台积电一季度超预期，靠什么“秘密武器”？

得益于对先进芯片的持续强劲需求，特别是人工智能应用中使用的芯片，台积电（TSMC）4月17日发布的2024一季度营收和利润超过了预期。

台积电的一季度，有多强劲？

根据台积电公布的2024年第一季度财务报告，总营收为5926.4亿新台币（约合人民币1324.1亿元），环比下降5.3%，但同比增长16.5%，显著高于分析师普遍预期的5795亿新台币。

净利润为2259.9亿新台币（约合人民币504.9亿元），环比下降5.5%，但同比增长8.9%，也显著高于分析师平均预期的2181亿新台币。台积电预计，今年第二季度营收将在196亿至204亿美元之间。

台积电是世界上最大的先进处理器生产商，其客户包括英伟达和苹果等公司。Counterpoint Research的数据显示，台积电第四季度占全球晶圆代工收入的61%。三星铸造厂以14%的市场份额位居第二。

首席财务官黄仁昭（Wendell Huang）周四在公司电话财报会议上表示：“2024年第二季度，我们预计我们的业务将受到业界领先的3纳米和5纳米技术所带来强劲需求的支持，但这部分被持续的智能手机周期性波动抵消”。

黄仁昭进一步表示，台积电预计2024年将是“健康”增长的一年，这得益于“我们的技术领先地位和更广泛的客户群”；几乎所有的人工智能创新者都在与台积电合作，以解决与人工智能相关的对节能计算能力的永不满足的需求。”

他还补充道，该公司估计服务器人工智能处理器的收入贡献“今年将翻一番以上”。占到2024年总收入的10%，并于2028年持续增长至20%以上。众所周知，越复杂的AI大模型越需要更好的半导体硬件支持，即更先进的半导体工艺以及封装技术。

从业务营收构成来看，目前台积电高性能计算（HPC）业务营收占比达46%，环比增长率为3%，而智能手机业务占比为38%，环比下降了16%，从一个侧面反映出，智能手机的市场景气程度还有很大的成长空间！

通常，更小的纳米尺寸意味着更先进的制程，会产生更强大、更高效的芯片，在先进制程方面，台积电7nm、5nm及3nm制程于本季度分别带来19%、37%和9%的营收，总占比达65%，环比增长7%。

虽然目前生产的最先进制程为3nm芯片，但台积电早已开始了下一步的布局：计划在2025年开始大规模生产2纳米芯片。据财报发布会，台积电的2nm制程预计于2025年底投产，并于2026年上半年开始交付并盈利。台积电的CEO魏哲家干脆表示“我们观察到客户对2nm的兴趣和参与度很高。”

到底是哪些客户属于芯片“发烧友”，非“最新款”不买呢？魏哲家并没有给出明确说明，不过根据多方媒体报道，最早用上2nm芯片的，极有可能依然是苹果——正如苹果在iPhone 15 Pro/Pro Max中率先用上3nm工艺一般！

这并不是空穴来风：苹果芯片供应商台积电正在制造2nm和1.4nm芯片方面取得进展，这些芯片很可能用于未来几代苹果芯片——最早可能搭载于2025年秋发布的iPhone 17 Pro上。

根据目前已知的消息，台积电2nm和1.4nm芯片的量产时间似乎已经确定。按照公司2022年7月在投资者会议上公布的路线图，2nm节点将于2024年下半年开始试生产，小规模生产将于2025年第二季度逐步推进。

据外媒报道，台积电位于新竹宝山Fab20 P1厂将于4月进行设备安装工程，为其2nm芯片量产热身准备，预计台积电宝山P1、P2及高雄三座先进制程晶圆厂均于2025年量产2nm。

不过在2nm的争夺战中，台积电面临着诸多“老对手”的强烈挑战：面对台积电全球第一大芯片代工厂的领先地位，三星、英特尔都不约而同地将2纳米看作弯道超车的机会——前者喊话要在三年之内重夺芯片市场第一，后者誓言要在2030年建成全球第二大代工厂。

面对对手的虎视眈眈，台积电已经谋划好了下一步棋：在去年底的IEEE 国际电子器件会议（IEDM）的小组研讨会上透露，其1.4nm级工艺制程研发已经全面展开，而首个1.4nm节点已经被正式命名为“A14”，将紧随其“N2”节点2nm芯片之后。台积电计划于2025年底量产N2节点，随后将于2026年底推出增强型“N2P”节点，

相比之下，三星和英特尔都尚未有公开的1.4nm计划。这样看来，芯片行业的“三国杀”势必更为精彩！

不过最先进的制程也有其适应范围：根据财报，目前，台积电3nm制程主要应用于智能手机中，而AI加速器普遍使用5nm或4nm制程——这可能是出于成本的考虑。据外媒报道，研究机构International Business Strategies (IBS)的分析认为，更新一代的2nm制程的成本将会比目前的3nm制程上涨高达50%，最终导致2nm晶圆的价格将达到3万美元。

不过比起芯片成本，能源效率显然也是HPC客户必须考虑的问题（电费也是巨额开支），对此魏哲家表示，更先进的制程具有更良好的功耗表现，因此，未来AI芯片也将加速实现从4nm到2nm的过渡。

CoWoS，台积电的“秘密武器”？

在先进封装方面，台积电表示，CoWoS封装的需求在近两年内都非常强劲，台积电2024年的CoWoS产能相较去年已经提升了一倍以上，但仍供不应求。

对此魏哲家表示，台积电正在尽最大努力增加产能以缓解短缺。当然，面对GPU之外的AI芯片（比如ASIC等）在先进封装上的需求，台积电也乐意服务这类型的客户。

所谓CoWoS封装，就目前而言，是台积电的“独门秘方”，由CoW和oS两个部分组成，CoW表示Chip on Wafer，指裸片在晶圆上被拼装的过程，oS表示on Substrate，指在基板上被封装的过程。

CoWoS用最简单的话来总结，就是把芯片堆叠起来，再封装于基板上，最终形成 2.5D、3D 的型态，可以减少芯片的空间，同时还减少功耗和成本，是目前高端性能封装的主流方案。其中CoWoS中的CoW部分过于精密，台积电是唯一有能力做到的，CoWoS技术也由台积电独家供应，至于oS可以由代工完成。

领先一步是先驱，领先三步就要小心成为先烈：资料显示，台积电刚刚研发出CoWoS的时候，并不为一众大厂所看好：原因很简单，实在是太贵了！

据台积电资深研发负责人蒋尚义回忆，他曾经向高通一位副总裁询问，为何不采用CoWoS？对方直言价格太贵，如果降到1/7的价格才会采用。随后，台积电做出售价为CoWoS 1/7价格的技术，这就是InFO封装。

“拯救”了CoWoS的，是苹果公司：由于三星Galaxy系列智能手机对苹果手机威胁越来越大，同时苹果也想摆脱对三星的依赖，而台积电的InFO于2016年11月一举拿下苹果iPhone 7订单，此后到现在一直通吃苹果订单，也为后续CoWoS进入苹果铺平了道路。

众所周知，苹果对供应商质量要求的苛刻是出了名的，而能够得到苹果的认可，等于拿到了大厂的入场券。时至今日英伟达、AMD、谷歌，甚至竞争对手英特尔，都在自家高性能芯片上用上了CoWoS封装。

对于大厂而言，最不需要考虑的就是成本了，而特斯拉自研的Dojos芯片没有采用CoWoS，而是采用了InFO_SoW封装，不知道和马斯克的省钱思想有无关系。

CoWoS的产能紧张到什么程度？早在去年6月就有传言称，当年英伟达对CoWoS的需求已经达到4.5万片晶圆，而台积电当年初的预估产能是3万片，再加上其他客户的需求，产能缺口超过了20%。因而从这个角度说，台积电卡了英伟达的脖子！

根据摩根士丹利测算，全球CoWoS产能2023年预计达到1.4万片/月，2024年预计达到3.2万片/月。

台积电未来怎么走？

大型语言模型的激增引发的对人工智能芯片的强劲需求，导致台积电的股价在过去一年中飙升了56%。

Counterpoint Research副总监Brady Wang周一在公布业绩前表示“根据关键行业趋势，台积电已做好了强劲业绩的准备。对先进芯片的持续需求，尤其是人工智能应用中使用的芯片，无论是从短期还是长期来看，都是一个积极的迹象。专注于先进芯片开发，如向3nm技术的转变，是推动台积电长期增长的另一个因素”。

台积电的“出海”同样引发市场的关注：美国最近初步批准向台积电在亚利桑那州的子公司提供价值高达66亿美元的政府资金，用于制造世界上最先进的半导体。台积电也有资格获得约50亿美元的拟议贷款。

此外据外媒，台积电正在考虑的一个选择是将其CoWoS先进封装技术引入日本。如果该项目成功落地，将是台积电首次输出CoWoS技术。不过更多细节目前还有待后续。