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台积电:AI革命的核心动力源

人阅读 2024-12-26 18:04:07快讯

台积电 一直是推动全球最先进电子设备发展的幕后英雄,不仅是高端智能手机,更是人工智能(AI)加速器等领域的基石,其全球晶圆代工市场占有率高达约64%,在尖端工艺技术上近乎垄断。

凭借其庞大的规模和先进的技术实力,台积电已成为 英伟达 、 美国超微公司 、 苹果 等下游巨头的宝贵供应商。就连 亚马逊 和 微软 等超大规模企业也开始依赖台积电为其量身定制的用于处理庞大AI工作负载的专用集成电路(ASIC)。

如今,台积电正站在由AI兴起所驱动的重要转折点上。OpenAI的“o3”系统等近期突破表明,一旦模型能力跃升,对推理的需求就会迅速激增。

这股AI工作负载的洪流意味着,高性能计算(HPC)芯片的需求量将远超以往预期,而绝大部分这类芯片都将流向台积电的封装生产线。

因此,台积电已成为科技巨头和超大规模企业之间下一代AI竞争的核心,由此产生的短期定价压力进一步凸显了台积电的定价能力和利润率的持久性。

股价表现上看,台积电在中国台湾股价触及历史新高,有望创下1999年以来最佳年度表现,而美股今年累计涨幅已超过100%:

台积电的HPC攻势

台积电增长的最重要驱动力现在是HPC领域,这包括AI加速器、用于AI推理的图形处理器以及定制的云规模ASIC。事实上,HPC为台积电贡献了超过一半的晶圆收入,实现了11%的环比增长。

随着AI工作流程从训练转向大规模推理,这一领域的重要性无疑将进一步提升。虽然英伟达、AMD等超大规模企业将在各自的AI领域展开竞争,但绝大多数新的HPC芯片设计最终都将流入台积电的先进生产线。

台积电这场HPC攻势的关键在于其不断推动先进技术节点的发展。其3纳米(nm)工艺的良率已经超越竞争对手,而微软等HPC客户的兴趣日益浓厚,进一步验证了TSMC在工艺技术方面的领先地位不仅真实存在,而且正在迅速扩大。

英伟达即将推出的设计、AMD的GPU路线图以及亚马逊的Trainium和Inferentia等定制AI芯片,都依赖于台积电。只要HPC的复杂性继续增加,台积电就将继续处于独特地位,能够抓住这一领域的增长机遇。

事实上,可以说随着制造这些芯片所需的复杂性和精细度不断提高,HPC芯片制造的技术壁垒也在不断加强。

o3模型催化剂

OpenAI最近宣布的o3模型及其通过ARC研究所臭名昭著的基准测试的能力,凸显了神经网络在处理新任务方面发生的深刻变革。

o3在ARC任务上近乎或超过人类水平的惊人表现表明,对推理的需求很可能在不久的将来出现激增。前沿模型已经推动了HPC芯片的需求;而o3所示范的这种新型测试时计算模型将消耗更多资源。

没有哪家代工厂比台积电更能应对这种预期的需求激增。AI领域的重大突破需要晶体管密度、能效和专用封装方面的尖端制造能力,而这正是台积电所擅长的领域。台积电的3nm和未来的2nm产能凸显了其准备好应对NVIDIA等公司计划中的任何先进芯片设计。

封装优势:CoWoS及其前景

台积电向AI转型的真正瑰宝是其先进的封装技术,如“芯片-晶圆-基板”封装(Chips-on-Wafer-on-Substrate,简称CoWoS)。这种独特的方法将内存堆叠在计算单元附近,从而实现更高的带宽和更低的延迟。

CoWoS 封装技术

据台积电称,尽管公司正在积极扩大封装产能,但CoWoS的需求仍远远超过供应。这并不奇怪,因为HPC加速器对AI工作负载所需的高带宽/低延迟特别感兴趣。

随着AI性能通过多芯片或芯粒(chiplet)解决方案不断提升,这种封装优势变得愈发关键。台积电已将更先进的封装作为其资本支出(CapEx)预算的核心重点,并为此类先进封装解决方案投入年度支出的10%至20%。

简而言之,随着HPC应用场景的不断增多,台积电的封装生产线将变得愈发不可或缺,为其提供了另一项主要收入来源,并构筑了对抗竞争对手代工厂的护城河。

财务数据及风险

台积电第三季度财报彰显了其坚实的业务基础。公司报告综合营收达235亿美元,同比增长高达36%,表现抢眼。

得益于高效的产能利用和成本控制,公司毛利率达到57.8%。管理层预计第四季度营收将高达269亿美元,毛利率预计维持在57%至59%之间。

台积电拥有约690亿美元的现金及可出售证券,其稳健的资产负债表进一步支撑了看涨观点。尽管公司在产能扩张上投入巨大,仅今年资本支出(CapEx)就超过300亿美元,但仍保持着强劲的自由现金流。

值得注意的是,台积电在资本配置上保持严谨,大部分资金用于先进制程和下一代封装技术的研发。

考虑到其前瞻性市盈率处于十几到二十几的高位区间,对于一家持续实现高利润率并保持两位数增长的公司而言,台积电的估值颇具吸引力。

而风险方面,台积电同样面临半导体行业的周期性波动,但人工智能(AI)需求的增长似乎在一定程度上缓解了公司的周期性下行压力。

此外,公司先进封装技术的扩张以及海外工厂的快速建设预计会带来更多不可预测的宏观经济因素,导致营收出现短期波动。

结论

无论AI以何种形式发展,台积电都处于有利的地位来把握这一浪潮。

OpenAI推出的o3测试时计算技术突破可能引发对推理计算需求的激增,而台积电在这方面具有显著优势。

无论是高性能计算(HPC)GPU还是定制云ASIC,为AI提供动力的先进制程和先进封装技术主要由台积电制造。随着AI竞赛不断升温,台积电的地位或将更加稳固,呈现出难以匹敌的风险调整后上行潜力。

因此,以当前8640亿美元的估值来看,台积电仍是投资者押注AI驱动半导体崛起的明智之选。

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