焦点分析 | 台积电要砸2000亿建厂，芯片巨头们开始烧钱扩张大战

作者 | 袁斯来

编辑 | 苏建勋

芯片制造厂商军备竞赛正变得激烈。

12月28日，台积电确定要在台中的中科园区建座100公顷的工厂，总投资额高达8000-1万亿新台币（约合人民币 1840~2300 亿元）。这一投资包括未来2nm制程的工厂，1nm制程的厂区也会落在中科园区。

台积电之外，芯片制造厂商英特尔和三星也在激烈扩张。三星11月宣布要在得克萨斯州泰勒市投资170亿美元建厂，12月上旬又宣布近几年最大的架构调整，将资源倾斜至半导体业务。这几年落后的英特尔高层动荡后重新回到牌桌，和意大利谈判，预计会投资80亿欧元建半导体封装厂。

半导体行业这几年一直在升温，疫情带来的缺芯又加了一把火，三家大厂之间的火药味也更加浓烈。台积电以超过50%市占率稳坐第一，在先进制程也暂时领先。三星和英特尔今年都经历了大调整，接下来会在芯片领域集中火力。疫情带来难得一遇的超车机会时，此轮扩张其实只是开始。

如果不是疫情，头部玩家们似乎也没预计到芯片需求会如此旺盛。

疫情之前，智能手机行业已经趋于稳定，物联网和汽车正缓慢爬坡，他们竞争焦点集中在制程革新上。

很长一段时间，英特尔14nm代表最先进的制程， 2015年时，英特尔宣布晶体管翻倍速度从24个月延长至36个月，摩尔定律似乎已经走到极限。

2018年4月，台积电震动业界。当英特尔10nm制程芯片难产时，台积电首个成功量产了EUV工艺的7nm制程芯片，拿到海思麒麟985和苹果A13订单。

竞争氛围陡然激烈。同年10月，三星也宣布量产7nm EUV工艺。三星当时的行动其实带着仓促，2019年，科技媒体 DigiTimes就曝出三星7nm制程芯片良品率不高的消息，甚至影响了高通5G产品供货。三星虽然迅速反驳，但也没有拿出具体良率信息。

台积电似乎没有收到太多良率困扰，反而还加快了制程更新速度。7nm量产后，2019年，台积电又开始试产5nm制程芯片，2020年就用在iPhone12上。今年一季度，5nm手机刚刚开始占领市场，台积电已经开始推进4nm和3nm制程研发。今年9月iPhone 13的A15用的是台积电第二代5nm制程，明年的iPhone14很可能会用上4nm芯片。

2021年6月9日，在世界半导体大会上拍摄到的台积电代工生产的12英寸晶圆 

台积电升级周期还在缩短，原本在今年第四季度才试产的4nm工艺制程提前一个季度，而且他们还宣布会在2022年第四季度量产3nm制程，2024年就要开始量产2nm制程芯片。

台积电前进速度密不透风，三星则紧锣密鼓地追赶，两家公司3nm量产的时间都定在了2022年。

台积电和三星竞争白热化时，英特尔速度更迟缓。它们有7年都停留在14nm制程，直到2019年才真正量产10nm，后者和台积电7nm制程的晶体管数量相当。

2021年，英特尔换下了CEO Bob Swan，他也成为英特尔历史上任职时间最短的CEO。新的CEO是VMWare CEO Pat Gelsinger，他也曾是英特尔首任CTO。

此后，英特尔加快了速度，即将在明年量产7nm制程，晶体管数量甚至高于台积电5nm制程工艺产品。英特尔还提出了野心勃勃的规划：4年之中突破5个工艺制程。

三大巨头引导着芯片制程迭代，目前台积电暂居上风，但三星和英特尔也开始加码投入，2025年显然是个关键节点。

5G、iot和智能汽车对芯片的需求在节节攀升，但直到疫情开始后，才显出结构性的短缺。

2020年就开始的缺芯延续至今，仍然没有缓解的迹象，半导体的超级周期拉开序幕，

根据台积电财报，2020年，台积电销售额创下新高，达到 1.339 万亿新台币（约合3097.8 亿人民币），比2019年增长了四分之一。三星前不久发布的第三季度财报显示， 他们的单季销售额首次突破70万亿韩元，刷新历史记录。

这意味着台积电和三星有更多弹药跑马圈地。

它们也趁此机会开启扩张之路。台积电在今年Q3的说明会上表示，今年的资本支出由此前的250-280亿美元提高到了300亿美元，而接下来3年，他们会投入1000亿美元到生产制造上。

除了台湾，台积电宣布会耗资120亿在美国亚利桑那州建厂，主要生产5nm制程芯片。这些产线2024年就会开始量产，每月能生产2万片晶圆。台积电的CEO魏哲家曾解释过扩产计划：“我们正迎来半导体结构性增长的机遇，5G带来巨大机会，高性能计算相关的应用将推动算力的大幅增长和对高能效计算的巨大需求，这都需要先进技术。”

除了先进制程，台积电也在扩张成熟制程产线。今年11月，台积电和索尼子公司“索尼半导体解决方案”合作在日本熊本县设立了代工厂子公司，初期投资就高达70亿美元，索尼出资5亿美元。这家工厂主要生产22nm和28nm制程芯片，会在2024年底前投产。

日本之外，台积电将投资28.87亿美元在南京扩充28nm制程的产能，每月能增加4万片晶圆产量。在欧洲，台积电则在和德国接触建厂。

他们扩展的成熟制程芯片主要用在汽车、嵌入式存储器、IoT设备上，也是目前短缺最严重的领域。根据魏哲家的说法，台积电的产能紧张会持续到2022年。

台积电正利用这一时间窗口稳住自己的地位，和对手拉开更大差距。他们还不能说高枕无忧，毕竟三星也打算在2022-2023年量产3nm芯片，针锋相对的时间正在逼近。

可以预想，经历了这一轮扩产潮，芯片行业会更集中于几个头部厂家。2025年时，或许新入局者很难再找到缝隙。