浅析台积电2021年资本支出计划及先进工艺研发情况

在台积电昨日最新举办的法人说明会上，多位台积电高管分享台积电2021年资本支出计划，透露台积电N3、3D封装等先进工艺研发情况，并公布台积电2020年第四季度营收情况。

2021年，台积电计划上调资本支出至250～280亿美元，相比2020年提升78～108亿美元。台积电董事长刘德音称，台积电有持续扩充中国大陆产能的计划。

先进工艺方面，台积电N3工艺或将在2021年进行风险试产，在2022年下半年批量生产；此外，台积电预计在2022年实现SoIC先进封装技术的全量产目标。

截至2020年12月31日，台积电第四季度营收为新台币3615.33亿元（约合843.53亿人民币），同比增长14%，环比增长1.4%；净利润为新台币1428.24亿元（约合333.42亿人民币），同比增长23%，环比增长4%；毛利率达到54%。

2020年第四季度中，16nm及以下节点的先进制程营收达到当季总营收的62%，其中，5nm晶圆营收占总营收的20%。此外，手机市场占该季度总营收的51%，高性能计算市场占该季度总营收的31%。

2020年1月以来，台积电股价飙升70%左右，目前市值已经冲破6000亿美元。今天美股开盘，台积电股价看涨，截至成文报每股132.47美元，市值为6879.33亿美元，涨幅超过11%。

一、5nm产能营收占比达20%

台积电副总裁兼首席财务官黄仁昭认为：“台积电2020年第四季度的营收增长，主要受益于业界对5nm制程的需求。5G智能手机的推出、HPC相关的应用程序，推动了这一需求增长。”

从先进制程产能的营收占比来看，2020年第四季度，台积电5nm制程产能的营收占比达到20%，实现明显提升。相比之下，2020年第三季度，台积电5nm产能营收占比为8%。

7nm制程产能营收占比有所缩减，2020年第四季度7nm制程产能营收占比为29%，而2020年第三季度7nm制程产能营收占比为35%。

整体来看，2020年第四季度，16nm及以下节点制程产能营收占比为62%，相比2020年第三季度的61%略有提升。

从目标市场的营收占比来看，2020年第四季度，台积电在智能手机市场的营收占比达到51%；在高性能计算（HPC）市场的营收占比为31%；在物联网、自动驾驶、数码消费电子产品（DCE）、其他市场的营收占比均在10%以下，分别为7%、3%、4%、4%。

相比2020年第三季度，台积电2020年第四季度在数码消费电子产品市场的营收增长幅度最大，同比增长29%；在自动驾驶市场的营收次之，同比增长了27%；在智能手机市场的营收同比增长13%。

二、将上调资本支出，3nm/3D封装进展良好

2020年，台积电资本支出为172亿美元。黄仁昭在电话会议上称，台积电2021年的资本支出目标将上调至250～280亿美元，以捍卫台积电在先进工艺方面的优势、满足业界对先进制程工艺的激增需求。

其中，约80%的资本支出将被用于3nm、5nm、7nm等先进制程的研发，约10%将被用于先进封装和掩模制造，约10%将被用于特种技术。

据台积电总裁魏哲家分享，台积电N3工艺进展顺利。同时，在高性能计算和智能手机应用方面，与N5、N7工艺相比，N3工艺研发的客户参与度更高。

他说：“与N5工艺相比，N3是另一个完整的节点，具备高达70%的逻辑密度增益（logic density gain）、高达15%的性能增益和高达30%的能效增益。我们的N3工艺将使用FinFET晶体管结构，为我们的客户提供最好的技术成熟度、性能和成本。”此外他还称：“我们的3nm制程在PPA（性能、功耗、面积）和晶体管集成方面，将是最先进的代工技术。我们有信心，我们的3nm工艺，将成为台积电推出的另一款高性能、低功耗的制程工艺。”

魏哲家表示，N3工艺将在2021年进行风险试产，在2022年下半年批量生产。

此外，魏哲家还透露了台积电在3D封装技术方面的研发情况。“对于包括SoIC、CoWoS等先进封装技术，我们观察到小芯片（chiplet）正成为一种行业趋势。（因此）台积电正在与几位客户一起，使用小芯片架构进行3D封装研发。”他说到。

据悉，SoIC是表面贴装集成电路封装形式中的一种，它比同等的DIP封装减少约30～50%的空间、约70%的厚度；CoWoS（Chip-on-Wafer-on-Substrate）是一种将芯片、基底都封装在一起的技术，并且在晶圆层级上进行。

台积电预计在2022年实现SoIC技术的全量产目标。SoIC封装技术将首先应用于HPC领域，以提升后者的带宽、能效等各方面表现。

魏哲家说：“台积电已经研发出一条行业领先的、综合的晶圆级3D封装技术路线路径，以提高系统级性能。我们差异化的芯片组和异构集成的技术，提供了更好的能效，这有利于我们的客户缩短产品上市时间。”

三、预计2021Q1营收将达到130亿美元，有意扩充大陆产能

分析师指出，2020年，台积电将资本支出由150亿美元提升至170亿美元，最终全年营收实现了30%的增长。

黄仁昭预计，2021年第一季度，台积电营收将在127～130亿美元之间，高于分析师平均预期的124亿美元。此外，台积电有望在2021年斩获更多订单。

魏哲家在电话会议上表示：“展望未来，我们预计供应链和客户将在较长一段时间内，准备较历史水平更高的库存量。”

魏哲家还指出，自2018年以来，汽车行业一直处于疲软状态，需求直到2020年第四季度开始复苏。

目前，台积电已看到来自汽车领域客户的强劲需求。“在台积电，这（汽车芯片）是我们的首要任务，我们正在与我们的汽车客户合作，以解决汽车芯片产能短缺问题。”魏哲家说到。

对于“台积电是否考虑扩充成熟制程产能，以满足汽车市场需求”的问题，魏哲家称：“我们正在与客户密切合作，并将他们的一些产品从成熟制程移动到（升级为）更高级的制程，以为客户提供更充足的产能支持。除此之外，我们还试图管理这种短缺情况，试图减轻这种短缺造成的影响。”

此前，外媒曾爆料台积电或将获得英特尔的CPU代工订单。对于“台积电上调资本支出是否针对CPU方面的特定客户”这一问题，魏哲家回复称：“台积电不对具体的客户和领域进行评论，我们上调资本支出是基于行业大趋势下的长期需求。”

另外，台积电还将推进产能扩充计划。

台积电的美国5nm工厂将于2021年开工。台积电董事长刘德音称，台积电还有扩充中国大陆产能的计划。“我们确实有继续在中国大陆扩张的计划。但是，中国大陆的业务将有一个重新调整，但是我们确实期望中国大陆的需求将持续下去，并且我们将逐渐地、相应地增加我们在南京的产能。”他说到。

结语：先进工艺成为台积电营收“引擎”

在刚刚过去的2020年中，台积电市值一路猛涨，挤进了全球市值排名前十的公司名单。在这背后，台积电几乎全年产能满载，营收一路走高，而先进制程产能成为推动台积电营收上涨的一大引擎。

可以看到，在2020年第四季度，台积电5nm晶圆产能营收占比从第三季度的8%，攀升至20%。同时，作为全球唯二掌握了5nm、7nm先进制程代工技术的芯片制造商之一，台积电从2020年3月份起，就传出5nm产能爆满的消息。

基于此，台积电上调2021年资本支出，或许意味着在新的一年里，台积电将继续在先进制程业务方面开拓市场、提升产能。
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