3971
10月19日，全球最大的晶圆代工企业台积电公布了今年第三季度的财务数据后，我也做了一个最新财务数据的整理总结：原创分析：透过财务数据看台积电
从下面两张图可以看出，TSMC的研发费用是随着营收的增加而同步增加的，而且其占营收的比例在多年以来也是不断攀升的
如果我们把TSMC的晶圆营收按照工艺节点拆分，并用5季度平均的方法做平滑处理，就可以明显看到：TSMC每个工艺节点带来的营收在经过最初两三年的高速增长以后就进入平台期，后续就几乎完全依靠新工艺的出现出来带动进一步的增长这也是为什么TSMC必须持续投入大量资金研发新工艺的原因
看到TSMC研发费用投入的高歌猛进，我相信会有不少朋友和我一样对其各个新工艺的具体研发成本是多少感兴趣的。但是TSMC的财报里只给了一个笼统的研发成本，并没有具体每个工艺节点单独的成本数据
所以，我只能尝试自己建立一个模型来大致推算一下TSMC的各个工艺节点的研发到底花了多少钱？
所幸的是，TSMC在季度财报里有具体各个节点分别的营收数据，并可以由此计算出其占比。同时，财报里也区分了晶圆代工和其它业务各自的营收
于是，我将每个工艺节点的营收占比（占晶圆代工营收的比例）随时间的变化做成图表，并寻找其在上升阶段的阈值点位置
目前有两种阈值标准：
1）以节点营收占比的历史最高值为参考，寻找上升过程中分别达到最高值20%、50%、80%的位置，作为低位、中位和高位的切换位置2）以统一的占总晶圆营收比例的6%和23%为低位和高位的阈值标准，寻找切换点位置
这样一来，我首先就可以获得各个节点之间营收占比切换的时间间隔
目前，我暂时以绝对阈值点为标准判断每个工艺节点的切换位置
我在这里假设：每一个最新工艺在营收起来前的几个季度里会几乎独占研发投入，而从节点营收达到总营收6%以后比例开始逐步下降，一致降到营收占比超过高位（23%）以后研发投入基本归零。扣除当前各个工艺所占的研发投入比例以后，剩余的所有研发费用都归属于下一个新的工艺节点，直到其营收占比起量后初步递减当然，这首先还要利用晶圆代工营收占所有营收占比来换算归属于晶圆工艺的研发占比
其原理就是我假设每个工艺节点在起量前都会占用TSMC最大研发投入，而在营收起量（晶圆营收占比6%）到达到高位（占比23%）的这个阶段，该工艺节点在技术上逐步成熟，所需要的研发投入也逐步减少。一旦其营收占比超过了高位以后，该业务已经完全成熟，TSMC基本不会进一步在该节点上投入研发，而是把精力转向新的工艺
虽然TSMC在新工艺的研发上采用多个团队各自研发不同工艺导致实际研发投入占比的变化趋势和我的假设有较大差别，但从宏观角度上看，我这个模型在没有更精准的参考假设之前还是有一定的定量参考的价值的
所以，我暂时得到了下面这个各工艺节点研发费用的分摊估算。由图可见，7/10nm工艺节点的研发投入高达64亿美金；而5nm工艺的研发成本已经超过90亿
如此高昂的研发成本，对于一般晶圆厂而言是难以承受的。所以在FinFET工艺阶段（20nm）开始，越来越多的晶圆厂都退出了竞争，导致目前全球只剩4个玩家，且只有TSMC一家遥遥领先了
以上数据是我个人的假设和推断，可能和实际情况有一定差异，请大家谨慎参考
这里顺便做一个广告：
11月28号晚上，我的线上系列课程会推出新课《光刻的秘密》
有兴趣的小伙伴请千万不要错过，通过下面海报扫码就可以报名参加
11/28 19:00点，我们好好交流一下。除了讲课，我会抽出时间回答大家各种关于半导体行业的问题
下载ECAD模型
