最近幾年，美國只要聽到TSMC，這四個字，一股焦慮感就不自覺的上身。因為，美國是世界唯一的科技強權，但在重要的科技核心環節，晶片業，卻嚴重依靠TSMC，這讓美國憂心忡忡。這邊就來更新一下邏輯積體電路製造、特殊製程、先進封裝公司，台積電。
以下回顧台積電2024年:
(1)市場對人工智慧（AI）相關的需求非常旺盛。
(2)3奈米製程技術邁入量產的第二年。
(3)N2製程技術預計在民國一百一十四年下半年進入量產；台積電也推出了A16解決方案，這項製程技術採用創新的、業界最佳的晶圓背面供電網路解決方案，最適用於HPC產品。A16製程技術計畫於民國一百一十五年下半年進入量產。
(4)正在開發先進封裝和3D晶片堆疊技術，包括CoWoS®、整合型扇出（Integrated Fan-Out, InFO）、TSMC-SoIC® （系統整合晶片）和矽光子（Silicon Photonics），在可負擔的成本下實現更低功耗的大規模互連。
(5)在美國，民國一百一十三年，台積電在海外擴展方面取得了重大進展。在美國亞利桑那州，台積電的第一座晶圓廠早於原定計劃，在民國一百一十三年第四季採用N4製程技術進入量產，良率與台灣的晶圓廠相當。
另外，台積公司宣布有意增加在美投資金額至1,650億美元以驅動人工智慧未來 (2025/03/04)。
(6)在日本，台積電位於熊本的第一座特殊製程技術晶圓廠於民國一百一十三年底以非常好的良率開始量產。
(7)在歐洲，台積電於八月在德國德勒斯登舉行了動土典禮，計畫建設一座以汽車和工業應用為主的特殊製程技術晶圓廠，該項目的進展順利。
(8)在台灣，台積電持續在多個地點進行投資並擴大包括3奈米、2奈米和CoWoS®技術在內的先進製程技術和封裝產能。並在嘉義與台南擴大先進封裝產能。
(9)台積公司「台中零廢製造中心」於民國113年11月13日舉辦商轉典禮。亦是台積公司首座循環經濟示範中心。
以下為台積電簡單介紹:
台積電，是一家邏輯積體電路製造、特殊製程、先進封裝公司。公司提供全面整合的積體電路製造服務，包括領先的先進製程技術、特殊製程技術、先進光罩技術、TSMC3DFabric®先進矽堆疊與封裝技術服務。公司提供288種不同的製程技術，為522個客戶生產1萬1,878種不同產品。
公司半導體製程目前包含3奈米，5奈米，7奈米，16/20奈米，40/45奈米，65奈米，90奈米，0.11/0.13微米，0.15/0.18微米。
台積電，開創了專業積體電路製造服務商業模式。台積公司專注於生產由客戶所設計的晶片，本身並不設計、生產或銷售自有品牌產品，確保絕不與客戶競爭。基於這個創始的原則，台積公司成功的關鍵就在於協助客戶獲得成功。台積公司的專業積體電路製造服務商業模式造就了全球無晶圓廠IC設計產業的崛起。
公司產品應用範圍涵蓋廣泛的電子應用，包括人工智慧和高效能運算伺服器、有線與無線通訊系統產品、汽車與工業用設備、個人電腦與其周邊產品、資訊應用產品，以及包括數位電視、遊戲機、數位相機等消費性電子、智慧物聯網及穿戴式裝置，與其他許多應用。
在2024年，隨著2奈米技術發展從基礎製程制定階段進展到良率提升階段，台積公司在16埃（A16）及14埃（A14）技術開發方面取得了良好進展，得以進一步改善速度、功耗、密度及成本。此外，台積公司繼續推進A14以下技術的探索性研究。
目前，AI技術正在不斷發展，所使用的AI模型也越趨複雜，這需要更強大的半導體硬體支援。
市場概況
全球貿易戰與保護主義加劇，將對電子設備終端需求帶來風險與不確定性。然而，台積公司預計AI的強勁需求將持續，而智慧型手機和個人電腦的需求將持續溫和復甦。台積公司預計物聯網、汽車和工業供應鏈的庫存調整持續，影響成熟製程半導體之需求。
從長遠來看，由於AI、5G、數位化轉型以及大多數電子設備中半導體含量增加等大趨勢的推動，台積公司預測至民國一百一十八年全球半導體（不含記憶體）市場成長為高個位數百分比的年複合成長率。
(1)高效能運算
高效能運算平台包括個人電腦、平板電腦、遊戲機、伺服器、基地台等。
2024年，主要高效能運算產品單位出貨量成長1%，主要歸咎於個人電腦復甦緩慢，以及遊戲機庫存持續修正，二者皆反映消費者端之需求疲軟。在此同時，具備人工智慧加速器的伺服器與數據中心之需求相對健康，以滿足在人工智慧應用上日益增加的需求，特別是生成式人工智慧。
長期來說，隨著產業開始邁入5G時代，一個更智慧化且更加互聯的世界，將會需求大量運算能力及低耗能運算。這兩項都需要更高性能及更佳功耗效率的中央處理器（Central Processing Units, CPUs）、繪圖處理器（Graphics Processor Units, GPUs）、網路處理器 （Network Processing Units, NPUs）、人工智慧加速器與相關的特殊應用積體電路，並將驅動整體高效能運算平台朝向更豐富的半導體含量、更先進製程技術與3D封裝邁進。
(2)智慧型手機
長期來看，由於智慧型手機持續演進至5G，加上擁有更高性能、更長電池使用時間、生理感應器及更多邊緣人工智慧應用，將持續推動智慧型手機銷售。
高性能與高能源效率的積體電路技術是手機製造商的基本要求，而高度整合的晶片和先進的3D封裝設計是最佳化成本、能耗及規格（晶片面積與高度）的首選解決方案。在邊緣人工智慧應用、各種複雜軟體運算與高解析度相片和視訊處理的高效能需求刺激之下，先進製程技術將持續推進。
(3)物聯網
物聯網平台包含各式各樣的智慧聯網裝置，如穿戴、健康偵測、家電與工業自動化裝置等。
隨著物聯網裝置加入更多人工智慧功能，預期物聯網產業仍維持長期成長趨勢。物聯網裝置將因整合人工智慧而更加智慧，將需要更多高性能且更省電的各種晶片。台積公司提供多種符合物聯網產業需求之製程，包含具成本效益之先進製程技術，超低功耗（Ultra-Low Power, ULP）與各種特殊製程技術。
(4)車用電子
整體汽車產業正朝向更環保、更安全與更智慧化的大趨勢邁進，這將加速電動車（Electric Vehicle, EV）、先進駕駛輔助系統（Advanced Driver-Assistance Systems, ADAS）與智慧座艙資訊娛樂系統，以及新的電氣／電子（Electrical/Electronic, E/E）架構的採用。
所有這些都將導致對應用處理器（Application Processor, AP）、微控制器（Microcontroller, MCU）、特殊應用元件 （Application-Specific Integrated Circuits, ASIC）、車內網路、感測器和電源管理IC的需求增加，從而使每輛汽車的半導體含量不斷提升。
(5)消費性電子產品（DCE）
2024年全球DCE市場微幅衰退2%，主要因為疫情期間需求激增後，機上盒（Set-Top Box, STB）和其他消費品的需求疲軟。相反地，受惠於中國的補貼政策影響，電視出貨量呈現4%年成長。
5大技術平台
(1)高效能運算
在巨量數據運算和人工智慧應用創新的驅動下，高效能運算已成為台積公司業務增長的主要動力。
台積公司為無晶圓廠設計公司及系統公司客戶提供領先的邏輯製程技術，例如2奈米奈米片（2nm Nanosheet, N2）電晶體、3奈米鰭式場效（3nm FinFET, N3）電晶體、4奈米鰭式場效（4nm FinFET, N4）電晶體、5奈米鰭式場效（5nm FinFET, N5）電晶體、6奈米鰭式場效（6nm FinFET, N6）電晶體、7奈米鰭式場效（7nm FinFET, N7） 電晶體等，以及包括高速互連技術等完備的矽智財，以滿足客戶產品在任何地點和時間傳輸和處理大量資料的需求。
尤其是，台積公司推出了為高效能運算產品所量身打造的製程技術－N4X和N3X，分別在台積公司5奈米和3奈米系列製程技術中，展現極致效能與最高運作時脈。
基於先進製程技術，多種高效能運算產品已被導入市場，例如人工智慧加速器（人工智慧繪圖處理器和人工智慧特殊應用元件）、個人電腦中央處理器、消費性繪圖處理器、可程式邏輯閘陣列（Field Programmable Gate Array, FPGA）、伺服器處理器、高速網路晶片等。這些產品可以應用於當前及未來的5G/6G通訊基礎設備、人工智慧、雲端（Cloud）和企業資料中心（Data Center）。
台積公司也提供多種TSMC 3DFabric®先進矽堆疊與封裝技術，例如TSMC-SoIC®製造服務、整合型扇出（Integrated Fan-Out, InFO）和CoWoS®先進封裝服務，協助完成同質和異質晶片整合，達到客戶對高效能、高計算密度和高能源效率、低延遲以及高度整合的需求。
(2)智慧型手機
針對客戶在頂級產品的應用，台積公司提供領先的N2強效版（N2 Plus, N2P）、N3增強型（N3 Enhanced, N3E）、N3、N4強效版（N4 Plus, N4P）、N4、N5 強效版（N5 Plus, N5P）及N5等邏輯製程技術以及完備的矽智財，更進一步提升晶片效能、降低功耗及晶片尺寸。
針對客戶在主流產品的應用，則提供廣泛多樣的邏輯製程技術，包括N4精簡型（N4 Compact, N4C）、N6鰭式場效電晶體、7奈米強效版（N7 Plus, N7+）鰭式場效電晶體、N7、12奈米鰭式場效電晶體精簡型強效版（12nm FinFET Compact Plus, 12FFC+）、12奈米鰭式場效電晶體 FinFET精簡型（12nm FinFET Compact, 12FFC）、16奈米鰭式場效電晶體精簡型強效版（16nm FinFET Compact Plus, 16FFC+）、16奈米鰭式場效電晶體精簡型（16nm FinFET Compact, 16FFC）、28奈米高效能精簡型強效版製程技術（28nm High Performance Compact Plus, 28HPC+）、28奈米高效能精簡型製程技術（28nm High Performance Compact, 28HPC）和22奈米超低功耗 （22nm Ultra-Low Power, 22ULP）等，以及完備的矽智財，滿足客戶對高效能、低功耗晶片產品的需求。
不論頂級與主流產品應用，台積公司也提供客戶領先業界且具高度競爭力的特殊製程技術為客戶產出配搭邏輯應用處理器的特殊製程晶片，包括射頻、射頻前端、嵌入式非揮發性記憶體、電源管理、感測器、顯示晶片等特殊製程技術，以及多種TSMC 3DFabric®先進封裝技術，例 如台積公司領先產業的整合型扇出技術。
(3)物聯網
因應物聯網領域的在多元聯網、智慧和節能的三大發展趨勢，台積公司除了提供客戶堅實的邏輯技術，包括5奈米、6奈米、7奈米、12奈米、16奈米、28奈米等， 亦以其邏輯技術為基礎，建構了領先、完備，且高整合度的超低功耗技術平台來實現客戶智慧物聯網（Artificial Intelligence of Things, AIoT）的產品創新。
台積公司領先業界的超低功耗技術具備能源效率與高效能，包括採用FinFET架構的新一代6奈米技術－N6e®和 12奈米技術－N12e®技術，能夠提供更多運算及人工智慧推論（AI Inferencing）能力，並降低系統功耗。此外，基於平面電晶體架構的主流技術，例如22奈米超低漏電 （Ultra-Low Leakage, ULL）技術、28奈米ULP技術、40奈米ULP技術，以及55奈米ULP技術，也已被各種物聯網系統單晶片（IoT System-on-a-Chip, IoT SoC）和電池供電的產品所廣泛採用以延長電池壽命。
同時，台積公司ULP技術平台也提供客戶完備的特殊製程技術，涵蓋射頻、強化版類比元件、嵌入式非揮發性記憶體、感測器、顯示器元件和電源管理晶片等需求。
對於極低功耗產品的應用需求，台積公司更進一步擴展低操作電壓（Low Operating Voltage, Low Vdd）技術，並提供更寬操作電壓範圍的電子電路模擬模型（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis, SPICE）及設計指南，以降低採用門檻及導入時間，協助客戶成功推出創新產品。
(4)車用電子
台積公司提供完備的技術與服務，以滿足車用電子產業中的三大應用趨勢：建造更安全、更智慧和更環保的交通工具。同時，也是業界推出堅實的車用矽智財生態系統的領導公司之一，提供5奈米、7奈米與16奈米鰭式場效電晶體技術，以滿足下一世代交通工具內燃機引擎（Internal Combustion Engine, ICE）及電動車對先進駕駛輔助系統、先進座艙系統（In-Vehicle Infotainment, IVI），及針對新型電氣／電子架構的區域控制器的需求。
台積公司於民國一百一十二年推出3奈米技術Auto Early（N3AE）解決方案，提供汽車製程設計套件（Process Design Kits, PDKs）支援車用客戶，N3AE已於民國一百一十三年完成移轉，推出N3A 0.9版製程設計套件，供客戶及早設計車用產品。
除了先進邏輯技術平台外，台積公司亦提供廣泛而且具競爭力的車用規格（Automotive Grade）特殊製程技術，包括28奈米嵌入式快閃記憶體，28奈米、22奈 米和16奈米毫米波射頻，高動態範圍（High Dynamic Range, HDR）、高靈敏度的互補式金氧半導體影像感測器（CMOS Image Sensor, CIS）／光學雷達（Light Detection and Ranging, LiDAR）感測器和電源管理晶片技術。
新興的磁性隨機存取記憶體（Magnetoresistive Random Access Memory, MRAM）方面，22奈米技術已展現符合汽車Grade-1標準的能力，而16奈米技術也於民國一百一十二年通過汽車Grade-1標準的驗證。這些技術已符合台積公司基於美國車用電子協會（Automotive Electronic Council, AEC）AEC-Q100汽車等級製程規格驗證標準，或客戶對技術規格的要求。
(5)消費性電子產品（DCE）
台積公司提供客戶領先且全面的技術，以推出應用於消費性電子產品人工智慧智慧元件，包括智慧數位電視（Digital TV, DTV）、機上盒（Set-Top Box, STB）、具備人工智慧的智慧數位相機（AI-Embedded Smart Camera）及相關的無線區域網路（Wireless Local Area Network, WLAN）、電源管理晶片、時序控制器（Timing Controller, T-CON）等。
台積公司領先業界的N6、N7、 16FFC/12FFC、22ULP/ULL及28HPC+技術，已被全球領導的8K/4K數位電視及機上盒、4K串流媒體設備／過頂服務 （Over-The-Top, OTT）、數位單眼相機（Digital Single-Lens Reflex, DSLR）等廠商廣泛採用。
台積電，是一家邏輯積體電路製造、特殊製程、先進封裝公司。近5年ROE為30%，26%，40%，30%，30%。毛利率為56%，54%，60%，52%，53%。資產負債率為35%，37%，40%，42%，33%。以2025年第一季銷售分析-依製程別，3奈米佔22%，5奈米佔36%，7奈米佔15%，16/20奈米佔7%，40/45奈米佔3%，65奈米佔4%，90奈米佔1%，0.11/0.13微米佔2%，0.15/0.18微米佔3%，0.25微米及以上佔0%。以2025年第一季銷售分析-依應用別，高效能運算佔59%，智慧型手機佔28%，物聯網佔5%，車用電子佔5%，消費性電子佔1%，其他佔2%。
公司銷售在2024年以以地區劃分（主要依據客戶營運總部所在地），北美市場佔70%、中國大陸市場佔11%、亞太市場（不含中國大陸與日本）佔10%、日本市場佔5%、歐洲、中東及非洲市場佔4%。2024年台積電研發總支出佔營收7.1%，研發費用達63億6,100萬美元。
銷售集中
台積電的客戶遍布全球且產品種類眾多，包括無晶圓廠設計公司、系統公司和整合元件製造商。
以客戶來說，台積電最大客戶為Apple佔營收22%，第二大客戶為Nvidia佔營收12%。近年來，台積公司的客戶群與客戶的業務性質出現顯著變化。儘管台積公司在全球各地擁有數百位客戶，但來自前十大客戶的營業收入淨額，在民國一百一十三年，佔公司當年營業收入淨額的76%。
客戶集中度的產生，部分來自電子產業的結構性改變，轉由行動及高效能運算裝置及其內容相關的應用程式與軟體所主導的局面。
另外，更多的系統公司開發自己設計的半導體晶片並直接與積體電路製造服務公司合作，使得產品及服務能在多變的終端市場脫穎而出。
台積電的主要客戶包含Apple，Nvidia，AMD，Qualcomm，Mediatek，Broadcom ，Intel ，Marvell，Sony，STMicroelectronics......。
競爭
專業積體電路製造服務產業的競爭激烈，台積公司不僅與其他積體電路製造服務業者競爭，也與一些整合元件製造商競爭。
台積公司的競爭對手可能會不時對單一或多個製程採取積極的低價策略，也可能瓜分那些尋求分散供應鏈之客戶的訂單。台積公司競爭對手的這些競爭行為，可能導致台積公司客戶群減少、售價降低或兩者皆具。
目前，台積電主要競爭對手為Samsung，Intel。
市場佔有率
台積公司在2024年佔晶圓製造2.0產業產值的34%（台積電將晶圓製造2.0產業定義為所有邏輯晶圓製造、封裝、測試、光罩製作與其他），民國一百一十二年為28%。
另外，Gartner 公佈 2024 年全球晶圓代工（含 Pure Player 和 IDM）營收及市佔。排名穩居龍頭仍是台積電，來自 AI 及 HPC 需求支撐，營收成長3成，表現優於整體產業，市佔率達 64%。三星代工在技術競爭力不及龍頭下，市佔率同步下滑至6.8%。
有中國晶片在地化的政策支持，中芯國際市佔率為5.7%。聯電，市佔率為5.1%，排名第4。GlobalFoundries ，排名第5。其他，華虹宏力排名第6。第7，8，9名分別是華力微電子，Tower Semi，力積電，其中，力積電市佔率為1.2%。世界先進則是排名第10市佔率為1.1%。
研究合作
台積公司長期以來與多家世界級研究機構保持者緊密的合作關係，包括美國的Semiconductor Research Corporation（SRC）及比利時的Interuniversity Microelectronics Centre（IMEC）。
近年來台積公司與台灣多所知名大學密切合作，共同執行各項產學計劃，這些合作鼓勵更多大學教授從事尖端的半導體研究，例如新的半導體元件、製程、材料及製造技術，以及支援電子應用的特殊製程技術和綠色製造等領域，同時，這些計劃提供對前述各領域有興趣的學生參與實作訓練，賦能學生，使其畢業後投入半導體產業，一展所長。
研發
為了保持技術領先地位，台積公司計劃持續在研發方面進行大量投資。在台積公司的A16及A14先進CMOS邏輯技術開發推進中，公司的探索性研發工作將聚焦於A14之後的技術，三維電晶體、新型記憶體和低電阻導線等領域，這些工作旨在為未來創新技術平台的發展奠定堅實基礎。
台積公司的3DFabric®先進封裝研發，正在開發子系統整合的創新，以進一步提升先進CMOS邏輯應用。公司繼續加強對新型特殊技術的關注，例如5G和智慧物聯網應用的射頻及三維智慧感測器。台積公司的研究持續開發可能在未來十年及更長時間內採用的新材料、製程、元件和記憶體。
(1)TSMC A16 TM
TSMC A16TM是台積公司最新的技術產品，採用奈米片 （Nanosheet）電晶體架構及創新的背面電軌（Backside Power Rail）解決方案，以大幅提升邏輯密度及效能。與 N2P相比，此一技術將在功耗、性能和面積方面進一步拓展台積公司的技術領先地位。
(2)2奈米
2奈米（N2）技術開發於民國一百一十三年有極佳的進展。N2技術採用台積公司第一代奈米片（Nanosheet）電晶體技術，提供全製程節點的效能及功耗進步，預計於民國一百一十四年下半年開始量產。
(3)新興記憶體／記憶體晶圓堆疊技術
民國一百一十三年，台積公司在新興記憶體（Emerging Memory）技術領域達成數項重要的里程碑。台積公司提供電阻式隨機存取記憶體技術，作為低成本嵌入式非揮發性記憶體（embedded non-volatile memory, NVM） 解決方案，支援對價格敏感的物聯網市場。40奈米、28 奈米和22奈米已進入量產，12奈米通過消費型規格的驗證，6奈米也已進入開發階段。
台積公司開發出更小並且更節能的16奈米磁性隨機存取記憶體單元，有相同的高速讀寫速度及高達百萬次讀寫的耐用性、並支援焊錫回焊、以及極佳高溫數據保存能力，預計在民國一百一十四年完成16奈米車規等級驗證。同時為因應市場的需求，台積公司也開始12奈米及5 奈米的研發，以滿足將來客戶在車用／智慧感測器／邊緣式AI等相關的應用。
(4)GaN
民國一百一十三年，台積公司繼續在氮化鎵（gallium nitride, GaN）電晶體的研發，以保持其在該領域的領先地位。公司已成功開發出第二代650 V和100 V的增強型高電子移動率電晶體（enhanced high-electron-mobility transistor, E-HEMT）元件，並通過了可靠度驗證。特別是第二代650 VE-HEMT元件，其靜態電阻退化小於20%，符合車用電子的嚴格規格，這意味著更高的可靠性，並預計將在民國一百一十四年開始生產。
此外，台積公司也在積極研發八吋650 V的增強型高電子移動率電晶體，計劃於民國一百一十五年投產。
(5)矽光子
針對矽光子（Silicon Photonics）技術，台積公司正在開發創新的COUPE（Compact Universal Photonics Engine）三維立體光子堆疊技術，能夠整合矽光子晶片與電路控制晶片（Electrical Control Chip）成為單晶的光學引擎。此光學引擎能夠與高速運算晶片共構封裝，提供低耗能與高速訊號傳輸。
民國一百一十三年，採用台積公司COUPE技術的測試載具，其數據傳輸速度已經達到預期目標，此外，台積公司也在開發整合共構封裝光學引擎（Co-Packaged Optics, CPO），以降低資 料中心資料交換的能源消耗。
(6)SoIC
TSMC-SoIC®（系統整合晶片）晶片對晶圓（Chip on Wafer）堆疊技術中，5奈米晶片堆疊技術於民國一百一十三年邁入第二年量產，3奈米晶片堆疊技術預計於民國一百一十四年開始量產。
(7)TSMC-COUPE TM緊湊型通用光子引擎
TSMC-COUPE TM（緊湊型通用光子引擎）利用 TSMC-SoIC®晶片對晶圓堆疊技術整合矽光子與電路控制晶片，用於高速數據傳輸產品，開發進度符合計劃。
(8)TSMC-SoW TM
TSMC-SoW TM（System on Wafer）系統級晶圓技術實現了晶圓級異質整合，使下一代數據中心的運算晶片具備更高的電源效率、更高的頻寬和更高的晶片密度。第一代（僅整合邏輯晶片）產品在民國一百一十三年邁入量產。
以下節錄部分2025年TSMC's North America Technology Symposium:
0 意見:
張貼留言