成本增加,最終終端產(chǎn)品的價(jià)格肯定也得上漲,而這部分成本會(huì)分?jǐn)偟矫總€(gè)消費(fèi)者購(gòu)買的產(chǎn)品上。分析機(jī)構(gòu)認(rèn)為,蘋果2nm芯片的成本將從現(xiàn)在3nm芯片的50美元提高到85美元。
當(dāng)然由于臺(tái)積電的2nm要等到2025年下半年才量產(chǎn),所以具體漲價(jià)多少,還要看那個(gè)時(shí)候的情況,而且良率和產(chǎn)能也會(huì)影響到芯片的價(jià)格。從這部分而言,我們倒可以看看Intel的18A芯片工藝,這個(gè)芯片工藝將會(huì)采用ASML最新一代EUV光刻機(jī)量產(chǎn),號(hào)稱性能要強(qiáng)于臺(tái)積電的2nm,同時(shí)量產(chǎn)時(shí)間還早于臺(tái)積電,所以更具有參考性。
但不管怎樣,越先進(jìn)的芯片越貴,這是毫無(wú)疑問(wèn)的,所以每代先進(jìn)芯片,實(shí)際上也就那么一兩家公司用。3nm到現(xiàn)在還只有蘋果使用,估計(jì)明年才會(huì)有更多一些客戶;2nm估計(jì)也是如此。實(shí)際上芯片設(shè)計(jì)廠商也需要考量,自己到底有沒(méi)有必要采用這么先進(jìn)的工藝,比如NVIDIA和AMD,目前都還是5nm的工藝,估計(jì)明后年能用到3nm就不錯(cuò)了,哪怕有2nm的芯片,也不會(huì)輕易用上。
對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的影響
那么,這一變化會(huì)帶來(lái)哪些影響呢?
首先,芯片成本的上升將對(duì)消費(fèi)者產(chǎn)生直接影響。隨著制造成本的增加,芯片制造商將不得不將這些額外成本轉(zhuǎn)嫁給需求的廠家,而廠家又轉(zhuǎn)嫁給消費(fèi)者。這意味著電子消費(fèi)品的價(jià)格可能會(huì)上漲,消費(fèi)者可能需要為新一代產(chǎn)品支付更高的價(jià)格。
當(dāng)然,對(duì)于制造商而言,他們將面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
一方面,他們需要不斷追求技術(shù)進(jìn)步,以生產(chǎn)更小、更快、更高效的芯片;另一方面,他們必須控制成本,以確保產(chǎn)品的價(jià)格具有競(jìng)爭(zhēng)力。然而,隨著工藝尺寸的縮小,制造成本急劇增加,這使得制造商在技術(shù)進(jìn)步和成本控制之間面臨兩難境地。
此外,芯片成本的上升也可能對(duì)整個(gè)電子消費(fèi)行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。如果芯片制造商無(wú)法控制成本,可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的價(jià)格上漲,從而影響消費(fèi)者的購(gòu)買意愿。這將可能對(duì)電子消費(fèi)品的銷售產(chǎn)生負(fù)面影響,甚至可能導(dǎo)致行業(yè)格局發(fā)生變化。
對(duì)于那些致力于追求高性能和高技術(shù)領(lǐng)先地位的制造商來(lái)說(shuō),2nm芯片可能仍然是必要的。然而,他們必須權(quán)衡性能和成本之間的關(guān)系,以確保產(chǎn)品既有競(jìng)爭(zhēng)力又能帶來(lái)可觀的利潤(rùn)。
而對(duì)于那些更加關(guān)注成本控制和產(chǎn)品性價(jià)比的制造商來(lái)說(shuō),他們可能會(huì)選擇避免使用過(guò)于先進(jìn)的工藝,以保持成本效益。
那么,面對(duì)如此高昂的制造成本,各廠家是否還會(huì)使用2nm芯片呢?這是一個(gè)值得深入探討的問(wèn)題。
一方面,2nm芯片具有顯著的性能優(yōu)勢(shì),能夠?yàn)楫a(chǎn)品帶來(lái)更好的性能和功能;另一方面,高昂的制造成本可能會(huì)使得產(chǎn)品定價(jià)過(guò)高,影響市場(chǎng)需求。因此,制造商在決定是否采用2nm芯片時(shí)需要充分考慮市場(chǎng)情況和產(chǎn)品定位。
事實(shí)上,除了制造成本外,還有其他因素可能會(huì)影響各廠家是否采用2nm芯片。例如,市場(chǎng)需求和競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)是決定產(chǎn)品戰(zhàn)略的重要因素。如果預(yù)計(jì)市場(chǎng)對(duì)高性能產(chǎn)品的需求旺盛,且競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手已經(jīng)采用2nm工藝,那么廠商可能會(huì)選擇跟進(jìn)以保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
此外,技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新也是影響決策的關(guān)鍵因素。如果制造商擁有強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力,并能夠通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新降低制造成本或提高產(chǎn)量,那么,他們可能會(huì)更傾向于采用并推廣2nm工藝。
總之,2nm比3nm增加50%的成本給整個(gè)行業(yè)帶來(lái)了挑戰(zhàn)和機(jī)遇。對(duì)于制造商來(lái)說(shuō),他們需要在技術(shù)進(jìn)步和成本控制之間找到平衡點(diǎn),以確保產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)需求。
同時(shí),這也促使行業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新和變革,以適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)環(huán)境和消費(fèi)者需求。對(duì)于消費(fèi)者而言,我們則更加關(guān)注產(chǎn)品性能、價(jià)格和性價(jià)比等方面的因素,以便做出明智的購(gòu)買決策。
