【文/觀察者網(wǎng) 呂棟】

數(shù)十年來(lái)，半導(dǎo)體制程沿著摩爾定律持續(xù)向前發(fā)展，PC、手機(jī)等各類(lèi)終端的性能持續(xù)提升。

但隨著近年來(lái)摩爾定律逐漸趨近極限，芯片制程提升帶來(lái)的性能提升越來(lái)越少，同時(shí)先進(jìn)制程的價(jià)格越來(lái)越昂貴，甚至價(jià)格漲幅已超過(guò)性能漲幅。

這也引起了不少消費(fèi)者的質(zhì)疑：在成熟制程（28nm及以上）能滿足大多數(shù)應(yīng)用的情況下，我們還要不要為這么貴的先進(jìn)制程買(mǎi)單？

臺(tái)積電制程路線圖

臺(tái)媒“DigiTimes”11月22日爆料，臺(tái)積電采用3nm制程的12英寸晶圓片單價(jià)已突破2萬(wàn)美元（約合人民幣14.3萬(wàn)元），相比7nm制程的價(jià)格翻倍，相比5nm制程漲幅也有25%。

而根據(jù)臺(tái)積電公布的路線圖，同樣功耗下，5nm制程相比7nm性能提升15%，3nm制程相比5nm，性能提升只有11%。

價(jià)格暴漲25%，性能卻只提升11%，下游終端廠商能接受嗎？

實(shí)際上，蘋(píng)果今年只在iPhone 14 Pro系列上應(yīng)用最新的A16處理器，就已被解讀為：臺(tái)積電先進(jìn)工藝制程太貴，貴到連蘋(píng)果都快用不起了，畢竟iPhone 14基本款用的還是A15。

有人可能會(huì)說(shuō)，終端廠商可以把上游成本上漲向消費(fèi)者轉(zhuǎn)移。

但如今宏觀經(jīng)濟(jì)前景黯淡，用戶消費(fèi)越來(lái)越理性，手機(jī)、PC市場(chǎng)持續(xù)下滑，有多少終端廠商敢貿(mào)然提價(jià)，又有多少消費(fèi)者肯出錢(qián)買(mǎi)單？

隨著先進(jìn)制程演進(jìn)，芯片設(shè)計(jì)成本飆升

截至目前，在7nm及以下制程的競(jìng)爭(zhēng)中，能實(shí)際推進(jìn)的，全世界只有三家：臺(tái)積電、三星和英特爾。

在這三家中，只有臺(tái)積電和三星量產(chǎn)了5nm，三星則是率先宣布量產(chǎn)3nm。

然而，從行業(yè)人士爆料和實(shí)際產(chǎn)品表現(xiàn)來(lái)看，三星自5nm制程以來(lái)一直受困于良率問(wèn)題。

今年2月，有傳言稱(chēng)三星4nm制程的良率僅35%，這意味著從晶圓上切割下來(lái)的芯片裸片（die），只有35%可以通過(guò)質(zhì)量控制。相比之下，臺(tái)積電4nm制程的良率可以達(dá)到70%。

換句話說(shuō)，在所有條件相同的情況下，臺(tái)積電在同一時(shí)間制造的芯片數(shù)量是三星的兩倍。

6月底，三星在全球率先宣布采用GAA架構(gòu)量產(chǎn)了3nm，甚至美國(guó)總統(tǒng)拜登還曾親自到三星的3nm工廠參觀。但韓媒《Naver》日前的爆料顯示，三星的3nm制程良率還不到20%，該公司正與一家名叫Silicon Frontline的美國(guó)公司合作，試圖減少芯片缺陷，提高良率。

由于三星持續(xù)受困于良率過(guò)低，導(dǎo)致讓該公司代工芯片的高通，面對(duì)聯(lián)發(fā)科的緊追不舍，不得不將訂單轉(zhuǎn)向臺(tái)積電。繼第一代驍龍8+后，最新發(fā)布的第二代驍龍8采用的仍然是臺(tái)積電4nm。

盡管高通不排除進(jìn)入GAA架構(gòu)時(shí)代后，旗艦芯片重新采用三星、臺(tái)積電兩邊下單的策略。

但島內(nèi)行業(yè)人士認(rèn)為，三星短期難以提升良率，且先進(jìn)制程須在1年半前就要開(kāi)始展開(kāi)合作，初期投入成本昂貴，因此高通全面轉(zhuǎn)向三星的機(jī)率不大，或有可能在商業(yè)互惠合作下，象征性下單。

高通第二代驍龍8處理器

高通之外，市場(chǎng)之前傳出三星還要低價(jià)從臺(tái)積電爭(zhēng)搶AMD的代工訂單。而考慮到供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)，AMD也曾考慮過(guò)在三星下單。但從最新發(fā)布的產(chǎn)品來(lái)看，AMD新一代GPU、CPU仍全部讓臺(tái)積電5nm制程代工。

另外，英偉達(dá)除了H100下單臺(tái)積電4nm外，訂單最大的RTX40系列也轉(zhuǎn)向臺(tái)積電4nm。再加上老客戶蘋(píng)果及聯(lián)發(fā)科，臺(tái)積電5/4nm產(chǎn)能利用率至今仍維持滿載，彌補(bǔ)了7nm產(chǎn)能利用率下滑的缺口。

可見(jiàn)，三星芯片制造良率的拉胯，不僅拖累了自己的晶圓代工業(yè)務(wù)，也成就了臺(tái)積電在先進(jìn)制程領(lǐng)域的地位。這一近乎壟斷的行業(yè)地位，也讓臺(tái)積電在對(duì)每代制程進(jìn)行漲價(jià)時(shí)毫無(wú)阻力。

隨著制程技術(shù)逐代推進(jìn)，臺(tái)積電的芯片代工價(jià)格也不斷創(chuàng)新高。

臺(tái)灣島內(nèi)行業(yè)人士透露，臺(tái)積電2004年底量產(chǎn)90nm芯片，采用以水為介質(zhì)的193nm浸潤(rùn)式光刻機(jī)，取代傳統(tǒng)的157nm干式光刻機(jī)，改寫(xiě)了全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的光刻機(jī)規(guī)格，也突破摩爾定律的挑戰(zhàn)，當(dāng)時(shí)90nm制程晶圓報(bào)價(jià)近2000美元/片，65nm則超過(guò)2000美元/片。