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台股小學堂:台積電介紹

fiisual

2024/12/23

在 AI 和全球科技競爭的時代,台積電(TSMC)以其領先的晶圓代工技術穩居半導體產業核心,成為 AI 革命中不可或缺的支柱。作為全球最大晶圓代工廠,台積電市占率高達 62.3%,憑藉純代工模式與先進製程(如 3 奈米與即將推出的 N2 製程),支撐了包括 NVIDIA 等科技巨頭的尖端晶片需求。 台積電的核心技術如 CoWoS 封裝、SoIC 晶片整合及矽光子技術,進一步滿足 AI 伺服器對高效能與低能耗的需求。同時,台積電也積極拓展海外佈局,降低地緣政治風險,展示靈活的應變能力與長期成長潛力。 台積電的未來營收與資本支出動向,也因其重要的地位,成為了觀察半導體與 AI 產業未來發展的重要指標。

在全球供應鏈緊張、AI革命如火如荼的時代,誰掌控了晶片,誰就掌控了未來。而台積電正站在這場變革的核心。

在AI時代,各大晶片廠紛紛投入競逐,致力於開發具備最高算力的尖端晶片。然而,不論最終哪家公司在這場競賽中脫穎而出,其量產仍需仰賴台積電的先進製程與代工技術。因此,台積電穩居AI浪潮中的最大受益者,並持續引領全球半導體產業的發展。那究竟台積電是甚麼樣的公司?又為何能走到今天的地位呢?就讓 fiisual 來為你介紹!

公司基礎介紹

台積電(台股代號:2330、美股代號:TSM)全名為台灣積體電路製造股份有限公司,建立於 1987年,為全球第一家也是最大的積體電路製造服務公司,市值達 27.88 兆台幣。

依照當前 2024 年 12 月股價來計算,台灣第二大市值公司為鴻海(2317),但總市值僅為台積電的十分之一左右,顯示台積電對台灣及台股的重要性。因此也就能理解為何許多人稱台積電為台灣的「護國神山」。

產業鏈定位

台積電產業定位示意圖。

晶圓代工各廠占比示意圖。

在半導體產業鏈中,台積電屬於中游的晶圓代工,其上游為 IC/IP 設計、下游則有晶圓的封裝、測試,而台積電在晶圓代工產業的市占則高達 62.3%,足見其市場地位。

台積電終端應用比例示意圖。

台積電製程的終端領域十分廣泛,涵蓋高速運算、手機、車用和消費性電子等項目,最初以智慧型手機和 HPC(高速運算)為主要的兩大業務,近年則隨著 AI 需求持續提升使得高速運算占比快速提高,並在 2024 Q3 超越 50%的占比。

台積電發展格局

台積電之所以能達到今天的地位,歸功於其在半導體產業首創並貫徹的純代工(Foundry)模式。

時間回到 1970 年代左右,當時的半導體公司以整合製造商為主(Integrated Device Manufacturer, IDM),例如德州儀器、英特爾(Intel)、摩托羅拉(Motorola)等公司掌控了從晶片設計到製造的整個流程。

當時電晶體正逐步轉移過去電子設備上真空管的需求,在蘇美冷戰的背景下,國防由原先真空管的需求轉而向半導體的需求趨勢也逐年提高。儘管 IDM 模式需要大量的技術及資本密集,但國防及其他大廠的穩定訂單,提供了半導體垂直整合商所需要的資金和技術研發空間。

台積電在 1987 年由台灣政府扶植下成立,創辦人張忠謀提出了晶圓代工的商業模式,配合當時的其他無晶圓廠半導體公司(Fabless),如輝達(Nvidia)、高通(Qualcomm)或像是轉型後的 AMD(超微半導體)等廠商,提供晶圓製造代工服務,專注於晶圓製程的技術革新,將晶片設計交付給客戶或其他廠商處理。

台積電技術趨勢

在最新一期的法說會公布的財報資訊中,台積電的三奈米製程已達整體營收的 20%,顯示技術正趨向成熟,而 2025 的 N2 製程能見度亦逐步提升,並開始接到部分客戶訂單。與此同時,台積電為了因應 AI 爆發性的需求,也致力於在系統整合、晶片疊合以及傳輸封裝等技術有所突破。以下簡單地介紹投資人近期關注的各項台積電技術特點。

針對以下的介紹,我們之前都有過相對應的文章介紹噢!想閱讀更多內容的朋友不要錯過了!

1. CoWoS

關注 CoWoS-L 的良率提升,以及後續 CoWoS 技術的持續發展

CoWoS - L 是台積電近期主要的封裝技術,相較原本主流的 CoWoS-S,其將中間層的矽中介板替換成 LSI 的主動元件晶片,降低成本的同時提升光罩相容度,並預計將應用於最新的 B 系列晶片和後續的 Rubin 世代。然而,目前CoWoS-L 的良率仍無法達成台積電內部的 95% 標準,進而影響出貨時程和出貨量,因此市場關注台積電能否迅速改進良率,避免再度影響 GB200 的出貨時程。

產業小學堂:CoWoS 介紹

2. SoIC 晶片整合

SoIC 是透過將 HBM、SOC 等各項晶片疊合,進而達成減少傳輸距離、降低能耗等功用的技術。然而更重要的是,SoIC 能夠將各類異質晶片整合,達成System Scaling (系統規模化),也就是專注於整體的系統設計,並透過堆疊晶片和系統來達成對算力的巨大需求,進而成為電晶體微縮技術趨緩後,提升算力的新出路。

產業小學堂:SoIC封裝技術介紹

3. 矽光子技術

矽光子在半導體技術上的應用及結合 — 共封裝光學(CPO),不僅能有效提升傳輸速度,還能顯著降低訊號減損,進而提升運算效能。此外,CPO 還具備強化異質晶片整合的能力,為晶片設計帶來更大的靈活性,進一步強化前面不斷提到的系統整合性,因此台積電在 CPO 的整合封裝技術研發也是市場十分關注的重點之一。

產業小學堂:矽光子產業

台積電的現況及發展

AI 硬體產業地位

AI 浪潮下,硬體伺服器供應商輝達(Nvidia)最新的 B 系列晶片由於製程難度極高,十分依賴台積電 CoWoS 技術代工,然而 CoWoS 產能有限,晶片數量受限於台積電的產能規模,部分分析師因此透過 CoWoS 產能來推估 B 系列晶片 及 GB200 的出貨量,CoWoS 產能對 AI 產業的重要度可見一斑。

此外,除了 ASIC(特殊應用積體電路)外,幾乎所有的 AI 相關晶片皆須經由台積電代工出口,台積電成為了 AI 算力的供應者。因此,投資人會十分關注其每季財報的資本支出、營收以及未來展望,用以觀察 AI 產業的未來發展趨勢。

現況發展

隨著 AI 技術的快速發展與需求持續提升,台積電的封裝技術也不斷突破。從最初的 28 奈米、16 奈米製程,逐步推進到目前領先業界的 5 奈米、3 奈米製程,並推出多項獨家封裝技術如 CoWoS(晶片上系統)、FOPLP(扇出型封裝)及SoIC(系統整合晶片)。這些技術讓台積電在 GPU 代工市場中,始終保持不可撼動的領導地位,市占率也持續攀升。

GPU代工各廠歷年比例變化圖。

前段時間,川普揚言將對台灣的半導體產業祭出關稅和制裁,導致市場開始人心惶惶。然而,台積電除了憑藉自身短期內難以撼動的技術優勢外,早已展開海外積極部署。例如,台積電相繼在美國亞利桑那州和日本熊本設廠,計劃投產 N5、N4 及 N28、N16 等製程,展現其應對地緣風險的靈活策略與積極佈局能力。

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