集微網(wǎng)報道 在美建廠不斷傳來推遲、延后的消息之際,臺積電在日本建廠的速度卻在進(jìn)入“加速度”。
除臺積電在2021年官宣的熊本縣工廠即將于今年投產(chǎn),臺積電日本子公司JASM的“二廠”藍(lán)圖也正式出臺,計劃于2024年底開始興建,制程上追6nm。此外,臺積電還考慮建設(shè)能夠生產(chǎn)3nm芯片的“熊本三廠”。
臺積電日本一廠的順利推進(jìn),可謂開了一個好頭。此廠于2021年11月宣告建廠、2022年4月動工,兩年內(nèi)完成建造,于2024年2月開幕,年底量產(chǎn)。其中,臺積電占股70%,索尼約20%、豐田集團(tuán)的電裝約10%。規(guī)劃產(chǎn)能為每月5.5萬片12英寸晶圓,使用22/28nm至12/16nm工藝。
據(jù)臺積電的描述,新工廠將從今年底開始建設(shè),并于2027年投產(chǎn)。隨著熊本二廠投入運營,整個JASM熊本廠的產(chǎn)能將達(dá)到每月10萬片12英寸晶圓,另外可提供6/7nm的制程技術(shù)。
不止如此,臺積電已經(jīng)在考慮將3nm工藝的生產(chǎn)拓展至日本。根據(jù)消息,臺積電已經(jīng)告知供應(yīng)鏈伙伴,考慮建設(shè)可生產(chǎn)3nm芯片的“熊本三廠”。
對于這一新聞,一位業(yè)內(nèi)人士陳宇(化名)直言,以往臺積電在外地設(shè)廠一般只會轉(zhuǎn)移次兩代以下的節(jié)點,舉例說臺積電目前最先進(jìn)為3nm,那么轉(zhuǎn)移到日本最高只能是16nm,但現(xiàn)在直接宣稱將3nm工藝轉(zhuǎn)至日本,這非常不合情理,基本是將核心技術(shù)Know-how拱手相讓了。
但從時間線來看,可能還不會那么“冒進(jìn)”。集微咨詢指出,臺積電在日本持續(xù)建廠,在節(jié)點上需要有一個遞進(jìn),F(xiàn)在是一廠建成了,然后年底開始建二廠,到時候三廠估計也是二廠建成開工了之后開始興建,可能再過差不多3年左右開工,加上建設(shè)時間或是6年之后了,即便是3nm制程,界時也已不算最先進(jìn)的。初步按兩年一個節(jié)點計算,工藝應(yīng)該在3nm節(jié)點進(jìn)階了兩三代。
盡管臺積電全球擴(kuò)產(chǎn)正在落子,位于美國亞利桑那州的首家工廠計劃于2025年投產(chǎn),位于德國東部德累斯頓的工廠計劃于2027年投產(chǎn)。但日本三廠連發(fā)背后,工藝從28nm到6nm再到3nm,一條涵蓋成熟制程和先進(jìn)工藝的“板塊”悄然成形,著實值得深究。
業(yè)內(nèi)專家對集微網(wǎng)表示,臺積電海外擴(kuò)張、走全球擴(kuò)充之路是符合美國利益的,而臺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(dǎo)不可改變。而且,在臺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(chǔ)條件相比美國更優(yōu),在日本擴(kuò)建符合各方利益。
誠然,臺積電日本建廠仍面臨產(chǎn)能、盈利等挑戰(zhàn),但日本一個不斷“升級”的先進(jìn)工藝進(jìn)階路線卻已在徐徐展開。
不管3nm是不是臺積電的“煙幕彈”,二廠卻已板上釘釘,臺積電發(fā)布公告以不超過52.62億美元的額度增資JASM。
此外,豐田汽車還作為新投資者入股JASM,并與索尼和電裝共同成為其少數(shù)股東。臺積電將持有JASM的86.5%的股權(quán),而豐田汽車、索尼和電裝則將分別持有2%、6%和5.5%的股權(quán)。
值得關(guān)注的是,二廠工藝上看6nm。據(jù)規(guī)劃,借由這兩座晶圓廠,JASM熊本晶圓廠的每月總產(chǎn)能預(yù)計超過10萬片12英寸晶圓,為汽車、工業(yè)、高性能計算等應(yīng)用提供22/28nm、12/16nm和6/7nm的制程技術(shù)。
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(wù);熊本二廠工藝升級到6nm,則可能與豐田汽車緊密合作研究,開發(fā)自動駕駛和智能座艙芯片。
集微咨詢分析,目前汽車芯片代工最高工藝為5nm,不像手機(jī)芯片、GPU等那么極致追求最先進(jìn)工藝,原因在于汽車芯片對安全性、穩(wěn)定性方面要求更高,同時車規(guī)認(rèn)證難度較大。
近幾年臺積電也在發(fā)力車規(guī)芯片,畢竟這一蘊含巨大市場機(jī)會的賽道。2020年臺積電推出了基于7nm汽車設(shè)計支持平臺,該平臺包攬了汽車芯片設(shè)計、制造、應(yīng)用、生態(tài)等全流程。2022年三季度,臺積電推出5nm汽車芯片平臺“N5A”。該平臺針對汽車座艙和自動駕駛,符合三大汽車工藝標(biāo)準(zhǔn)。
憑借“臺積電+高通”模式,在汽車芯片領(lǐng)域刮起一陣潮流。臺積電代工的全球首款7nm汽車座艙芯片高通8155一戰(zhàn)成名,其他廠商迅速跟進(jìn),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采用5nm工藝,也再次推動著汽車芯片迭代升級。
因而日本二廠的6nm布局之中,集微咨詢認(rèn)為,臺積電一方面可成功進(jìn)入日本汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈,豐田或提供定制化芯片支撐產(chǎn)能;另一方面,將車規(guī)芯片向先進(jìn)工藝推進(jìn),也將持續(xù)提升臺積電的“利潤池”,在后續(xù)汽車芯片代工市場中占據(jù)主導(dǎo)。
近年來,處在地緣博弈之中,加強半導(dǎo)體制造業(yè)回流、實現(xiàn)供應(yīng)鏈自主安全成為半導(dǎo)體大國要務(wù)。日本政府也啟動《半導(dǎo)體戰(zhàn)略》,舉全國之力推動代工業(yè)的發(fā)展,以重奏自己的強音。
可以說日本政府的誠意十足,巨額的補貼、撥款也實打?qū)嵉穆牭靡婍憽E_積電CEO魏哲家10月披露財報時表示,日本工廠預(yù)計在2024年年底開始量產(chǎn),日本政府已決定向第一工廠提供最多4760億日元的補貼。有分析稱,補貼達(dá)投入42%之多。
臺積電還透露,這次增資將使JASM的總投資金額達(dá)到200億美元!靶鼙径䦶S”的資本支出大概為2萬億日元(約合130億美元),其中日本政府考慮提供9000億日元的補貼。
相較之下,臺積電美國亞利桑那州廠卻卡關(guān)在補貼與勞工問題,后延一年至2025年;德國德勒斯登廠還在選址、勞工規(guī)劃等前期作業(yè)之中。臺積電日本一廠的順利開幕,某種程度也是一種“敲打”。
而且,除了臺積電外,美光、三星電子、力積電等巨頭也將成為日本的“座上賓”。加之日本政府還扶持了一家本土“芯片國家隊”Rapidus,在著力2nm工藝量產(chǎn)。
在一系列組合拳的帶動下,日本在先進(jìn)工藝也漸呈“后來居上”之勢。眾所周知,在臺積電投資日本前,該國能生產(chǎn)的最先進(jìn)工藝制程僅為40nm。如今,借助于臺積電的力量,日本不僅將在22/28nm至6nm工藝制程“補短”,而且還將進(jìn)一步加強日本在代工制造領(lǐng)域的自主性和安全性。
陳宇進(jìn)一步分析,日本在半導(dǎo)體設(shè)備和材料領(lǐng)域占據(jù)核心優(yōu)勢,在汽車芯片、傳感器以及MCU等的產(chǎn)能需求也在走高,在補上了先進(jìn)工藝這一重要“拼圖”之后,預(yù)計日本在先進(jìn)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(dǎo)體工藝或?qū)⑼伙w猛進(jìn),對于大陸代工業(yè)來說則更是警醒,唯有舉國推進(jìn)先進(jìn)工藝的突破才能構(gòu)筑堅固的自主堡壘。