新冠初期的芯片供應(yīng)短缺加劇了行業(yè)對先進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)品多樣化來源的需求,但是選擇十分有限,正如AMD所發(fā)現(xiàn)的那樣。TSMC掌握著所有的優(yōu)勢。那么,對TSMC的地緣政治挑戰(zhàn)感到擔(dān)憂的公司應(yīng)該如何應(yīng)對?
AMD的Lisa Su感到非常困惑。讓她陷入困境的是如何才能尋找能TSMC的替代方案。目前為止,似乎沒有其它選擇。
半導(dǎo)體短缺事件的余波仍在全球產(chǎn)生影響。這場混亂對供應(yīng)鏈造成的破壞讓芯片公司和OEM們?nèi)杂洃洩q新。然而,要解決供應(yīng)鏈問題所面臨的挑戰(zhàn),還需要耐心和努力。
行業(yè)對于如何解決供需失衡仍充滿困惑。供應(yīng)鏈的混亂已如此根深蒂固,反復(fù)出現(xiàn),以至于誰都知道它會再次發(fā)生,只是沒人能說出具體何時,將會造成多大的災(zāi)難。
近期的情況稍許緩和后,尋找解決方案的工作變得更加緊張。Lisa Su被譽為是扭轉(zhuǎn)了AMD銷售和市場價值局面的明星高管,人們都寄希望她來確保公司未來不再面臨這個問題。據(jù)一份報告稱,Su的解決方案是使AMD的晶圓采購來源多元化。
培育第二采購來源是供應(yīng)鏈管理的基本知識。但在芯片代工行業(yè),我們需要打上一個大大的問號。
TSMC無可替代??
毫不夸張地說,沒有哪家公司能在芯片代工領(lǐng)域匹敵TSMC。這家中國臺灣公司規(guī)模大,經(jīng)驗豐富,資源豐富(考慮其設(shè)計創(chuàng)新、尖端生產(chǎn)能力和封裝領(lǐng)導(dǎo)力),并且最為關(guān)鍵的是它與其客戶沒有任何競爭關(guān)系。
無論使用哪種度量方式來,TSMC都領(lǐng)先于其競爭對手。其生產(chǎn)規(guī)模也具絕對優(yōu)勢。該公司運營著四個12英寸超大型晶圓廠,四個8英寸晶圓廠和一個6英寸晶圓廠。
研究平臺Statista在一份報告中指出,“2022年,TSMC的晶圓制造能力超過了1500萬個12英寸等效晶圓?!边@比2022年的1200萬個有所增長。按照收入計算,排在其后的最大的代工廠Samsung,與其相差甚遠(yuǎn)。”
Statista稱,“在2022年的第四季度,TSMC在芯片代工市場上的收入約為199.6億美元,而Samsung則為53.9億美元?!?/p>
TSMC的生產(chǎn)能力超過所有競爭對手。在技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力上也擊敗了IFS、GlobalFoundries、UMC和Samsung。
Samsung在技術(shù)上接近TSMC,但其大部分的代工產(chǎn)能都服務(wù)于母公司,僅為外部客戶保留了一小部分。
因此,Su從Samsung那里找不到AMD所需的。這家韓國公司可能會在一定程度上緩解供應(yīng)緊張,但無法替代或承擔(dān)AMD的大部分需求。
Fabless開始承擔(dān)資本支出??
芯片行業(yè)已經(jīng)把自己逼到了這種地步。
過去幾十年里,fabless模式主導(dǎo)著芯片行業(yè),因為芯片公司為了提高利潤率、加快上市時間,開始摒棄晶圓廠。Fabless模式使半導(dǎo)體公司的資本開支壓力最小化,將繁重的任務(wù)轉(zhuǎn)嫁給了代工廠。
據(jù)稱,fabless的收入模式需要這種節(jié)儉,以便從技術(shù)進(jìn)步中受益,減輕運營成本。但他們卻忽視了對供需計劃的負(fù)面影響。
缺乏足夠的產(chǎn)能使得該行業(yè)在新冠爆發(fā)后面臨嚴(yán)重的供應(yīng)短缺。自那時以來,該行業(yè)已開始對其運營模式進(jìn)行調(diào)整。Fabless現(xiàn)在正在預(yù)先支付數(shù)年的供應(yīng),甚至支持他們的代工合作伙伴的資本開支。
即使是像Renesas這樣的IDM,在支持內(nèi)部晶圓廠運營的同時,也在支持生產(chǎn)合作伙伴的開支,并支付數(shù)十億美元來確保供應(yīng)。一些財務(wù)支持被用來資助晶圓廠的建設(shè),就像最近Renesas和SiC供應(yīng)商Wolfspeed之間的協(xié)議一樣。
急需更多尖端晶圓廠??
這樣的趨勢將有助于減輕晶圓廠多年來需要獨自承受的財務(wù)壓力。但是,多年來的問題仍然存在,包括在尖端工藝上沒有充分的競爭。
當(dāng)AMD考慮增加供應(yīng)源時,面臨著一個驚人的現(xiàn)實,可選擇的對象非常有限。
AMD已經(jīng)有了多元化的晶圓來源策略。它分別從TSMC、GlobalFoundries、Samsung和UMC采購晶圓。
但是,AMD和其競爭對手們都面臨著相同的問題。根據(jù)AMD的2022年度報告,TSMC是“生產(chǎn)所有7nm或更尖端節(jié)點的微處理器和GPU產(chǎn)品晶圓”的唯一來源。
GlobalFoundries負(fù)責(zé)“生產(chǎn)大于7nm節(jié)點的微處理器和GPU產(chǎn)品的晶圓……我們還利用TSMC、UMC和Samsung為我們的集成電路提供可編程邏輯設(shè)備形式的支持”。
結(jié)論是,就目前而言,AMD在7nm及更前沿的生產(chǎn)環(huán)節(jié)只能依賴TSMC。這使得Su感到惱火。這是該公司幾個月前就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的問題。
AMD在年度SEC文件中表示,“我們目前正在集中力量在TSMC的工藝上開發(fā)7nm和更先進(jìn)節(jié)點的微處理器和GPU產(chǎn)品組合。如果TSMC不能生產(chǎn)足夠的7nm或高級節(jié)點的晶圓,對我們的業(yè)務(wù)可能會造成嚴(yán)重的負(fù)面影響。”
其他先進(jìn)節(jié)點晶圓采購源有哪些?其實現(xiàn)在沒有,因為AMD已經(jīng)針對TSMC的生產(chǎn)進(jìn)行了工藝優(yōu)化。
此外,AMD已經(jīng)在著眼于更精細(xì)的幾何圖形和先進(jìn)的工藝,其中大部分只在TSMC才能找到。但是,如果TSMC出現(xiàn)問題,或者TSMC在中國臺灣的晶圓廠供應(yīng)中斷,會發(fā)生什么?
這又是一個AMD寧愿沒有的問題。但這是一個明顯的可能性,AMD也承認(rèn)了這一點。
AMD在SEC文件中表示,“TSMC制造我們最新的集成電路產(chǎn)品,必須能夠轉(zhuǎn)向先進(jìn)的制造工藝技術(shù)和增大晶圓尺寸,以可接受的產(chǎn)量生產(chǎn)晶圓,并及時交付?!?/p>
歸根結(jié)底還是TSMC????????
像這樣來自客戶的力量正在推動TSMC的資本開支和晶圓廠的選址規(guī)劃。該公司正在美國建立新的晶圓廠或擴(kuò)大生產(chǎn)設(shè)施。它也計劃在日本建廠,并在考慮歐洲的機(jī)會。然而,對日本和歐洲的計劃并不包括尖端節(jié)點。
在日本,TSMC正在建設(shè)一個專業(yè)技術(shù)工廠,將利用12/16和22/28的技術(shù),董事會主席劉德音在周四討論最新季度業(yè)績時說:“在歐洲,我們正在與客戶和合作伙伴接洽,評估在德國建設(shè)一個專門面向車載芯片的晶圓廠,這將基于客戶的需求和政府支持的程度?!?/p>
這對許多客戶來說是令人欣慰的消息。但是,TSMC在亞利桑那州的工廠發(fā)生任何小錯誤都將直接影響到AMD和其他公司。
例如,TSMC在亞利桑那州的晶圓廠建設(shè)正在放慢步伐,劉德音說:“由于在芯片級設(shè)施中安裝設(shè)備所需的專業(yè)技工數(shù)量不足,我們遇到了一些挑戰(zhàn)。”
結(jié)果是,他補(bǔ)充說:“N4工藝的生產(chǎn)計劃將被推遲到2025年。”
AMD和其他TSMC的其他客戶都希望在美國本土確保尖端節(jié)點的代工源,以規(guī)避中國臺灣的地緣政治風(fēng)險。可惜,目前似乎并不現(xiàn)實。
在Intel的IFS能夠達(dá)到TSMC的產(chǎn)量和技術(shù)水平之前,AMD及其競爭對手將會一直依賴于這家全球最大的芯片代工巨頭。
無論他們是在亞洲還是在美國采購芯片,這種情況都會持續(xù)一段時間。