在美建廠不斷傳來推遲、延後的消息之際,臺積電在日本建廠的速度卻在進入“加速度”。除臺積電在2021年官宣的熊本縣工廠即將於今年投產,臺積電日本子公司JASM的“二廠”藍圖也正式出臺,計劃於2024年底開始興建,制程上追6nm。此外,臺積電還考慮建設能夠生產3nm芯片的“熊本三廠”。
工廠三連發、制程步步高,臺積電究竟下的是一盤什麼大棋?臺積電的日本敘事會如何演繹?
“二廠和三廠”接二連三
臺積電日本一廠的順利推進,可謂開一個好頭。此廠於2021年11月宣告建廠、2022年4月動工,兩年內完成建造,於2024年2月開幕,年底量產。其中,臺積電占股70%,索尼約20%、豐田集團的電裝約10%。規劃產能為每月5.5萬片12英寸晶圓,使用22/28nm至12/16nm工藝。
如果說這步棋還算是“按部就班”的話,接下來的二廠和三廠就頗有深意。
據臺積電的描述,新工廠將從今年底開始建設,並於2027年投產。隨著熊本二廠投入運營,整個JASM熊本廠的產能將達到每月10萬片12英寸晶圓,另外可提供6/7nm的制程技術。
不止如此,臺積電已經在考慮將3nm工藝的生產拓展至日本。根據消息,臺積電已經告知供應鏈夥伴,考慮建設可生產3nm芯片的“熊本三廠”。
對於這一新聞,一位業內人士陳宇(化名)直言,以往臺積電在外地設廠一般隻會轉移次兩代以下的節點,舉例說臺積電目前最先進為3nm,那麼轉移到日本最高隻能是16nm,但現在直接宣稱將3nm工藝轉至日本,這非常不合情理,基本是將核心技術Know-how拱手相讓。
但從時間線來看,可能還不會那麼“冒進”。集微咨詢指出,臺積電在日本持續建廠,在節點上需要有一個遞進。現在是一廠建成,然後年底開始建二廠,到時候三廠估計也是二廠建成開工之後開始興建,可能再過差不多3年左右開工,加上建設時間或是6年之後,即便是3nm制程,界時也已不算最先進的。初步按兩年一個節點計算,工藝應該在3nm節點進階兩三代。
盡管臺積電全球擴產正在落子,位於美國亞利桑那州的首傢工廠計劃於2025年投產,位於德國東部德累斯頓的工廠計劃於2027年投產。但日本三廠連發背後,工藝從28nm到6nm再到3nm,一條涵蓋成熟制程和先進工藝的“板塊”悄然成形,著實值得深究。
業內專傢對集微網表示,臺積電海外擴張、走全球擴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,日本的基礎條件相比美國更優,在日本擴建符合各方利益。
誠然,臺積電日本建廠仍面臨產能、盈利等挑戰,但日本一個不斷“升級”的先進工藝進階路線卻已在徐徐展開。
二廠志在汽車芯片?
不管3nm是不是臺積電的“煙幕彈”,二廠卻已板上釘釘,臺積電發佈公告以不超過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,並與索尼和電裝共同成為其少數股東。臺積電將持有JASM的86.5%的股權,而豐田汽車、索尼和電裝則將分別持有2%、6%和5.5%的股權。
值得關註的是,二廠工藝上看6nm。據規劃,借由這兩座晶圓廠,JASM熊本晶圓廠的每月總產能預計超過10萬片12英寸晶圓,為汽車、工業、高性能計算等應用提供22/28nm、12/16nm和6/7nm的制程技術。
上述專傢指出,熊本一廠主要與索尼合作,為索尼ISP代工服務;熊本二廠工藝升級到6nm,則可能與豐田汽車緊密合作研究,開發自動駕駛和智能座艙芯片。
對於臺積電來說,這或是雙重利好。
集微咨詢分析,目前汽車芯片代工最高工藝為5nm,不像手機芯片、GPU等那麼極致追求最先進工藝,原因在於汽車芯片對安全性、穩定性方面要求更高,同時車規認證難度較大。
近幾年臺積電也在發力車規芯片,畢竟這一蘊含巨大市場機會的賽道。2020年臺積電推出基於7nm汽車設計支持平臺,該平臺包攬汽車芯片設計、制造、應用、生態等全流程。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準。
憑借“臺積電+高通”模式,在汽車芯片領域刮起一陣潮流。臺積電代工的全球首款7nm汽車座艙芯片高通8155一戰成名,其他廠商迅速跟進,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佈局之中,集微咨詢認為,臺積電一方面可成功進入日本汽車產業供應鏈,豐田或提供定制化芯片支撐產能;另一方面,將車規芯片向先進工藝推進,也將持續提升臺積電的“利潤池”,在後續汽車芯片代工市場中占據主導。
日本代工“後發先至”
而臺積電之所以在日本不斷“加倉”,不得不說日本政府“給力”。
近年來,處在地緣博弈之中,加強半導體制造業回流、實現供應鏈自主安全成為半導體大國要務。日本政府也啟動《半導體戰略》,舉全國之力推動代工業的發展,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、撥款也實打實的聽得見響。臺積電CEO魏哲傢10月披露財報時表示,日本工廠預計在2024年年底開始量產,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的總投資金額達到200億美元。“熊本二廠”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在補貼與勞工問題,後延一年至2025年;德國德勒斯登廠還在選址、勞工規劃等前期作業之中。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一傢本土“芯片國傢隊”Rapidus,在著力2nm工藝量產。
在一系列組合拳的帶動下,日本在先進工藝也漸呈“後來居上”之勢。眾所周知,在臺積電投資日本前,該國能生產的最先進工藝制程僅為40nm。如今,借助於臺積電的力量,日本不僅將在22/28nm至6nm工藝制程“補短”,而且還將進一步加強日本在代工制造領域的自主性和安全性。
陳宇進一步分析,日本在半導體設備和材料領域占據核心優勢,在汽車芯片、傳感器以及MCU等的產能需求也在走高,在補上先進工藝這一重要“拼圖”之後,預計日本在先進工藝市場將從2022年的沒有顯著份額提升到2027年的3%,
日本半導體工藝或將突飛猛進,對於大陸代工業來說則更是警醒,唯有舉國推進先進工藝的突破才能構築堅固的自主堡壘。