【文/觀察者網(wǎng)專欄作者 潘攻愚】

上周，某家IC媒體從多個(gè)消息源獲悉，臺(tái)積電已經(jīng)向目前所有中國大陸AI芯片客戶發(fā)送正式電子郵件，宣布自本周某日起，將暫停向中國大陸AI/GPU客戶供應(yīng)所有7nm及更先進(jìn)工藝的芯片。一時(shí)間輿論大嘩。

隨后，多家外資投行和歐美主流媒體跟進(jìn)寫了快評(píng)和報(bào)道，并且進(jìn)行了進(jìn)一步的事實(shí)核實(shí)。目前看來，在美國大選結(jié)果尚未塵埃落定之際，臺(tái)積電導(dǎo)演策劃的所謂大陸“白手套”事件只是一個(gè)預(yù)演和序曲；在特朗普宣布勝出，但距離白宮真正易主尚有近兩月之時(shí)，在全球純代工市場(chǎng)份額超六成的臺(tái)積電，將與美國商務(wù)部BIS有更多實(shí)質(zhì)性的聯(lián)動(dòng)，甚至有可能直接參與美國新一輪芯片出口管制政策的具體條目的指導(dǎo)和撰寫。

此事再次提醒大陸的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)界人士，美國的半導(dǎo)體出口管制部門也在不斷學(xué)習(xí)和進(jìn)化，新的審查體系絕非因美國政壇換屆大潮單方面裹挾的惺惺作態(tài)，也非純粹配合張忠謀“全球化已死”論斷的逢場(chǎng)作戲，而是由一群資深產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員深度參與和廣泛調(diào)研的精心謀劃。

7nm工藝平臺(tái)與無法喘息的臺(tái)積電

此時(shí)此刻，臺(tái)積電為何將7nm工藝當(dāng)作扼住大陸半導(dǎo)體發(fā)展的咽喉要道？

對(duì)臺(tái)積電來講，7nm工藝平臺(tái)是一道分水嶺，而且借助自身在代工行業(yè)領(lǐng)頭羊地位的話語權(quán)，業(yè)界已經(jīng)普遍把以臺(tái)積電為基準(zhǔn)的7nm及其以下平臺(tái)視為先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)，即所謂“advanced node”。

據(jù)臺(tái)積電本財(cái)年Q3的財(cái)報(bào)，3nm出貨量占晶圓代工總收入的20%，5nm占32%，7nm占17%，總占比為69%。對(duì)比去年同一時(shí)間：先進(jìn)技術(shù)（N7、N5、N3）占臺(tái)積電收入的67%，我們?cè)僬{(diào)取兩年前的紀(jì)錄：2022年Q2的營收占比，5nm占21%，7nm占30%，7nm以下剛剛超過50%。

臺(tái)積電各工藝節(jié)點(diǎn)和全球區(qū)域營收占比

僅僅兩年的時(shí)間，臺(tái)積電就將7nm工藝以下的營收占比提升了差不多20個(gè)百分點(diǎn)，再加上平均接近58%的毛利率，讓臺(tái)積電在先進(jìn)工藝方面有著極高的議價(jià)能力。

于是乎，我們可以從臺(tái)積電內(nèi)部聽到一些“叛逆”的聲音，比如當(dāng)特朗普威脅要對(duì)臺(tái)積電加關(guān)稅時(shí)，臺(tái)積電CFO兼發(fā)言人黃仁昭公然表示“你加關(guān)稅我就漲價(jià)”，潛在的結(jié)果就是要把成本轉(zhuǎn)嫁到蘋果、英偉達(dá)、AMD等美國本土大客戶頭上，層層傳遞，羊毛的剪刀最終還是落身在終端消費(fèi)者和一眾云服務(wù)供應(yīng)商。

臺(tái)積電的底氣就在于此。7nm就是他們逐漸拉開和三星、英特爾工藝代差的關(guān)鍵，通過以7nm平臺(tái)命名的內(nèi)部制程演進(jìn)（N7、N7P和N7+），臺(tái)積電將光刻機(jī)從DUV推進(jìn)到了EUV——其中N7和N7P使用的是DUV光刻，但為了用 DUV制作7nm工藝，還使用了例如沉浸式光刻、多重曝光等技術(shù)，而N7+則直接使用了EUV光刻。

對(duì)比大陸最先進(jìn)的代工廠中芯國際，直至2020年依然對(duì)14nm工藝的營收貢獻(xiàn)諱莫如深，而7nm的進(jìn)展至今仍處在難以言說的模棱兩可階段。

再從另一個(gè)層面上看。把7nm和AI/GPU這幾個(gè)關(guān)鍵詞結(jié)合，就進(jìn)入到了以HBM技術(shù)牽引下的先進(jìn)封裝領(lǐng)域。為了解決AI芯片的算力密度和內(nèi)存墻，GPU和HBM互聯(lián)的先進(jìn)封裝體系不斷驅(qū)動(dòng)著TSV、中介層和混合鍵和技術(shù)的發(fā)展。AI/GPU幾乎成了先進(jìn)封裝的同語反復(fù)。

目前全球先進(jìn)封裝這一原屬于后道工藝出現(xiàn)了明顯的前道化趨勢(shì)，而且隨著HBM供應(yīng)商不斷加大堆疊密度，未來第五代HBM（HBM4）與邏輯層的互聯(lián)將由存儲(chǔ)大廠和代工廠共同完成，按照SK海力士的說法，HBM4將極大地改變?cè)瓉鞤RAM是“通用芯片”的業(yè)界認(rèn)知，而變成一種定制化的存儲(chǔ)特殊工藝芯片，其中的know-how將由代工廠和存儲(chǔ)原廠共同承擔(dān)，這也是臺(tái)積電今年宣稱的“代工2.0”計(jì)劃的題中之義。

卡住了7nm的AI芯片供應(yīng)，理論上將會(huì)延緩中國大陸代工工藝、存儲(chǔ)工藝和封裝工藝等多項(xiàng)被美國商務(wù)部頗為忌憚的賽道，是一個(gè)“一石多鳥”的陽謀。

不過，具體到臺(tái)積電的工藝節(jié)點(diǎn)演進(jìn)，他們真的就一騎絕塵，用一紙禁令就可以把大陸的芯片設(shè)計(jì)和制造能力封禁??？陽謀之下其實(shí)有一股暗流。

現(xiàn)階段，臺(tái)積電不得不開足馬力盡可能地卷自己，以實(shí)現(xiàn)業(yè)績(jī)、資本投入和政治回報(bào)。隨著半導(dǎo)體器件、材料、die size和光罩尺寸逼近極限，臺(tái)積電正在竭力避免自己掉入自身編織的工藝演進(jìn)之網(wǎng)中。

除了代工和先進(jìn)封裝之外，臺(tái)積電還提供光掩模服務(wù)

根據(jù)臺(tái)積電自身發(fā)布的數(shù)據(jù)，其5nm工藝對(duì)比7nm只有15%的性能提升，而剛剛初步成功的3nm性能相比5nm提升約18%，功耗提升34%，而晶體管密度增長(zhǎng)是60%，低于傳統(tǒng)上工藝節(jié)點(diǎn)提升要求的100%密度增長(zhǎng)。

換言之，從7nm到3nm增長(zhǎng)兩代工藝，臺(tái)積電芯片研發(fā)費(fèi)用增加了3倍，卻只得到70%的功耗優(yōu)化和35%的性能優(yōu)化。這背后有功耗墻、內(nèi)存墻、面積墻、并行墻等多方面的瓶頸，晶體管密度單一向度提高未必能給整個(gè)芯片系統(tǒng)帶來線性增長(zhǎng)的性能和性價(jià)比。

臺(tái)積電不斷為自己的資本投入與先進(jìn)芯片量產(chǎn)打造一個(gè)成功版的“西西弗斯神話”，即便是每次都能把石頭成功搬運(yùn)到山頂，但偶爾的一次失手就會(huì)讓客戶和自身損失慘重。

臺(tái)積電曾經(jīng)在2022年成功量產(chǎn)3nm，但客戶基本只有蘋果。當(dāng)年的3nm一開始推出時(shí)，臺(tái)積電曾經(jīng)羞于啟齒，島內(nèi)分析師陸行之曾指出，N3對(duì)N5來說是一個(gè)大敗筆，明顯比5nm對(duì)7nm的量產(chǎn)時(shí)間間隔多延遲了半年，最后造成蘋果沒有辦法在當(dāng)年9月推出新手機(jī)，所以當(dāng)時(shí)臺(tái)積電的技術(shù)論壇甚至干脆就把N3省略，直接拿N3e來跟5nm相比，是一種營銷上的無奈之舉。

半導(dǎo)體技術(shù)研究機(jī)構(gòu)Semi Engineering統(tǒng)計(jì)了不同工藝下芯片所需費(fèi)用，其中28nm節(jié)點(diǎn)上開發(fā)芯片只要5130萬美元投入，16nm節(jié)點(diǎn)需要1億美元，7nm節(jié)點(diǎn)需要2.97億美元，到了5nm節(jié)點(diǎn)，開發(fā)芯片的費(fèi)用將達(dá)到5.42億美元，從趨勢(shì)來看，3nm芯片研發(fā)費(fèi)用或?qū)⒔咏?0億美元。

心智觀察所曾在兩個(gè)月前質(zhì)詢常駐Seeking Alpha上的資深分析師Robert Castellano，他給出了一組數(shù)據(jù)：2023年，臺(tái)積電3nm的晶圓代工報(bào)價(jià)為19865美元每片晶圓，相比5nm的13400美元增長(zhǎng)了43%；同年，臺(tái)積電加工每片5nm制程晶圓所消耗的成本已經(jīng)上升到了4235美元，相比加工每片7nm制程晶圓所消耗的成本2330美元也增長(zhǎng)了81.8%。

在AI/GPU領(lǐng)域，臺(tái)積電面臨著巨額的半導(dǎo)體硅片等材料、半導(dǎo)體設(shè)備（折舊）、人力、工廠基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)（折舊）、水電成本，除了漲價(jià)金手指之外，他們必須依靠大量的客戶訂單進(jìn)行成本攤銷，這種資本+量產(chǎn)的滾雪球神話需要英偉達(dá)、新思科技和西門子EDA等一眾合作伙伴來共同編織生成式AI大夢(mèng)，以防重蹈元宇宙泡沫破滅的災(zāi)難。

客觀地講，臺(tái)積電對(duì)大陸7nm AI/GPU的扼制，未必不是給大陸構(gòu)建一堵AI第一塊多米諾骨牌倒下后的防火墻，算力的通貨膨脹與能源極限，導(dǎo)致的從用戶端側(cè)——云端——數(shù)據(jù)中心——代工廠的利益鏈崩塌并非是遙不可及的事。

國內(nèi)AI芯片大廠完全可以保持定力，靜觀其變。