AI为核心的新一轮科技创新浪潮已至，AI将与互联网一样，带来新一轮范式革命，人类社会将进一步加速发展。我们精心准备，重磅推出【智能时代专题】，目前已规划121篇深度原创研报，将全方位梳理AI产业、技术、代表性公司等发展历史、现状、趋势，展望智能时代未来图景，挖掘投资机会。
智能时代专题：台积电（NYSE：TSM）
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一、台积电引领独立晶圆代工厂崛起，变革半导体产业。
芯片产业作为科技革命大脑，在推动新一轮科技变革与产业升级中扮演关键角色。20世纪90年代以来，芯片产业经历翻天覆地变化，从一体化设计生产IDM、到设计Fabless与制造Foundry分离，全球芯片行业逐渐形成美国主导设计、东亚地区主导代工制造的专业分工格局。这一变化，是技术进步的必然，也是市场需求与竞争压力的结果。
芯片产业是高度复杂、技术密集型的行业，随着芯片制程技术飞速发展，从最初微米级、到后来纳米级，每一次制程缩小，都带来更高性能与更低功耗，制造工艺复杂性与成本随之增加。当芯片进入纳米时代，芯片制造复杂度大幅提高，资金与技术门槛急剧上升，小型公司难以承担，很难再包揽所有环节。
新商业模式应运而生，设计—制造—封测分工协作模式，芯片设计公司专注电路设计，制造与封测由专业代工厂完成，台积电等专业代工厂Foundry崭露头角。
台积电1987年成立，率先采用无晶圆厂Fabless模式，只专注芯片制造，不参与芯片设计。创新模式让芯片设计公司，如高通、AMD、英伟达、苹果等可全力专注设计，将制造交给台积电等代工厂。
英伟达正式受益于芯片产业设计与生产制造的专业化分工，经过31年发展，在当时主流的CPU之外，从当时边缘的PC图形处理器开始，将GPU从早期的边缘，变成智能时代加速计算的核心主力，早已超越英特尔，成为顶级算力提供商，并与台积电一起，接过摩尔定律衣钵，成为推动算力指数级增长的核心推动引擎。【智能时代】英伟达（NASDAQ：NVDA）：全球顶尖计算平台公司，从GPU发明者，到智能时代底层算力核心提供商
二、台积电先后确认对三星电子、英特尔领先地位，成为先进制程领跑者。
2014年9月，随着iPhone 6发布，搭载A8处理器芯片完全由台积电独家代工，标志着三星电子独家代工苹果A系列处理器芯片的历史结束。台积电在20纳米技术上取得重大突破，利用双重曝光技术，创造20纳米技术产能提升最快纪录，继续保持在全球半导体制造业领先地位，凭硬实力取得对三星电子领先优势。与三星代工A7相比，A8芯片CPU性能提升25%，GPU性能提升50%，续航能力也有所增强。
2015年，台积电在14纳米制程面临挑战，台积电关键人物梁孟松离职加入三星后，三星率先实现14纳米技术，台积电当时仅量产16纳米工艺。当年苹果A9芯片，由台积电与三星共同代工，三星使用14纳米工艺，台积电使用16纳米工艺，测试表明台积电生产A9芯片有更好性能功耗表现，续航能力比三星高30%以上，此后苹果A系列芯片均由台积电独家代工。
2020年，英特尔将部分6纳米GPU、5纳米处理器订单，秘密寻求台积电测试时，相当于确认英特尔在先进工艺竞争上的落后地位。英特尔作为长期以来先进制程领跑者，一直以垂直整合的IDM模式自主研发制造芯片，英特尔向台积电寻求先进制程代工，动摇IDM模式根基。
2022年12月底，台积电宣布3纳米工艺已经进入量产阶段。比三星电子晚半年，但业界普遍认为三星电子3纳米工艺尚未成熟，仅实现小规模量产，良率较低。相比之下，台积电只有在良率达到80%以上时，才会宣布技术进入量产阶段。
2024年7月，台积电提前进行2nm工艺试产，此前预计最早10月进行，预计2025年实现量产，苹果将包下台积电首批2nm全部产能。作为最接近台积电的竞争对手，三星在2nm上紧紧追赶，在美国举行代工论坛宣布，计划2025年底开始2nm量产。
三、台积电凭借对先进制程的信仰，成为推动摩尔定律向前发展主力。
当前推动摩尔定律前进的主要力量，已经从IDM厂商转移到专业晶圆代工厂，台积电引领浪潮。相比英特尔、三星等IDM竞争对手，台积电在技术进步上更加稳健务实，不盲目追求激进技术目标，着眼持续小幅改进。
台积电拥有数百个客户，广泛客户基础使台积电能更灵活推进技术进步，当台积电取得新技术突破时，总有客户愿意率先采用并付费，为新技术应用提供机会。相比之下，IDM厂商产品周期相对集中，新技术应用机会更加有限，对技术目标追求更加激进，新技术成功应用直接关系到自家产品竞争力，相比台积电研发风险更集中。
摩尔定律逼近物理极限，台积电成为推动摩尔定律向前发展的主力。进入21世纪，芯片制程技术的竞争愈发激烈，台积电、三星、英特尔三足鼎立，竞争事关摩尔定律前景。台积电在半导体工艺技术上持续突破，从130纳米，到90、65、40、28、16、10、7纳米的推进，向更先进的5纳米、3纳米、2纳米工艺迈进，都展示出对摩尔定律的坚持与信仰。
台积电积极布局更前沿技术，如2纳米、1.4纳米工艺技术，致力解决随着工艺微缩带来的物理极限问题，延续摩尔定律生命周期。
台积电不仅是追随摩尔定律，更实现超越摩尔定律。2017年10月23日，台积电创始人张忠谋，在台积电30周年庆论坛表示，摩尔定律在半导体行业中早已不适用，原始定义是18~24个月晶体管密度倍增，台积电已用远快于摩尔定律的速度发展半导体工艺，会以快于摩尔定律的时间倍增晶体管密度，维持到至少2025年以前；2025年，很可能是纳米时代终结，若要推进到更精细的皮米，可能在成本上会有显著拔升，最终转嫁到消费者身上。
台积电坚持追求先进制程，与阿斯麦合作推动光刻机技术发展。光刻机是芯片制造中最关键设备之一，很大程度决定摩尔定律能否持续。193nm光刻技术出现后，光刻机发展停顿很多年。
浸润式光刻技术最早由台积电提出，台积电微制像技术处资深处长、浸润式光刻技术之父林本坚，带领团队，与阿斯麦合作研发浸润式光刻技术，成功推动芯片制造工艺进步，推动光刻精度从130纳米，提升至90、65、40、28、16、10、7纳米的各个制程节点。
四、台积电能够持续引领先进制程发展，与其在不同阶段都能找到合适的大客户密不可分。截至2023年底，英伟达与苹果两大客户，贡献台积电近一半营收。
台积电最初大客户是股东飞利浦，飞利浦不仅提供资金，还给予技术与管理方面指导，验证代工模式可行性；紧接着，帮英特尔代工低端芯片，经过英特尔指导完善制造工艺与质量控制，提升在业界知名度与地位；PC时代，电脑最核心CPU芯片，被控制在英特尔与AMD两家IDM厂商手中，电脑显卡、声卡、扫描仪等外围设备也需要大量芯片，英伟达成为台积电大客户；移动互联网时代，高通、苹果芯片代工需求旺盛，苹果多年占据台积电最大客户名单；AI智能时代，英伟达代工需要再次爆发。
通过与这些重要客户深度合作，台积电不断强化自身实力，实现业务可持续发展。头部客户坚定使用先进芯片，也是台积电敢于坚持信仰、高投入研发的原因，如果没有客户需求支撑，研发进度只能放缓。大客户率先使用台积电最先进芯片，随着工艺迭代成熟、良率提升、性能提升，拓展到其他客户，让先进制程越来越成熟，进入更大规模商用。
台积电积极搭建产业链上下游联盟，巩固在全球半导体产业中领导地位。台积电通过设计工艺协同优化DTCO、推出开放式创新平台OIP、参与UCIe联盟、与英伟达和阿斯麦等合作开发cuLitho软件库等，不仅加强与行业合作伙伴协同创新，推动半导体设计与制造技术快速发展，助力缩短芯片设计到上市时间，提高生产效率与产品质量，也为应对先进制程工艺挑战、实现更高效能源利用与环境友好型生产，提供强有力支持。
2024年Q2业绩会，台积电董事长、CEO魏哲家表示，随着AI相关业务需求持续强劲，先进制程、先进封装需求旺盛，台积电技术地位将相应增长，对长期发展前景很乐观；预计2纳米早期流片数量，将高于3纳米与5纳米，器件性能将提升25%~30%，芯片密度提升15%以上；预计2026年，2纳米制程营收将超过3纳米；预计N2P（性能增强型2纳米级），将在2026年下半年量产。
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