下周四，全球最大的芯片代工廠商臺積電將會公布去年收支狀況以及今年的支出計劃。前幾日，臺積電決定將公司今年的資本支出增加到220億美元，其主要原因在于臺積電對于5nm制程的量產以及3nm制程的布局規劃所需。

有網友可能會好奇，華為和臺積電的合作被迫終止，臺積電的產能空出一大個缺口，產能應該是大幅下降的，為何反而將資本支出增加至220億美元呢？其實臺積電失去華為后，蘋果公司便很快補上了其空缺。

據最新消息，明年臺積電80%的5nm制程產能都將被蘋果包攬。由于產能供不應求，臺積電還取消了蘋果、高通等客戶的優惠。

目前臺積電5nm工藝的月產能約為6萬片。根據臺積電的預估，到今年下半年，5nm的月產能將達到10萬片。此外，臺積電在3nm制程方面也在積極布局，和5nm制程工藝相比，3nm工藝不僅晶體管密度提升了70%，性能提升了15%，而且功耗更低。

不過由于當前的設備和工廠等無法滿足3nm制程工藝的需求，臺積電只能重建晶圓工廠。目前蘋果已經成為臺積電3nm制程的首批客戶，預先承包了臺積電3nm制程的初期產能。

作為臺積電最大的競爭對手，三星也沒閑著。三星預備投入1160億美元在3nm制程的研發和生產，以期趕超臺積電。不過，就目前的形勢來看，三星在3nm制程方面仍將落后于臺積電至少半年以上。

在技術領先、產能、和訂單數量又很充足的情況下，臺積電本該迎來營收高峰，然而臺積電最近卻遇到了兩大難關，主要問題出在3納米的研發和量產方面。

難關一：研發進度受阻

臺積電和三星都在3nm工藝的開發中遇到了困難，原本預定2022年實現3nm量產，也有可能往后推延，由此將影響蘋果的產品開發進度。

臺積電董事長劉德音透露，為了開發3nm工藝，臺積電已經投入了2萬億新臺幣（折合人民幣4620億元）。但是由于3nm工藝逐漸接近了摩爾定律的極限，開發難度極大，即便臺積電的3nm采用了保守的FinFET技術，開發依然不是很順利。

如果臺積電不能在這兩年里突破，那未來幾年里，手機行業都要使用5nm工藝的芯片了。

難關二：臺積電遭遇“用電荒”

如果不是臺積電官方公布的數據，很難想象的到臺積電對電量的消耗是如此的恐怖。2019年臺積電全球能源消耗總量達到143.3億度，這個數字幾乎相當于深圳一年的總用電量。

另外臺積電的3nm芯片工廠投產后，耗電量預計每年增加70億度。如此龐大的耗能，就算將島內新增用電量的1/3都供給臺積電，對于能源匱乏的WW來說，也是壓力山大！

臺積電計劃在2024-2025年間，把3nm芯片產能集中在臺南科學園。屆時，量產所需的能源消耗導致的“缺電”問題，將成為臺積電在3nm制程工藝上的最大威脅。

所以，雖然以臺積電的營利支付巨額電費不過九牛一毛，但是很明顯此刻臺積電面臨的這兩大難關已經不是錢能解決的了。前幾年小菜情急之下還喊出了“用愛發電”的口號，但愛顯然不能為臺積電生產芯片。

眼下臺積電所要解決的，不僅是對3nm制程工藝的布局，還要解決“缺電”問題。能否按計劃在2022年量產3nm工藝，還是有點懸的。

不過對國產芯片制造企業來說，勉強算是一個好消息，可以擁有更寬裕的時間來追趕臺積電的技術水平。
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