台积电的巨额投资可能会用于扩大N5的产能

今年早些时候，台积电宣布了一笔280亿美元的巨额投资，许多行业观察家将这种增长归因于3纳米产能，为英特尔和其他主要客户的CPU生产做准备。但是，根据分析师的预测，情况并非如此。
根据分析师本周早些时候的预测，台积电的N5生产能力目前约为每月55,000至60,000晶圆开工（WSPM）。鉴于台积电无法再为华为的海思提供服务，因此代工厂的主要和最大的N5客户是苹果公司，苹果公司使用这项技术为其最新产品生产A14Bionic和M1芯片系统。
苹果是台积电的主要客户之一，可以尽快使用最新的工艺技术，并且是最早采用最新节点的公司之一。预计今年下半年，台积电的其他客户（例如AMD和高通）将开始使用制造商的N5制造工艺，届时对该技术的需求将大大增加。
分析师表示，为了满足2021年及其后几年对N5节点的需求，台积电将把其大部分资本支出用于扩大N5容量。分析人士认为，台积电未来的N5容量将是目前容量的两倍，达到110,000至120,000 WSPM，这实质上意味着台积电将在一年内为N5系列配备专用的GigaFab，包括N5，N5P和N4技术。
所有这些过程在设计规则，IP和SPICE级别上都是兼容的，这也是它们在未来几年中将使用的技术。台积电的另一个长线节点将是其N3（3nm）技术。
与N5相比，N3工艺有望将性能提高15％（在相同功率和相同数量的晶体管下），或将功耗降低30％（在相同速度和相同数量的晶体管下），并且将提高20％的性能。 ％改善了性能。
SRAM的密度增加了％，逻辑的密度增加了70％。台积电（TSMC）预计N3将于今年晚些时候进入风险生产，预计将在2022年下半年进行批量生产。
请记住，另一年将不再需要N3进行批量生产（HVM）。台积电在2021年日历上花大量时间在N5上，而不是在2022年为N3做准备，这是合乎逻辑的。
预计该公司今年仍将建设一条试验性的N3生产线，生产能力约为10,000至15,000 WSPM。 N3和N5节点都广泛依赖于极紫外（EUV）光刻。
为了扩大N5的容量并装备N3晶圆厂，TSMC将需要购买和交付ASML的TwinscanNXE光刻机。 EUV工具需要大约六个月的校准时间，因此台积电的扩展计划必须非常精确，以确保在需要时能够正确地准备设备。
如今，台积电（主要在半导体行业）的主要不确定因素是英特尔的外包计划。到目前为止，该公司已经宣布了将某些GPU和SoC外包给台积电（TSMC）的计划，并相信这些芯片将使用台积电的N5或N7节点制造。
但是，目前尚不清楚这家芯片巨头是否打算将其主流高性能CPU的生产外包给台积电。从晶体管密度的角度来看，可以将英特尔的10nm SuperFin制造工艺（大约100MT /mm²）与台积电的N7 +技术（大约115MT /mm²）进行比较，但是英特尔自己的技术可能仍然更适合该公司。
已为此节点量身定制了CPU。同时，台积电的N5在晶体管密度（〜170MT /mm²）方面具有显着优势，这在GPU中尤其不可忽视。
当英特尔有时准备在2023年采用其7纳米技术（预计将使现有晶体管的密度增加一倍）时，它仍将落后于台积电的N3，这意味着英特尔将其中的一些外包是有意义的。该公司出售给台积电（TSMC）的产品正是几周前新任首席执行官帕特里克·基辛格（Patrick Gelsinger）所说的。
“出于工程资源/资本支出分配的利益，我们认为英特尔不太可能在同一过程中同时进行内部和外部混合晶圆生产；因此，我们期望任何外包决策将是二进制结果（即，所有“，无”）。分析师L在给客户的说明中写道。
“鉴于台积电在EUV技术和容量准备方面显然遥遥领先于英特尔，考虑到其目前的地位，我们预计英特尔的CPU外包将是前进的最佳方法。 “如果英特尔继续计划将其大部分产品外包给台积电，以便在2022年赶上AMD，那么晶圆厂是否有足够的能力为英特尔及其现有客户提供服务，还有待观察，特别是在