TSMC各工藝節(jié)點(diǎn)研發(fā)費(fèi)用分?jǐn)偟哪Ｐ图皵?shù)值估算

10月19日，全球最大的晶圓代工企業(yè)臺(tái)積電公布了今年第三季度的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)后，我也做了一個(gè)最新財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)的整理總結(jié)：原創(chuàng)分析：透過(guò)財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)看臺(tái)積電

從下面兩張圖可以看出，TSMC的研發(fā)費(fèi)用是隨著營(yíng)收的增加而同步增加的，而且其占營(yíng)收的比例在多年以來(lái)也是不斷攀升的

如果我們把TSMC的晶圓營(yíng)收按照工藝節(jié)點(diǎn)拆分，并用5季度平均的方法做平滑處理，就可以明顯看到：TSMC每個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)帶來(lái)的營(yíng)收在經(jīng)過(guò)最初兩三年的高速增長(zhǎng)以后就進(jìn)入平臺(tái)期，后續(xù)就幾乎完全依靠新工藝的出現(xiàn)出來(lái)帶動(dòng)進(jìn)一步的增長(zhǎng)這也是為什么TSMC必須持續(xù)投入大量資金研發(fā)新工藝的原因

看到TSMC研發(fā)費(fèi)用投入的高歌猛進(jìn)，我相信會(huì)有不少朋友和我一樣對(duì)其各個(gè)新工藝的具體研發(fā)成本是多少感興趣的。但是TSMC的財(cái)報(bào)里只給了一個(gè)籠統(tǒng)的研發(fā)成本，并沒(méi)有具體每個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)單獨(dú)的成本數(shù)據(jù)

所以，我只能嘗試自己建立一個(gè)模型來(lái)大致推算一下TSMC的各個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)的研發(fā)到底花了多少錢？

所幸的是，TSMC在季度財(cái)報(bào)里有具體各個(gè)節(jié)點(diǎn)分別的營(yíng)收數(shù)據(jù)，并可以由此計(jì)算出其占比。同時(shí)，財(cái)報(bào)里也區(qū)分了晶圓代工和其它業(yè)務(wù)各自的營(yíng)收

于是，我將每個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)的營(yíng)收占比（占晶圓代工營(yíng)收的比例）隨時(shí)間的變化做成圖表，并尋找其在上升階段的閾值點(diǎn)位置

目前有兩種閾值標(biāo)準(zhǔn)：

1）以節(jié)點(diǎn)營(yíng)收占比的歷史最高值為參考，尋找上升過(guò)程中分別達(dá)到最高值20%、50%、80%的位置，作為低位、中位和高位的切換位置2）以統(tǒng)一的占總晶圓營(yíng)收比例的6%和23%為低位和高位的閾值標(biāo)準(zhǔn)，尋找切換點(diǎn)位置

這樣一來(lái)，我首先就可以獲得各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間營(yíng)收占比切換的時(shí)間間隔

目前，我暫時(shí)以絕對(duì)閾值點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)判斷每個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)的切換位置

我在這里假設(shè)：每一個(gè)最新工藝在營(yíng)收起來(lái)前的幾個(gè)季度里會(huì)幾乎獨(dú)占研發(fā)投入，而從節(jié)點(diǎn)營(yíng)收達(dá)到總營(yíng)收6%以后比例開始逐步下降，一致降到營(yíng)收占比超過(guò)高位（23%）以后研發(fā)投入基本歸零?？鄢?dāng)前各個(gè)工藝所占的研發(fā)投入比例以后，剩余的所有研發(fā)費(fèi)用都?xì)w屬于下一個(gè)新的工藝節(jié)點(diǎn)，直到其營(yíng)收占比起量后初步遞減當(dāng)然，這首先還要利用晶圓代工營(yíng)收占所有營(yíng)收占比來(lái)?yè)Q算歸屬于晶圓工藝的研發(fā)占比

其原理就是我假設(shè)每個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)在起量前都會(huì)占用TSMC最大研發(fā)投入，而在營(yíng)收起量（晶圓營(yíng)收占比6%）到達(dá)到高位（占比23%）的這個(gè)階段，該工藝節(jié)點(diǎn)在技術(shù)上逐步成熟，所需要的研發(fā)投入也逐步減少。一旦其營(yíng)收占比超過(guò)了高位以后，該業(yè)務(wù)已經(jīng)完全成熟，TSMC基本不會(huì)進(jìn)一步在該節(jié)點(diǎn)上投入研發(fā)，而是把精力轉(zhuǎn)向新的工藝

雖然TSMC在新工藝的研發(fā)上采用多個(gè)團(tuán)隊(duì)各自研發(fā)不同工藝導(dǎo)致實(shí)際研發(fā)投入占比的變化趨勢(shì)和我的假設(shè)有較大差別，但從宏觀角度上看，我這個(gè)模型在沒(méi)有更精準(zhǔn)的參考假設(shè)之前還是有一定的定量參考的價(jià)值的

所以，我暫時(shí)得到了下面這個(gè)各工藝節(jié)點(diǎn)研發(fā)費(fèi)用的分?jǐn)偣浪?。由圖可見(jiàn)，7/10nm工藝節(jié)點(diǎn)的研發(fā)投入高達(dá)64億美金；而5nm工藝的研發(fā)成本已經(jīng)超過(guò)90億

如此高昂的研發(fā)成本，對(duì)于一般晶圓廠而言是難以承受的。所以在FinFET工藝階段（20nm）開始，越來(lái)越多的晶圓廠都退出了競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致目前全球只剩4個(gè)玩家，且只有TSMC一家遙遙領(lǐng)先了

以上數(shù)據(jù)是我個(gè)人的假設(shè)和推斷，可能和實(shí)際情況有一定差異，請(qǐng)大家謹(jǐn)慎參考

這里順便做一個(gè)廣告：

11月28號(hào)晚上，我的線上系列課程會(huì)推出新課《光刻的秘密》

有興趣的小伙伴請(qǐng)千萬(wàn)不要錯(cuò)過(guò)，通過(guò)下面海報(bào)掃碼就可以報(bào)名參加

11/28 19:00點(diǎn)，我們好好交流一下。除了講課，我會(huì)抽出時(shí)間回答大家各種關(guān)于半導(dǎo)體行業(yè)的問(wèn)題