從臺積電財報，看2023年半導體行業
2023-05-25 15:46:07
相較于更上游的半導體制造設備供應商，臺積電在今年Q1感知到下行期大趨勢也比較合理，一般更上游會對市場趨勢的感知會滯后一些。所以過對臺積電數據的觀察，能更及時掌握半導體行業的周期性變化。
通常觀察半導體行業發展階段的全貌，很難只通過綜合統計數據來判斷趨勢。更何況，半導體不同子產業或者子應用的發展階段也存在差異。但有一些管中一窺的方式：其一是藉由產值達到行業約1/4的存儲市場來觀察，其二則從資源相對集中的Foundry廠來做觀察。
在眾多Foundry廠之中，最具代表性、體量最大的當屬臺積電(TSMC)。不過，基于臺積電在不同應用的覆蓋，即便在全球電子產業下行期內，業界去年也未看到這家Foundry廠的頹勢——而且有關臺積電的新聞也較多圍繞“產能不足”來報道。2022年全年，臺積電的營收達2.2639萬億新臺幣，相比2021年的同比大幅增長了42.6%，這一數據反映前景大好。
不過，作為半導體制造的核心力量，要說臺積電不受行業下行的不良影響，于情于理也說不通。今年4月底，臺積電發布了2023 年Q1季報，其CFO(首席財務官)黃仁昭(Wendell Huang)指出，當季業務受到了宏觀經濟環境式微和終端市場需求疲軟的影響。他透露稱：“預計到2023年第二季度，我們的業務會持續受到客戶更進一步的庫存調整的影響?！?/span>
臺積電今年Q1的營收為5,086.3億新臺幣，同比增幅只有3.6%，考慮到匯率問題，換算成美元則為167.2億美元，營收同比下降4.8%，環比下降16.1%。另外，Q1的毛利率(gross margin)環比滑坡了將近6個點，從去年Q4的62.2%，降至今年Q1的55.6%。但以上數字大部分在臺積電的預測范圍內，甚至部分數據還要略好Q4的預期。
其實，相較于更上游的半導體制造設備供應商，臺積電在今年Q1感知到下行期大趨勢也比較合理，一般更上游會對市場趨勢的感知會滯后一些。比如，ASML今年Q1的營收雖然有67.5億歐元，但Q1的新訂單只有37.5億歐元。這一數字暫且對ASML今年的業績不會有太大的影響，但對其明年的業績可能會有比較大的影響——因為今年業績的強勢由去年的大量訂單所貢獻。所以過對臺積電數據的觀察，能更及時掌握半導體行業的周期性變化。
營收、價格、產能利用率都有滑坡
基于黃仁昭在今年Q1財報電話會議上分享的信息，預計臺積電Q2的業績情況也不會太樂觀。許多半導體大廠都認為，行業將在今年Q2、Q3觸底。而臺積電的針對Q2業績預期是：季度營收為156億美元，同比滑坡幅度將達14.6%。
在去年Q4的電話會議上，臺積電預期除了存儲市場之外，今年全年半導體市場將下滑4%，其中Foundry行業會下滑3%。臺積電還強調稱，雖然行業整體會面臨下滑，但自己的業績仍會保持增長。尤其在2023年下半年，臺積電的業務會回暖，但其業績仍難出現強力反彈的趨勢。筆者預計，受惠于新工藝 (包括新iPhone要采用的3nm工藝)，以及行業的部分回暖，臺積電今年Q4的業績或將出現漲勢。
對于Foundry廠而言，除了營收數字之外，產能利用率也是衡量產業發展的重要指標。在疫情剛爆發時，許多Foundry廠都保持著滿負荷運轉，也即是產能利用率接近100%。
在去年Q4，臺積電的產能利用率表現出了頹勢。更低的產能利用率，會造成毛利率更大程度的滑坡。今年Q1，SemiAnalysis表示，臺積電7nm工藝的產能利用率下降嚴重，主要是因為PC和智能手機應用的頹勢。5nm和7nm大約占到了臺積電營收的一半(截至2023年Q1，臺積電5nm工藝營收占其總營收的31%，7nm則占20%，如圖1)。
圖1：臺積電1Q23不同制造工藝的營收情況(圖片來源：臺積電)
具體而言，臺積電的7nm工藝產能利用率，從2022年 Q3的100%下探到了Q4的83%。雖然臺積電去年Q4季報的表現尚可，但是7nm工藝營收的環比減少了9億美元。此外，其5nm和16nm工藝的表現不錯，同時Q4的業績也受到了匯率的正向影響。
今年Q1的數據顯示，臺積電7nm工藝產能利用率降到了70%以下，預期在Q2可能會進一步滑落至60%。這仍然和PC、智能手機的低迷行情密切相關，造就了臺積電毛利率的持續下探。筆者樂觀估計，臺積電N7工藝可能會在今年Q3回暖。另據SemiAnalysis數據顯示，臺積電5nm工藝也受到了影響，當前該工藝的產能利用率在88%左右。
從晶圓出貨與價格的角度來看，去年Q4的晶圓出貨量下降得比較嚴重，從Q3的將近4,000K(400萬片)掉到了Q4的3,700K(370萬片)，7nm和更早的工藝銷量不佳是主要原因，而今年Q1的出貨量數字下滑到3,200K(320萬片)。因此，臺積電晶圓均價多年來首次出現下降，當然5nm之類的工藝價格不會走低。
另外，還有個比較重要的數字是“CapEx固定成本投入”。臺積電在2023年Q1就提到，其2023年的CapEx投入約為320億-360億美元。在具體分配上，高端市場受到的影響可能相對更小，但低端市場的情況會比較慘烈。今年Q1，臺積電已經支出了大約99.5億美元，預計下半年的CapEx投入會進一步減少，這對上游設備供應商而言并非好消息，預計這波寒潮將持續向上游傳遞。
臺積電2023年的資本密度(Fab廠成本投入/營收)大致在46%左右，基于長期發展趨勢這一數字會往30%+走，預計2024年的CapEx成本投入還會進一步減少。
3nm先進制造工藝今年能擔大任？
無疑問的是，臺積電在下半年就要靠3nm工藝來拉高營收。去年，臺積電在財報電話會議上透露，其N3和N3E的流片數量超過了N5前兩年流片數量的兩倍。對此，臺積電預期，在2023-2025年甚至之后，N3工藝的需求量會非常旺盛，該工藝的應用方向主要是HPC和智能手機。但就先進制造工藝而言，其中還存在著一些變數。
臺積電的HPC和一般常規定義中的HPC不同：前者的HPC包括了PC、網絡設備、邊緣服務器、數據中心，其HPC范疇內不止是AMD、英偉達的GPU，亞馬遜的數據中心CPU，還包括了蘋果Mac設備用的M系列芯片。
2023年Q1，HPC應用方向的業務營收，占到了臺積電總營收的44%，智能手機則只有34%。但從基數的角度來看，HPC應用營收環比下滑14%，智能手機營收環比滑坡多達27%(圖2）。這還導致了一個客觀后果：隨著HPC應用開始采用Chiplet，并且在功耗與能效上下工夫，HPC也更積極地尋求尖端制造工藝，過去基本上是智能手機AP SoC的專利，這對3nm工藝而言自然是好事。臺積電CEO魏哲家指出，2023年3nm工藝總的晶圓營收會貢獻中間個位數(mid-single-digit)的占比。
圖2：臺積電1Q23不同應用平臺的營收情況(圖片來源：臺積電)
但臺積電3nm工藝的良率并不是很理想，在最初3nm起量的階段，其毛利率會受到負面影響。而且臺積電大客戶蘋果目前的iPhone銷售策略是，只有Pro系列才應用尖端制造工藝。3nm在PC和智能手機上的應用短期內較難有所起色，而估計規模較大的AI芯片要用上N3工藝要等到2024年。
筆者認為，基于晶圓ASP(平均單價)，以及臺積電現有客戶的需求量，3nm在出貨量和營收上較難達到，或者可能差不多達到當年N5的同期水平。當然，N3前期產能受限也是個客觀問題。不少分析師認為，N3可能會成為臺積電爬坡最慢的尖端制造工藝。即便臺積電聲稱其N3工藝2023年的營收，將高于N5工藝在2020年Q4的營收。實際上，N5在2020年4月之后才真正大規模量產，其晶圓價格也更低，而N3開始量產的時間相對更早。
所以，從出貨量的角度來看，今年將出貨的N3晶圓，比2020年出貨的N5晶圓少很多。值得一提的是，臺積電預期2023全年的營收將比2022年有所增長，按照其2023年Q1業績和Q2的預測，臺積電今年下半年要達成的業績壓力并不?。篘5和N3肩負的擔子將會非常沉重。前文提到，今年3nm的營收只會占到總營收的個位數，N7能否在下半年全面反彈也還是未知數，再基于N5前幾季的營收數字會發現，臺積電的預期仿佛有些過于樂觀——除非PC和手機應用在下半年再度活躍，就現在的這波周期情況來看，這兩個先進制造工藝的應用場景要反彈，可能還有些難度。
通過觀察臺積電的營收來分析業務熱點，比如汽車應用等。臺積電數據顯示，汽車應用2023年Q1的營收環比增長50%。魏哲家也指出，雖然汽車市場需求還比較平穩，但是有跡象表明，該市場在2023年下半年不會維系高增長。
現在討論2nm工藝為時過早。N2是臺積電首度應用GAAFET(環繞柵極場效應晶體管)的工藝，樂觀估計該公司的量產時間將在2025年，N2工藝的營收起碼要到2026年才會體現出來。臺積電認為，N3會是當前業內先進的工藝節點，未來的N2將幫助其持續領先于行業。
先進封裝工藝和其他相關更新
隨著Chiplet和2D/3D先進封裝成為搭配先進制造工藝的解決方案，臺積電在先進封裝方面的營收理論上也會水漲船高。在3D封裝這種尖端工藝上，臺積電也具備技術優勢。
2022年，臺積電有7%的營收來自先進封裝，基于客戶需求的變化，預計到2023年，先進封裝所貢獻的營收占比仍為6%-7%。臺積電定義的“先進封裝”包含了Fan-out(扇出型)的封裝方案，顯然移動市場新的一年需求也并不怎么看好。
不過，CoWoS(晶圓基底芯片)是大熱門。比如，英偉達數據中心GPU、谷歌TPU，以及一些大規模AI芯片，它們都采用了CoWoS封裝方案。通常這類芯片應用CoWoS是將AI芯片本體與HBM存儲部分進行2.5D連接封裝。相對地，這表明2023年先進封裝的營收基數可能還會下滑。與此同時，前沿技術應用的3D堆疊SoIC(系統級集成芯片)仍在發展的初級階段。
在成熟制造工藝方面，臺積電在將更多的注意力放到面向射頻、圖像傳感芯片之類的特種工藝上。此前，臺積電計劃對高雄工廠28nm工藝做擴容，但魏哲家表示，臺積電日本(熊本)工廠、南京工廠都有28nm產線。針對汽車應用，未來可能考慮在歐洲增加第三條28nm產線。所以，再增加高雄工廠28nm產線不具備“經濟上的可行性”，故將其改做先進工藝來滿足更先進工藝的產能需求。
此外，臺積電在最近的電話會議上，還更新了臺灣以外的地區的建廠計劃：亞利桑那工廠仍預期在2024年晚些時候上線N4工藝，其制造成本會高于臺灣當地，臺積電認為其地理位置優勢，對于服務客戶仍存在價值；而日本的28nm特種工藝工廠，也預計于2024年晚些時候開始量產；南京28nm工廠的擴容也將用于支持客戶；針對歐洲28nm工廠的評估，還在等待客戶反饋，以及正在考察當地政府的支持力度。
從臺積電的2023年Q1季報來看，今年半導體行業的整體氛圍不會很輕松，即便下半年逐漸恢復已經是業內共識，但是其恢復速度如何仍未見明朗。格外值得關注的是，今年Q3、Q4，臺積電3nm工藝的市場情況，對該集團及整個市場而言都至關重要。另外，包含7nm在內的先進制造工藝，在下半年的市場表現，也能直接反映行業的整體發展情況。
來源：國際電子商情微信公眾號
