前言

作为半导体代工领域的龙头企业，台积电(TSMC)的营收在整个晶圆代工领域占据绝对优势。根据TrendForce的最新数据，2021年第一季度，台积电的营收为129.0亿美金，市占率约55%，超过第二名三星的三倍。其实力和规模无愧行业王者头衔。

而台积电何以能通过几十年发展，拥有当下如此的行业地位和格局？本文会根据台积电官方公布的财报信息，从财务数据的角度对其2000年以来超过20年的发展历程做一个简单的整理和分析，让读者对该公司有一个基本的了解。

另外，本文在也试图通过台积电工艺节点的发展时间规律来推测该公司未来的发展速度和潜力。对此有兴趣的朋友务必看到文章最后参考了解。

财务数据分析

由图可见，从2000年至今，台积电的营收一直保持高速增长。从2000年到2020年，其营收已经是增长到最初9倍的情况下，其季度年均增长率基本维持在15.5%的水平上下，始终没有大的变化。即便在2001年和2008年分别遭遇IT产业泡沫破裂和次贷危机的严重影响，也能迅速调整回来。在指数坐标上，台积电的营收数据几乎是一条平稳向上的直线，其业务的强大生命力由此可见一斑。

将台积电的营收数据除以SIA公布的全球半导体器件市场数据，其比例数字也同样保持着稳定的增长。这说明了台积电在全球半导体行业内的地位和重要性也在不断提升。

需要注明的是，2018年前后该比例有明显回调的原因主要是全球存储器（DRAM、NAND）的销售额暴增使得总市场金额（分母）变大导致的，而并非台积电自身营收（分子）有任何问题。

上图是台积电各个季度不同工艺节点的营收占比变化趋势。由图可见，台积电工艺节点的发展十分有规律。每隔大约两年多的时间，新工艺的带来的收入就会迅速崛起并成为营收的主力。

注）台积电的财报数据里单独列了10nm工艺数据，但由于10nm是过渡工艺，产品生命期很短，所以和7nm的数据合并在一起。

由于摩尔定理的存在，半导体制造工艺技术迅猛发展的同时也会导致其价格的不断下降，而台积电能够保持其新工艺稳定高速的持续迭代，使得其在技术层面相对竞争对手保持领先优势的同时也支撑起了台积电营收远高于整个市场的增长速度以及其高企的毛利率。

上图是台积电历年的季度毛利率数据。可以明显看到，其在05、06年开始，就能够将平均毛利率稳定在45%以上，甚至保持一定速度的增长。而这个时间点基本对应于台积电90节点工艺营收高速增长的时间。而90nm不仅是恰好是8吋向12吋转变的时代，也是铜互连工艺开始广泛应用的节点。

由上图研发收入比的数据可见，从2001年开始，台积电大幅度提高了其研发支出，一直持续了3年以上。这一时间段对应的是130nm节点技术的研发，也是铜互连技术开始应用的阶段。

巨额的研发投入使得台积电从130nm节点开始在铜互连技术上逐步打败了引进IBM的技术的竞争对手。从上图中台积电和台联电的毛利率数据对比数据上看，05年随着铜互连技术在90nm工艺节点广泛应用，两者间毛利率的差距开始明显拉开。

高额的利润回报使得台积电有更多资金投入后续更加先进的技术的研发之中，使得其能够继续保持甚至拉大技术上的领先地位，从而将利润的优势一直维持下去。

由此可见，通过巨额资金投入研发并获得成功是台积电能够获得巨大和持续商业成功的重要因素之一。

上图是台积电每个季度资本支出的数据。相比与研发支出，资本支出的起伏变化要大很多，但总体也是持续增长，尤其是09年以后，资本支出所占营收的比例明显增加。巨额的投入使得台积电能够有充足的产能来维持高速的营收增长。

随着大量的资本投入，台积电的产能也得以持续增长：从2000年的每季度300多片（等效12吋）增长到2021年的超过3000片。而且其每片的对应的2营收在经历10年低谷以后从12年开始也稳定增加。而12年恰好是28nm业务营收的起步发展期。而28nm是HKMG技术开始广泛应用的节点。台积电通过在这一技术上的领先优势，确保了其晶圆平均单价的上涨。

发展趋势分析

由上一章的分析结果可知，台积电的高速发展主要依赖的手段就是远远领先于竞争对手的技术优势并通过技术的高速迭代来不断维持这一优势。所以，要预判台积电未来发展潜力就必须研究其技术发展的规律，以推测其未来的发展趋势。

首先，为避免单季度噪声带来的影响，我将台积电每季度各个节点营收占比数据以前后共5个季度为范围进行平均化，便可得到上图中较为光滑平稳的变化趋势。

如果将各个节点数据变化趋势单独做成图表（见上图），就可以更加明显看到各个工艺节点数据变化趋势的共性。

每一个节点工艺在投入生产以后，营收便高速增长并迅速成为营收的最主要来源。这一上升趋势大约稳定持续两到三年，然后占比值达到顶点的30%以上后开始缓慢下降，同时营收的主力被下一个节点工艺所代替。

以上是各个工艺节点的营收占比在台积电历史上营收占比的最大值（5季度连续平均后）。忽略过于久远的0.15/0.18nm和尚未达到顶点的5nm数据，各个工艺节点的最大值平均为31.6%。

各个工艺节点在到达最大值的顶点的位置收到噪声干扰较大，不容易精确定位。而其在上升阶段中达到最大值50%点的位置则相对明确。所以，以平均最大值的一半为基准阈值，也就看各个工艺营收占比达到16%的时间作为该工艺成熟的时间点来判断各个工艺节点的发展进度。

上图是各个工艺的成熟时间。Y轴代表以2000年1季度为起始1，各个季度的数值。可以看出，台积电每一个新工艺的成熟时间点都非常有规律，各个点的位置几乎在同一直线上。从趋势线的表达式上推算，台积电的各个工艺切换替代的时间大约为9.8个季度，接近两年半。换句话说，台积电每隔两年半的时间，就会推出新的工艺节点，并成为新的营收主力。

不过如果进一步细化分析，将每个节点的成熟时间减去上一个节点的时间点，我们就可以得到每个节点的更新间隔时间。很明显，从7/10nm开始，这个间隔时间段相较之前有明显增加。由原来的平均9.3个季度暴增到12个季度以上。也就是说，在FinFET技术时代，台积电的技术更新速度也开始放慢了。

不过虽然台积电的工艺发展速度有所下降，但考虑到其竞争对手也很可能放慢技术进步的速度，所以台积电在未来较长的时间里依旧可以通过技术上的垄断优势维持其超高的毛利率以及增长速度。

无论如何，按照前面总结的规律，我们至少可以推算台积电下一个工艺节点3nm的营收发展趋势。假设3nm的成熟间隔时间会更长一些，达到13个季度，那其营收占比达到16%的时间大约是2024年的Q2和Q3之间。

这一判断是否准确，还有待时间的检验了。

目前另一个悬念是台积电的营收天花板在哪里。按照SIA公布的数据，全球半导体器件的市场每年的平均增长率仅有5%多一些。如果台积电的营收占比一旦触顶，那年均增长速度也很可能从现在15%逐步下降到最低至6%左右。

为研究这一点，我将SIA公布的半导体器件数据减去TrendForce公布的全球DRAM和NAND的销售数据，得到一个大致可供参考的非存储器器件的市场数据，并以此和台积电的营收数据进行比较。

由图可以看到，台积电的营收与之的占比在最近十多年从5%猛增到了接近15%。假设制造成本占据销售额45%计算，同时台积电占据制造代工市场的份额稳定在55%，那台积电的占比上限应该是25%左右。考虑到器件销售额中还有很大比例是IDM生产，这一比例的上限实际应该低很多。相对目前15%的占比而言，台积电营收占比的上升空间明显受到限制。

当然，我这个估算方法还过于粗糙，只能供读者做大致参考。希望后续我有机会能够做进一步的详细分析和研究。

这一问题，或许在未来五年内就会变得更加清晰。台积电后续的发展情况究竟如何，值得行业内人士拭目以待。

其它参考数据：