此前台积电在IEDM 2023上分享了部分信息，1nm工艺大概要等到2030年，正式名称为“A10”。随着包括CoWoS、InFO和SoIC等封装技术的进步，台积电预计2030年左右可以打造万亿级晶体管的芯片。台积电采用的方法与英特尔比较相似，问题在于如何实现这一目标，最近半导体行业一直被收益率和产能所困扰。

据称，台积电的1nm工艺将是一个昂贵的计划，预计总开发成本超过了320亿美元。台积电也会为1nm工艺新建一座晶圆厂，地点在中国台湾南部的嘉义县，总面积超过了100公顷，同时会按照60/40的比例划分，以同时满足半导体制造和封装的需求。

虽然先进工艺的开发难度越来越大，投入越来越高，不过台积电并没有停止前进的步伐，除了1nm工厂，预计还会建造多座2nm工厂。

从全球第一代工厂台积电的出货量就能证明这一点，根据统计的数据，其2023年第四季度的出货了295.7万片300mm晶圆，低于2022年第四季度的370.2万片，大幅下降了20.1%，也是自2020年以来首次低于300万片，但是收入几乎没什么下降。与此同时，300mm晶圆的平均价格已经从5384美元涨至6611美元。

在台积电的定义里，7nm或更先进的工艺都称为先进工艺。在2023年第四季度里，3nm、5nm和7nm工艺的出货量分别占总收入的15%、35%和17%，三者相加达到了销售金额的67%，也就是超过三分之二。可以说，近年来最新制程节点的报价上涨，很大程度上推动了半导体行业的收入增长。随着更新的半导体制造技术出现，台积电的代工报价也会越来越高。

值得关注的是，目前用于智能手机和高性能计算的芯片收入占比相同，各占了43%，与过去智能手机SoC主导台积电出货量有所不同。此外，来自汽车芯片的收入占了5%，物联网芯片也贡献了5%。

台积电在2023年第四季度的净利润为2387.1亿新台币（约合人民币546.88亿元），摊薄后每股收益为新台币9.21元（1.44美元每ADR单位），相比去年同期两者均减少了19.3%。如果与2023年第三季度的财报比较，2023年第三季度的净利润增加了13.1%。

在2023年第三季度，台积电的毛利率、营业利润率和税后纯益率分别为54.3%、41.7%和38.6%。到了2023年第四季度，台积电的毛利率降至53%，营业利润率略微下降至41.6%，同时税后纯益率也降到38.2%。

在2023年第四季度里，3nm、5nm和7nm工艺的出货量分别占总收入的15%、35%和17%，三者相加达到了销售金额的67%，高于上一季度的59%，随着3nm工艺的产量大幅度攀升，目前先进工艺占据了台积电三分之二的收入。在台积电的定义里，7nm或更先进的工艺都称为先进工艺。

台积电表示，2023年第四季度的营收得益于3nm工艺产量的持续强劲增长，进入2024年第一季度，预计会受到智能手机季节性因素影响，不过会被HPC需求所抵消。台积电预计2024年第一季度的收入将在180亿美元至188亿美元之间（假设新台币兑换美元的平均汇率为31.1兑1），毛利率在52%至54%之间，营业利润率在40%至42%之间。此外，台积电预计2024年资本支出在280亿美元至320亿美元之间。

据SeekingAlpha报道，近日刘德音在公司与分析师和投资者的电话会议上表示，Fab21晶圆厂二期工程正在进行当中，当前的时间表是2027年至2028年，但尚未决定具体采用什么技术，这与美国政府能提供多少激励措施有关。

台积电在2022年末宣布Fab21晶圆厂项目总投资额增加到400亿美元，其中一期工程初期投入120亿美元，选择了4/5nm工艺的生产线，二期工程原计划选择3nm工艺的生产线，并于2026年投产，两期工程加起来的总产能为每月5万片晶圆。现在由于《CHIPS Act》在补贴方面的不确定性，以及客户的需求减弱，让台积电将部署时间推迟至少一年，甚至开始重新评估是否需要更先进的技术，或者只是选择相对成熟的制造工艺即可。

刘德音强调，海外兴建晶圆厂选择什么技术，取决于客户所在地区在某个时间段的需求。此外，刘德音重申一期工程将会在2025年上半年量产，并且能够保证制造质量和可靠性。

这是台积电在日本在第一间晶圆厂，与索尼及电装（DENSO）株式会社共同投资建造，投资成本约为70亿美元，在2022年开工。项目也得到了日本政府的支持，并提供了补贴，不过暂时不清楚具体的金额。与台积电在美国的项目进展缓慢且成本大幅度攀升不同，日本的项目似乎异常顺利，总体成本也要低得多。此外，文化上更加相近，使得日本的项目遇到的摩擦也更少。

此前有报道称，台积电还打算在日本建造另外一座新工厂，扩大规模，另外还会采用更为先进的12/16nm工艺。同时台积电还在日本建立一个研发中心，并选择与东京大学展开各种项目的合作。

近年来，由于芯片制造厂商面临技术和资金的挑战，尖端半导体工艺技术的发展有所放缓。与其他同行一样，台积电也面临着相同的挑战，但作为全球最大的晶圆代工厂，台积电非常有信心，随着2nm、1.4nm和1nm制程节点的推出，能够在未来五到六年内在性能、功耗和晶体管密度方面带来进一步的提升。

目前英伟达的GH100是最复杂的单芯片设计之一，拥有800亿个晶体管，不过台积电表示，很快便会有更为复杂的单芯片设计出现，晶体管数量将超过1000亿个。要制造如此大的芯片，难度和成本都变得越来越高，因此更多的芯片设计公司倾向于采用多芯片设计，AMD的Instinct MI300X和英特尔的Ponte Vecchio就是很好的例子，由数十个小芯片组成。

按照台积电的说法，这一趋势将会持续下去，几年后我们会看到超过1万亿晶体管组成的多芯片解决方案。

据ctee报道，台积电第二间2nm晶圆厂位于中国台湾高雄科技园，可能提前完成准备工作。其一期工程的生产线计划于2025年开始进入量产阶段，这比预期的2026年要更早一些，与新竹科技园的2nm晶圆厂时间上很接近。有消息称，二期工程也已获得了所有必要的许可。

由于台积电通常不会同时间部署两间采用先进工艺的新建晶圆厂，所以对该项目的进度情况应该要有所保留。此外，还有两个大问题需要考虑：首先，台积电最近几个季度对资本支出的增加持谨慎态度，不太可能提前投资完成配套准备工作；另外即便真的安装好了生产设备，考虑到2nm工艺昂贵的报价，不一定有足够客户的订单来支撑。

如果说台积电有这么动力尽早提升2nm工艺的产能，大概只有一个原因：来自三星和英特尔的代工服务竞争加剧，并确保能够为所有愿意为最新半导体技术支付溢价的大客户提供服务。显然这样的客户并不多，可以说是屈指可数。

据TomsHardware报道，刘德音的退休引发了多方诸多猜测，对于一个职业生涯已有40年的人来说本身是很正常的，但事先毫无征兆就有点奇怪了，而且相关说法来自于官方而不是本人，要知道台积电创始人张忠谋在2018年宣布选择退休时是自己发的声明。据猜测，刘德音的退休可能与台积电在美国亚利桑那州的Fab21晶圆厂项目有关。

自2021年4月开工以来，Fab21晶圆厂项目就遇到了各种麻烦，甚至一度陷入了困境，使得整个项目的工程进度出现了延误。刘德音在2023年里，大部分时间都在努力维持Fab21晶圆厂项目的运转，努力化解各种难题。传闻张忠谋并不赞成台积电在美国的项目，对《芯片法案》的补贴也持怀疑态度，而工程不断遇到问题使得刘德音陷入被动。

接替刘德音的是副董事长、总裁兼首席执行官魏哲家，首要工作是让Fab21晶圆厂项目重回正轨，以面对未来的挑战。该项工程直到现在都没能获得《芯片法案》的补贴，刘德音一直没有办法解决这个问题，魏哲家上任后估计也会面临较大的压力。

据推算，建造一座月产量在5万片晶圆的2nm工厂需要的成本大概为280亿美元（约合人民币1998.44亿元），而同样产能的3nm工厂的成本约为200亿美元（约合人民币1427.46亿元），成本的提高主要来自于EUV光刻工具数量的增加。2nm比起3nm需要更为精细的制造工艺，如果要同时保持生产速度，不可避免地使用到更多尖端制造技术。这也极大地影响了那些需要先进工艺制造芯片的客户，比如苹果，也是目前唯一一家使用台积电最新N3B工艺批量生产芯片的公司。

有分析机构做了进一步的估算，预计台积电量产下一代N2工艺时，每片300mm晶圆的成本约为3万美元（约合人民币214119元），而基于N3B工艺的同规格晶圆的成本约为2万美元（约合人民币142746元），也就是成本增加了50%，最终这部分成本也会摊分到每块销售给消费者的芯片上。分析机构认为，苹果2nm芯片的成本将从现在3nm芯片的50美元提高到85美元。

此前有其他机构也做了类似的分析，认为台积电每片2nm晶圆的成本为2.5万美元，似乎成本上涨的幅度并没有那么大。由于2nm工艺要到2025年下半年才会量产，可能要到那时候才能确切了解台积电的成本提升幅度有多大。

近日，英特尔首席执行官帕特-基尔辛格（Pat Gelsinger）接受了媒体的采访，认为“Intel 18A比台积电N2工艺更好一些”。原因是Intel 18A工艺采用了RibbonFET全环绕栅极晶体管和PowerVia背面供电技术，比竞争对手领先好几年，能为芯片提供了更好的面积效率，这意味着更低的成本、更好的供电和更高的性能。此外，帕特-基尔辛格还暗示N2工艺太贵了，Intel 18/20A有机会从寻求更高成本效益的客户那里获得订单。

按照英特尔新的说法，采用Intel 18A工艺制造的芯片将会在2024年第一季度出现，首批量产产品会在2024年下半年上市。相比之下，台积电的N2工艺要等到2025年下半年才量产，理论上英特尔在时间上还要领先一年。虽然台积电在N2工艺上引入了GAA架构晶体管，但仍然采用传统的供电技术，因此在英特尔看来技术上并不如Intel 18A工艺。

当然，台积电并不认同这种说法。明年台积电将带来N3P工艺，将提供与Intel 18A相当的能效、性能和晶体管密度，而下一代的N2更是全面优于N3P和Intel 18A工艺。

刘德音于1993年加入台积电，并在2018年6月创始人张忠谋退休后担任董事长。在刘德音任内，重申了台积电对其使命的承诺，并专注于加强公司治理和竞争力，特别是在技术领先、数字卓越和全球足迹方面。

刘德音表示：“在台积电的30年对我来说是一段非凡的旅程。我想向我们才华横溢的团队致以最诚挚的感谢，是他们使公司成为今天的全球领导者。我很荣幸能在我们传奇的创始人张忠谋之后担任这样一个世界知名企业的董事长。我现在想把我几十年的半导体经验用于其他用途，花更多的时间和我的家人在一起，开始我人生的下一个篇章。我将继续与董事会一起努力监督公司治理，直到本届任期的最后一天。我相信台积电在未来几年里继续会有出色表现。”

魏哲家于1998年加入台积电，在此之前曾在新加坡特许半导体制造有限公司和德州意法半导体担任要职。

目前5nm制程节点的栅极间距为50nm，不过这是使用单侧互连的简单FinFET。三星展示的CFET方案里，栅极间距为45/48nm，比起英特尔的60nm要更小。尽管三星的CFET原型里45nm栅极间距版本性能有所下降，但研究人员认为通过对制造过程的优化可以解决这个问题。三星成功之处是能够电气隔离堆叠的n和p两种MOS器件的源和漏，关键步骤是使用一种涉及湿化学品的新型干刻蚀来替代湿法刻蚀。另外与英特尔单个晶体管使用3个纳米片不同，三星是成对晶体管使用单个纳米片。

台积电与三星一样，设法将栅极间距控制在48nm，其CFET方案的特点包括一种在顶部和底部晶体管之间形成介电层的新方法，以保持间距。纳米片通常由硅和硅锗的交替层形成，台积电尝试使用硅锗专用刻蚀方法，在释放硅纳米线之前于两个晶体管之间构建隔离层。

据了解，CFET技术转化为商业大规模使用大概还需要7到10年的时间，在此之前仍然有许多前期准备工作要完成。

据LTN报道，台积电将为中国台湾新竹科技园的2nm晶圆厂安装设备，计划2024年4月开始执行，这预示着台积电N2工艺项目的重大进展，属于重要的里程碑。为晶圆厂安装设备一般的周期为一年，会有多台来自ASML的极紫外（EUV）光刻工具，然后还需要时间验证。由于台积电从未公布过2nm晶圆厂的时间表，外界只能从其他方面的蛛丝马迹了解到其中的进展情况。

台积电为了站稳先进制程的领先位置，内部已组建了名为“One Team”的团队，冲刺2nm制程节点的开发、试产和量产等工作，包括推动其位于中国台湾新竹宝山和高雄两地晶圆厂的同步试产及2025年的量产。团队里除了研发人员，还有前期负责生产的晶圆厂工程师。

此前有报道称，台积电在中国台湾的北部（新竹宝山）、中部（台中中科）和南部（高雄楠梓）都有重大投资，兴建2nm晶圆厂。其中位于新竹科技园宝山用地二期会兴建Fab20晶圆厂，共规划了四座12英寸晶圆厂（P1-P4），是新一代N2工艺的启动点，将安排在2024年下半年进入风险性试产。

尽管台积电正在探索下一代堆叠式CFET架构晶体管技术，不过A14工艺不太可能采用，更可能依赖于第二代或第三代Gate-all-around FETs（GAAFET）晶体管技术，这一点应该与N2工艺相同。此外，也不清楚台积电是否会在A14工艺上启用High-NA EUV光刻机，新设备的引入或许会为芯片设计人员和芯片制造商带来一些新挑战。像N2和A14这样的前沿半导体工艺，需要系统级协同优化，才能真正发挥作用，最终将性能、功耗和功能提升到新的水平。

去年三星在“Samsung Foundry Forum 2022”上，公布了未来的技术路线图，其中SF1.4（1.4nm级别）工艺预计会在2027年量产，纳米片的数量从3个增加到4个，有望显著改善性能和功耗的表现。从时间上来看，台积电的A14工艺应该与三星的SF1.4工艺差不多。

对于外界盛传三星在2nm上采降价策略抢夺订单，台积电董事长刘德音表示“客户还是看技术的品质”，似乎对下一代工艺非常有信心。

台积电（TSMC）和三星的3nm制程节点均贡献了营收，为产业带来正面效应，也带动了2023年第三季度前十晶圆代工厂的营收增长，环比增长7.9%至282.9亿美元。

排名第一的台积电受惠于PC、智能手机零部件的急单回补，加上3nm制程节点在本季度贡献了约6%的营收，使得先进制程（7nm及以下）的营收占比已达到近六成，而整体营收环比增长10.2%至172.5亿美元；第二的三星通过高通中低端骁龙5G苹果、基带，还有28nm的OLED DDI等订单加持，整体营收环比增长14.1%至36.9亿美元；第三的格罗方德（GlobalFoundries）与上个季度几乎齐平，约18.5亿美元；虽然排在第四的联华电子（UMC）也得到急单支撑，不过整体营收环比减少1.7%，约18亿美元；中芯国际（SMIC）也优惠于季节性调整，主要以智能手机急单为主，整体营收环比增长3.8%至16.2亿美元。

第六至第十名里，变化最大的是英特尔代工业务（IFS），排名大幅度上升，也首次出现在前十的榜单中。得益于今年下半年笔记本电脑季节性拉货等因素，加上先进制程的贡献，整体营收环比增长34.1%至3.1亿美元，排在了第九位。

展望第四季度，在年底购物旺季的心理预期下，智能手机和笔记本电脑供应链的急单有望延续，其中以前者更为明显，预计2023年第四季度前十晶圆代工厂的营收将继续环比增长，且涨幅高于第三季度。