台积电正加大投资力度,以应对激增的人工智能(AI)芯片需求,并持续领先于其他晶圆代工厂商。
这家全球最大的晶圆代工厂本周表示,预计今年资本支出将接近560亿美元,旨在“大力投资”产能建设,以满足来自英伟达、AMD和苹果等AI客户的需求。即便如此,台积电并未否认,到2027年仍可能难以完全满足市场需求。
“新建一座晶圆厂需要两到三年时间,没有捷径可走,”台积电首席执行官魏哲家在本周公布2026年第一季度财报的电话会议上表示,“建成之后还需再花一至两年时间进行产能爬坡。”
该公司计划加速在日本、中国台湾及美国三地新建三座晶圆厂,用于生产3纳米制程芯片。其中,台湾厂区预计将于2027年上半年投产,美国厂区紧随其后于2027年底投入运营,日本厂区则计划于2028年启用。
值得一提的是,台积电首次宣布将扩大3纳米制程的产能——该技术节点已成熟多年,目前在该领域尚无竞争对手。魏哲家指出:“以往,一旦某制程达到目标产能,我们便不再追加扩产。如今,我们正在执行一项全球产能规划,以支撑未来多年对3纳米技术的强劲需求。这些芯片广泛应用于智能手机、高性能计算(HPC)、AI芯片(包括基于HBM的芯片)、汽车电子及物联网设备等领域。”
台积电已于去年底开始量产全球最先进的2纳米芯片,领先三星与英特尔等竞争对手。不过,据国际商业战略公司(International Business Strategies)首席执行官汉德尔·琼斯(Handel Jones)分析,台积电的对手们正迅速缩小差距。
“台积电在技术与市场份额上仍将保持领先地位,但三星的表现已显著提升。”琼斯向《电子工程时报》表示。他指出,三星凭借其存储器、逻辑芯片业务以及自有品牌终端产品的庞大资源,在规模效应上具备优势;今年其存储器业务利润大幅增长。
“预计2026年三星存储器营收将突破2000亿美元,营业利润将达1200亿美元以上。”琼斯预测道。
此外,三星在制程技术方面也在迎头赶上。“三星的SF2P(第二代2纳米)工艺在功耗、性能与面积方面已能与台积电N2工艺相抗衡。”琼斯表示,“三星已赢得多个高产量客户订单,但产能将成为瓶颈。”
据预测,作为全球第二大晶圆代工厂,三星或将把位于美国德克萨斯州奥斯汀的工厂产能提升一倍以上,达到每月5万片晶圆;同时在韩国新增2万片/月产能,并提高自身对2纳米晶圆的内部消耗量。
尽管如此,半导体分析机构SemiAnalysis分析师斯拉万·昆多贾拉(Sravan Kundojjala)认为,台积电的竞争对手至少要到2028年才可能实质性夺回部分市场份额。“台积电在N3/N2制程的良率方面拥有超过五年的领先优势,这是竞争对手无法压缩的时间差。”他指出,“台积电的晶圆代工营收份额已从2020年的54%上升至2026年的72%,且差距仍在扩大。”
三星早在两年前就在3纳米节点遭遇挫折;而英特尔在新任CEO陈立武(Lip-Bu Tan)上任一年后正全力重整旗鼓,有望在先进封装领域分走部分台积电的订单。台积电并未排除向英特尔等竞争对手开放其计算芯片裸片的可能性。魏哲家表示:“市场空间足够大,我们乐于共享机会。”
“我们理解竞争对手也提供了极具吸引力的技术,对此我们持欢迎态度——这能让客户拥有更多选择,从而让我们与客户开展更多合作。”魏哲家在电话会议中强调。
琼斯补充称,英特尔在先进封装领域确实拥有良好机遇。其嵌入式多芯片互连桥接(EMIB)技术是真实可行的方案,但关键在于生态体系与量产能力。昆多贾拉进一步指出:“仅英伟达一家就占了台积电CoWoS封装产能的50%以上。对英特尔而言,挑战在于客户倾向于由同一家供应商提供前段晶圆制造与后段封装服务,以实现良率协同优化;若拆分处理,则会带来集成风险。”
为应对这一挑战,台积电正积极采用面板级封装新技术,即以方形面板替代传统圆形硅晶圆。公司正建设CoPoS(Chip-on-Panel-on-Substrate,芯片-面板-基板)技术的试点产线,预计数年内投入量产。该技术有助于提升大型AI芯粒与HBM堆叠结构的集成密度,尤其适用于超出光刻机曝光视场限制的超大芯片设计。其封装合作伙伴日月光(ASE)今年初已宣布首次大规模推进面板级封装量产。
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短缺将持续至2030年
琼斯预测,先进制程晶圆与封装的短缺状况将持续至2030年。“到2030年,2纳米及以下制程的月需求量将达到40万至45万片晶圆,而供应能力预计仅为30万至35万片。”
台积电还透露,其最新制程节点A14将于2028年启动量产。相较现有2纳米工艺,A14可实现同等功耗下最高15%的速度提升,或同等速度下最高30%的功耗降低,并带来近20%的芯片密度提升。魏哲家表示:“A14及其衍生技术将进一步巩固我们的技术领导地位,助力台积电在未来持续把握增长机遇。”
除洁净室建设外,昆多贾拉指出,多重制约因素亦限制了台积电扩产节奏:“ASML的极紫外光刻(EUV)设备产能稀缺,且客户众多;应用材料、泛林、科磊与东京电子等非EUV设备厂商同样面临产能瓶颈,尽管交期较EUV短;中东局势推高了氦气、氖气及特种化学品价格;台湾液化天然气(LNG)供应链也正经历压力测试。其中,设备供应是截至2027年前最关键的约束条件。”
马斯克的“TeraFab”计划未获重视
对于埃隆·马斯克(Elon Musk)联合特斯拉、SpaceX与xAI拟在德克萨斯州打造“TeraFab”半导体综合体(目标是快速、低成本建成2纳米逻辑芯片、存储器、先进封装及掩模厂)的计划,魏哲家回应称:“英特尔与特斯拉既是我们的客户,也是竞争对手;我们视英特尔为强劲对手。”他强调:“晶圆代工行业的根本规则从未改变——企业必须具备技术领导力、卓越制造能力、客户信任,最重要的是优质服务。”
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