近日，台积电（TSMC）研发高级副总裁米玉杰（YJ Mii）博士在接受IEEE Spectrum采访时表示，目前兴建中或即将开售建设的晶圆厂还要等两到三年才完工投产，在此之前不会看到芯片短缺的缓解。这意味着，芯片短缺情况要持续到2024到2025年。

相比过去不少业内人士，米玉杰这番表态显得相对悲观。不过作为世界第一大晶圆代工厂的高管，其看法有可能更加贴近实际情况。米玉杰并没有像许多人那样，将芯片短缺的原因归咎于新冠疫情，而是指出了一个事实，即现在几乎每一种产品都在使用芯片，导致对半导体行业有了更高的要求，但是过去某一段时间投资规模的减少，使得缺乏足够的生产设施满足各行各业的需求。

米玉杰认为，从好的方面看，半导体行业的相关企业已明白发生了什么，正加大投资的力度，以确保产能满足需求。米玉杰承认，即便是台积电这种拥有尖端半导体制造技术的公司，现在想推进制程节点都非常困难，过去可能在原有工艺上微调即可实现，但现在每一代工艺都必须在晶体管架构、材料、工艺和工具方面找到新的方法。

台积电总裁魏哲家曾表示，N3制程节点仍使用FinFET晶体管的结构，是为客户提供最佳的技术成熟度、性能和成本。在台积电3nm工艺技术推出的时候，将成为业界最先进的PPA和晶体管技术，N3制程节点将成为台积电另一个大规模量产且持久的制程节点。早有传闻指，英特尔和苹果已率先获得台积电N3制程节点的产能。前者计划将该工艺使用在2023年发布的Meteor Lake上，制造GPU模块；后者则首先用在2023年新款iPad搭载的芯片上，目前在时间上也非常勉强。

台积电的3nm计划推进缓慢，甚至催生备用方案，本是三星追赶的好时机。不过三星在7nm及以下工艺上的研发也一直不顺利，使得5nm客户寥寥无几，近期4nm工艺因效能问题也备受争议。虽然三星在3nm制程节点引入了全新的GAAFET全环绕栅极晶体管工艺，并计划在2022年上半年量产第一代3nm工艺，不过外界并不看好。毕竟台积电在N3制程节点只是沿用FinFET晶体管，目前也遭遇了不小的困难，三星想越级使用，只会难上加难。尽管三星报价优惠，估计厂商普遍也不敢冒险使用。三星已在3nm计划里投下巨资，如果不达预期，或许难以收回成本导致项目亏损。

曾有报道指，台积电计划将资本支出由2021年的300亿美元，提高到2022年的400亿到440亿美元。其中70%到80%将集中投资在先进半导体技术上，涵盖N7、N5、N3和N2制程节点，包括技术研发和产能扩张；10%到20%用在专业技术上；10%用于先进封装等制造设备。如果传言属实，那么此次董事会批准的资本支出约占了原计划一半左右的资金。

据Wccftech报道，中兴（ZTE）将采用N7制程节点工艺，制造5G基站所需要的芯片。此外，芯片还使用在先进的封装技术，采用了堆叠的方式，将不同的功能模块封装在一起。下一阶段中兴计划使用N5制程节点，以进一步提高芯片的效能。据称，中兴希望在服务器和基站领域达到两位数增长的目标。

不少投资机构都对台积电的未来表示乐观，摩根大通和瑞银对台积电的目标股价调整到780新台币和740新台币，从而使得台积电股价上涨。两家投资机构都认为，台积电在2022年第一季度将继续有良好的表现，实现收入的稳步增长。

近期晶圆代工霸主台积电（TSMC）也没有闲着，甚至还将营收的年复合增长率（CAGR）预期从10%至15%提高到15%至20%。DigiTimes表示，台积电计划在美国亚利桑那州（5nm）、日本携手索尼（22/28nm）、中国台湾高雄（7/28nm）和新竹（2nm）兴建新晶圆厂，同时会将原有的南京、Fab 18和Fab 12晶圆厂进行扩建，目前还在评估德国和中国台湾台中（2nm）的新建计划。

此外，台积电还将新建先进封装测试厂。目前台积电在中国台湾新竹、台南、台中、龙潭有四座先进封装测试厂，并在嘉义兴建第五座，以3D封装和芯片堆叠等先进技术为主，以满足Apple、AMD、英伟达和赛灵思（Xilinx）等芯片设计公司的需求。

据推算，台积电的资本支出是其营收的54%，2022年将超过400亿美元，通常研发预算占营收的8%左右。如果三星决心要追赶台积电，无论资本支出还是研发费用，都不是三星晶圆代工事业部自己可以承担的，所以三星大概率不会将其独立。即便偶尔抢到一两个大客户，也很难短时间内撼动台积电。

DigiTimes认为晶圆代工市场未来可能会出现合纵连横的运作模式，三星或英特尔会找排名第三的联华电子（UMC）合作，让后者分担成熟制程工艺的产能，自己则集中火力攻占先进工艺。目前三星已经是联华电子前五大客户，很快还会变成前三大客户。由于联华电子已宣布不会进入7nm之后的制程节点，对于三星和未来参与晶圆代工业务的英特尔来说，没有技术上的威胁，大家可以各取所需。

排名第四到第六的GlobalFoundries（格罗方德）、中芯国际和华虹半导体，这些二线晶圆代工厂基本上不会威胁到前三名的位置，加上其他因素的叠加，更多是巩固自己的市场。而排名更靠后的厂商，则会寻找适合自己的道路。

据DigiTimes报道，预计2022年CPU、GPU和ASIC的价格将会上涨，涨幅可能在10%到20%之间，这也是晶圆代工成本上涨的综合反映，同时半导体行业的供应短缺也将持续。据了解，采用7nm及以下工艺的CPU最有可能涨价，这也给下游客户带来越来越大的压力。AMD很可能是最受影响的企业，毕竟从Zen 2到Zen 4架构CPU均依赖于台积电（TSMC）相关制程节点。虽然没有具体提及GPU方面的情况，比如AMD的RDNA 2架构产品，但完全有可能跟进。台积电（TSMC）已经提高了制程节点的报价，将迫使其合作伙伴也提高价格。

坏消息也会延伸到英伟达，据称未来的GeForce RTX 40系列GPU将使用台积电的5nm工艺制造，而不再像GeForce RTX 30系列GPU那样向三星下单。传闻英伟达为确保足够产能为下一代GPU的量产，已向台积电预付款项。这意味着英伟达新一代显卡可能一开始就会溢价出售，如果供应短缺持续，那么会进一步推高价格，整整一代产品都受到影响。

英特尔可能是三家企业中受影响最小的，毕竟有自己的晶圆厂和供应链，掌控更加灵活。不过在业界整体成本上涨的压力下，英特尔仍然会提高价格，何况未来更多芯片在制造上外包给了台积电，这些额外的成本都将由消费者承担。

2022年对于整个PC行业可能是比较糟糕的一年，预计需求放缓，但CPU和GPU等关键部件的价格会持续上涨。新冠疫情也会造成运输成本提高，加上通货膨胀的压力，这些不利因素最终很可能都会叠加到一起。

此外，苹果已接受了台积电（TSMC）的加价要求，已包下台积电12万到15万片4nm产能，以确保A16 Bionic的供应。据了解，台积电将于今年下半年在Fab 18晶圆厂开始批量生产。去年A15 Bionic是在5月份开始批量生产，A16 Bionic应该不会相差太多。由于持续的芯片短缺和成本上升，台积电在过去一段时间里大规模涨价，加上使用了更为先进的制造工艺，成本会更加高。

台积电的N4工艺是以现有的N5工艺为基础进行优化，可以提供更多的PPA（功率、性能、面积）优势，但保持了相同的设计规则、设计基础设施、SPICE模拟程序和IP。由于在N4工艺上进一步扩大EUV光刻工具设备的使用范围，还可以减少掩模数量、工艺步骤、风险和成本。

这次A16 Bionic很可能会采用台积电的N4P工艺，作为N5制程节点的第三次重大改进，性能比最早期的N5工艺提高了11%，也比原本的N4工艺提高了6%。与N5工艺相比，还有22%的能效提升，以及6%的晶体管密度提升。

此前人们普遍认为，采用3D V-Cache技术的Zen 3处理器是AMD在2022年上半年对抗英特尔第12代酷睿处理器为数不多的手段之一，显然只有Ryzen 7 5800X3D一款产品是没有办法抵挡的。或许制造采用3D V-Cache技术和7nm工艺的Ryzen 5000系列处理器，要比原先预计的要难得多。

台积电拥有非常丰富的先进工艺制造经验和专业技术，其7nm制程节点的良品率已非常高，所以3D V-Cache技术的加入很可能是影响制造的主要因素。据DigiTimes报道，台积电的3D SoIC技术仍处于起步阶段，并没有实现真正意义上的量产。AMD在更早之前还发布了代号Milan-X、采用3D V-Cache技术的EPYC处理器。考虑到这些服务器处理器需要更多的CCD，无论市场需求还是利润都更高，在产能有限的情况下，AMD也会优先分配给服务器产品线。Ryzen 7 5800X3D更像是象征意义的产品，或许实际供应量上会比较有限。

传闻台积电正在建设全新的先进封装厂，预计今年年底将投入使用，可以为3D SoIC技术提供更多的生产保证。AMD在Zen 3架构处理器上采用3D V-Cache技术，带有一定的试验性质，相信在Zen 4架构产品的迭代中会有更多的运用。

为了确保继续掌握领先的工艺技术，台积电计划将资本支出由2021年的300亿美元，提高到2022年的400亿到440亿美元。台积电表示，其中的70%到80%将集中投资在先进半导体技术上，意味着涵盖N7、N5、N3和N2制程节点，包括技术研发和产能扩张。此外，台积电会将10%到20%用在专业技术上，另外10%用于先进封装等制造设备。

台积电将在2022年下半年量产N3制程节点，并计划推出名为N3E的增强型3nm工艺，量产时间为2023年下半年。台积电表示N3制程节点量产的时候，将成为业界最先进的PPA和晶体管技术，同时也会成为其另一个大规模量产且持久的制程节点。N2制程节点仍在研发阶段，相关配套的晶圆厂已经在规划或建造当中。

据DigiTimes报道，台积电已经和英特尔达成了N3制程节点的代工协议，将在中国台湾新竹地区建造一座专门为英特尔服务的新工厂。双方未来数年内将展开更广泛、深入的大规模合作，英特尔也很可能在2023年将跃升为台积电前三大客户，成为台积电未来几年营收持续增长的关键来源。

在今年CES的一次会议上，Anandtech向AMD首席执行官苏姿丰博士询问，制程节点的领先对AMD产品来说是否是保持竞争力的关键。特别考虑到小芯片设计和先进制程投入成本的前提下。

苏姿丰博士表示，AMD在各个领域都在不断创新，领先的小芯片设计技术有助于通过封装整合在一起。目前AMD在使用7nm工艺的产品上有着很强的交付能力，目前已推出采用6nm工艺的产品，随后是Zen 4架构和5nm工艺。AMD拥有2D和3D的小芯片设计，并将使用正确的技术来实现。苏姿丰博士强调，技术路线图是为了做出正确的选择和正确的时机，并确认AMD使用的5nm工艺技术将针对高性能计算进行优化，与现有的其他5nm技术不一定完全相同。

按照AMD的说法，在小芯片时代，组合和封装方式变得越来越重要，甚至比单纯使用什么样的制程节点更重要。此外，为了适应不同类型芯片的性能需要，晶圆代工厂会在同一制程节点上进行针对性的调整，台积电目前至少有三种涉及N7制程节点的工艺。

据了解，台积电至少接受了10位客户共54.4亿美元的预付款，其中包括了苹果、AMD、英伟达和高通，以确保未来的产能供应。

接下来台积电将会公布2021年第四季度，以及2021年全年收入，届时还可以了解到相关的支出情况。由于2021年受到产能限制，加上订单量不断上升，促使台积电加大了对产能的投入，预计相关支出也会随之增长。此外，得益于晶圆代工价格上涨，预计台积电2021年的毛利率可能在53%至55%之间，或略高于2020年的53%。

前一段时间有报道指出，部分投资机构对台积电的未来表示乐观，摩根大通和瑞银对台积电的目标股价调整到780新台币和740新台币，从而使得台积电股价上涨。两家投资机构都认为，台积电在2022年第一季度将继续有良好的表现，实现收入的稳步增长。

晶圆厂的用水量也是台积电需要考虑的问题之一，据称新竹科学园区内2nm晶圆厂每天将消耗约10万立方米的水，其中四分之三来自城市的供应。当地主管部门希望台积电制定相关计划，将所有2nm晶圆厂的输入水转为循环水，其他地区2nm晶圆厂的情况也类似。此前台积电已经在中国台湾的台南建造废水处理中心，提高工业废水的处理能力，减少对外部水源的依赖，计划到2024年将能够每天提供67000吨水用于生产，满足至少一半的用水需求。

如果台积电选择扩大2nm产能，还涉及征用其他集团的高尔夫球场用于建造晶圆厂，估计整个项目需要约1万亿新台币，约合361.5亿美元。

这并不是台积电第一次购买风电。台积电在去年就与沃旭能源签下了920MW装机容量的海上风电购买协议，使用期限为二十年。这是亚洲首份企业间的海上风电长期购电协议，创下全球企业购电协议规模之最。沃旭能源是世界上最大的海上风电供应商，其总部位于丹麦。

今年中国台湾地区的多次停电对台积电造成了一定的损失，虽然受影响的是采用成熟制程节点的晶圆厂，但随着台积电兴建N3和N2制程节点的新晶圆厂，电力供应再次成为关注的焦点。若先进制程工艺的晶圆厂出现能源问题，损失将会大得多。同时更大规模应用风力发电，将有助于绿色能源的推广，减少二氧化碳排放量。

据DigiTimes报道，苹果首款采用台积电N3制程节点制造的芯片将在2023年发布，很可能是A17 Bionic或M3芯片，为2023款Mac及iPhone机型提供动力，以获得更好的性能和更长的电池续航时间。从双方的安排上来看，时间非常紧凑。苹果作为台积电第一大客户，占据了超过四分之一的份额，相信在生产安排上也将围绕苹果的产品展开。

曾有报道指，苹果采用3nm工艺的第三代M系列SoC，其代号分别为Ibiza、Lobos和Palma，对应不同层面的性能需求。据称，最顶级的一款芯片会配置40个CPU内核，以满足像Mac Pro这样的工作站在性能方面的需求，相信届时将彻底取代Mac Pro使用的英特尔至强处理器。