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台积电与苹果(台积电iphone)

随着苹果对TSMC依赖的加深,这种关系也可能成为苹果的致命弱点。如果发生意外,苹果的供应链可能会受到毁灭性的打击。

重点:

1.作为苹果的芯片代工厂,台积电除了眼前被美国紧逼的数据危机,还有一项重要任务——帮助苹果挺过全球芯片危机。

2.随着苹果对TSMC依赖的加深,这种关系也可能成为苹果的致命弱点。如果发生意外,苹果的供应链可能会遭到毁灭性打击。

3.苹果和TSMC是一种日益共生的关系,因为双方都没有直接的选择。

今年9月,美国以查出芯片短缺为由,要求TSMC、三星等20多家芯片相关企业在45天内公开库存、销售数据、订单等数据”。

犹豫多日后,TSMC最终选择妥协,在美国给出的“自愿提供数据”截止日期(11月8日)前提交了芯片供应链的资料。对此,TSMC表示,提交相关数据是为了帮助解决全球芯片短缺问题,并确保不泄露客户特定数据。

更别提这件事会给TSMC带来什么影响了。作为苹果的芯片代工厂,TSMC现在有一个重要的任务:帮助它的“老大哥”在这场全球芯片供应风暴中度过短缺危机。

此前,日经新闻报道称,由于供应链的影响,苹果正在大幅削减iPad产量,以使用iPhone 13的芯片。虽然最近供应链消息人士透露,随着供应商增加产量,苹果iPhone 13/Pro系列零件的短缺情况正在逐渐缓解;然而,全球芯片供应危机仍对该公司造成了沉重打击。

苹果首席执行官蒂姆·库克(Tim Cook)在此前的财报会议上表示,芯片短缺限制了iPhone、iPad和Mac等产品的供应,导致苹果在第四财季(截至9月底)亏损约60亿美元。

这些问题大多出在老旧的芯片(不是TSMC制造的),而不是TSMC为苹果生产的先进芯片。投资银行Needham的分析师Charles Shih表示:“考虑到TSMC不断增加的产能,苹果将在今年剩余时间里获得充足的供应。”

TSMC长期以来一直是苹果最重要的技术合作伙伴之一,其芯片是iPhone、iPad和Mac的大脑。

每次苹果试图将新一代iPhone的续航时间延长几分钟或者让它们跑得更快,除了苹果本身,TSMC也值得最大的赞扬;同样,当苹果未能达到iPhone的性能目标时,TSMC也应受到指责。

稳定的关系下,暗流涌动。

当前,台积电正在苦苦研究其最新的尖端制造技术,该技术可将芯片上晶体管的尺寸缩小到3纳米。这一变化将使苹果能够在不大幅增加产品尺寸的前提下,在其设备中加入更强大、耗能更少的处理器。

基于对苹果以往芯片的分析,TSMC苦苦挣扎的结果是,iPhone的处理器将连续三年(包括明年)停留在相同的芯片制造工艺上,而这将是其历史上的第一次。这反过来可能会导致一些客户推迟一年进行设备升级,也给了苹果的竞争对手更多的时间来追赶。

尽管遭遇挫折,但苹果和TSMC的合作是近年来科技行业最富有成效的合作之一,也是苹果每年2200亿美元硬件业务的关键。在这场始于近10年前的合作中,TSMC为苹果制造了苹果自己的iPad和iPhone处理器,这使苹果在竞争中占据了优势,因为其竞争对手使用的是“通用芯片”。

随着时间的推移,苹果还与TSMC合作生产苹果为Mac电脑设计的芯片。此外,TSMC还可能为该平台生产一款代号为“Bora”的虚拟现实(VR)芯片。两家公司的企业文化有很多相似之处,比如,极度保密。

与此同时,它们的业务越来越相互依赖。苹果是TSMC最大的客户,占其去年480.8亿美元总收入的四分之一。2013年,当两家公司开始大规模合作时,TSMC的收入仅为214.3亿美元。

在全球芯片短缺给汽车和电子产品等行业造成严重损害之际,TSMC也一直是苹果最可靠的合作伙伴之一。

随着苹果对TSMC依赖的加深,这种关系也可能成为苹果的致命弱点。如果出现意外情况,包括自然灾害和技术故障,可能会对苹果的供应链造成毁灭性的打击。

2013年,双向旅程的开始

台积电作为苹果处理器的唯一来源,也放大了这些风险。

例如,2019年,在芯片制造开始几个月后,TSMC突然发现原材料存在意想不到的缺陷,不得不报废数十万片晶圆,其中一些原本是提供给苹果的。为此,TSMC已经拨出了超过5 . 5亿美元的费用。当然,在这种情况下,苹果基本上逃脱了任何严重的后果。

此外,根据半导体分析师、业内人士和TSMC前工程师的说法,苹果似乎不太可能找到备用芯片制造商。三星和英特尔是TSMC在芯片制造业务上最接近的竞争对手,它们在技术上落后于TSMC,或者没有能力为苹果提供iPhone和其他产品。此外,在TSMC之前,三星曾为苹果代工iPhone芯片。

在2007年推出的最早的iPhone型号中,苹果依赖三星制造其处理器。最初的iPhone处理器甚至是三星设计的。

后来,即使苹果转向由其内部半导体团队设计处理器,也坚持使用三星代工。

三星制造了苹果设计的第一款芯片A4,在2010年的一代iPad中首次亮相,后来苹果在iPhone 4中使用。

但在2010年,时任苹果采购副总裁、现任首席运营官(首席运营官)的杰夫·威廉姆斯(Jeff Williams)飞往中国台湾省,与TSMC创始人兼首席执行官张忠谋和张忠谋的妻子共进晚餐。Williams希望探索将TSMC作为苹果处理器第二制造商的可能性。

张忠谋是半导体行业的传奇人物。1931年出生于中国大陆,他搬到香港,然后去了美国,在那里他在哈佛大学,麻省理工学院和斯坦福大学学习。在为德州仪器工作了25年后,TSMC于1987年成立。

在TSMC,张忠谋开创了OEM商业模式,本质上专注于纯粹的芯片制造功能,并将这些芯片的设计留给客户。

因此,TSMC不会与TSMC引以为豪的这些客户竞争。

当Williams访问张忠谋时,他的计划是完全使用TSMC来制造iPhone 6处理器。然后,换回三星生产下一部iPhone的处理器,也就是在芯片代工厂之间来回切换。据报道,一些芯片设计者通常使用这种策略向供应商施压,迫使他们进行价格竞争。

渴望从苹果蓬勃发展的手机业务中分一杯羹的TSMC立即采取了行动。2017年,Williams在TSMC 30周年庆典上回忆说,TSMC在中国台湾省投资90亿美元建立工厂,6000名员工夜以继日地工作,在11个月内建成了新的芯片代工厂。

根据事件的记录,威廉姆斯当时说,“这一次的执行完美无瑕。”

TSMC的前工程师表示,他们从2013年开始与苹果合作开发iPhone 6处理器。来自TSMC的几十名工程师协助芯片的物理设计,这些芯片必须根据TSMC专有的制造工艺进行定制。一位前工程师回忆说,在与苹果合作的第一年,他和同事们经常要到凌晨3点才完成工作。

当时,TSMC希望在未来赢得苹果所有先进芯片的制造合同。根据苹果的一份内部文件,在iPhone 6最终发布的2014财年,苹果向TSMC支付了超过10亿美元。

随着苹果下一代智能手机iPhone 6S的到来,苹果将其芯片代工转回三星。然而,据苹果前员工称,由于技术障碍,三星很难可靠地为这款设备生产处理器。为此,苹果匆忙设计了第二版芯片,由TSMC承包。这是苹果第一次也是唯一一次利用两家供应商同时生产同一代iPhone处理器。

但这种做法也给苹果本身带来了问题。购买新iPhone的人开始注意到,一些智能手机(配备三星处理器)的电池寿命略短于其他智能手机(配备TSMC芯片),这表明TSMC芯片的效率更高。最终,苹果被迫公开回应这一事件,并向用户保证性能差距可以忽略不计。文件显示,苹果当年向TSMC支付了超过50亿美元的费用。

到2016年,苹果结束了与三星在移动处理器方面的合作,将这些芯片的生产任务完全转移到了TSMC。为此,两家公司的紧张关系一直在升级:2011年,苹果起诉三星在自己的智能手机中抄袭iPhone的设计。2018年,在陪审团裁定苹果获得5.39亿美元赔偿后不久,两家公司就一些悬而未决的专利纠纷达成和解。

据分析师和芯片行业高管称,尽管三星是唯一拥有可与TSMC匹敌的技术的公司之一,但苹果一直不愿将部分芯片生产转移回三星,因为三星与苹果在智能手机业务上存在竞争。

一位参与芯片采购的苹果前高管表示,在三星推出平板电脑(平板电脑使用的芯片类似于第一代iPad的芯片)后,苹果工程师也开始担心三星可能会抄袭他们的设计。这种令人担忧和“不可靠”的合作历史使得他们不太可能恢复OEM关系。

除了代工业务,苹果还从三星购买内存芯片、电池和电路板。

此外,苹果不太可能重启与英特尔的合作关系。在苹果改用自己的M系列芯片(由TSMC制造)之前,英特尔一直在设计和制造Mac电脑的处理器。今天,英特尔的尖端芯片生产能力也落后于TSMC,尽管英特尔已将其作为优先事项。

英特尔还表示,它希望让苹果使用其OEM业务。目前,亚马逊、高通和其他公司都在使用英特尔的代工业务。但分析师认为,苹果再次与英特尔和三星合作的另一个障碍是,如果出现短缺,两家公司可能会优先生产自己的内部处理器。

投资银行Needham的分析师查尔斯·施(Charles Shi)表示:“苹果不想再从三星购买芯片,也永远不会想从英特尔购买芯片。那就只剩下TSMC了。”

对此,KGI证券分析师劳拉·陈(Laura Chen)表示:“在我看来,TSMC更像是一个合作伙伴,而不是简单的供应商-客户关系。没有其他代工厂商能提供苹果需要的最先进的技术。”

越来越近:双方都没有备胎。

在某些方面,台积电和苹果可以说是彼此的“镜像”。

比如,TSMC对保密有一种“苹果式”的执念,甚至比苹果还严格。TSMC的员工被禁止在没有特别授权的情况下携带智能手机上班,他们也不能在办公室浏览很多网站。

公司内部的电子邮件根据不同的保密级别进行编码,并由TSMC的IT部门密切监控,以确保它们不会被发送给未经授权的收件人。今年9月,TSMC宣布解雇7名员工,原因是信息泄露。

在新冠肺炎疫情爆发期间,当苹果允许大多数员工在家工作时,TSMC的工程师和工厂工人仍然被要求去公园,因为保密限制和保持生产线运转的需要。

台湾产品前面的一位电气工程师说,为了防止业务中断,很多团队分成两组,每个小组在不同的楼层工作(防止同时感染)。这位工程师说,如果一个小组中有人病毒检测呈阳性,另一个小组可以继续工作,无需隔离。

TSMC对其创新感到自豪,并在年度评估中以此为基础衡量所有员工,包括安保人员。TSMC的前工程师说,TSMC的每个工厂都有自己的集体创新目标要实现。此外,TSMC还以不间断的24小时“三班倒”研发著称

所有这些都是为了帮助公司领先于竞争对手。近年来,TSMC已经领先于其最接近的竞争对手三星,率先开发出10纳米和7纳米制造工艺,并有望率先实现3纳米工艺。

TSMC的前工程师表示,尽管TSMC有许多大客户,包括高通、AMD甚至英特尔,但苹果却受到了独特的贵宾待遇。据一位曾与TSMC共事的前苹果芯片工程师称,TSMC已经向苹果公司借调了至少100名工程师,帮助其定制芯片的物理设计。显然,这让苹果比竞争对手更有优势。

贝恩咨询公司(Bain amp Velu Sinha,该公司的半导体业务合作伙伴)表示:“通常情况下,芯片设计师会受到制造工艺的限制,但通过更早地与TSMC密切合作,制造工艺可以针对芯片设计进行优化。”

一旦苹果将芯片设计交给TSMC,TSMC通常需要大约一年的时间来可靠地生产这些芯片。TSMC的前工程师表示,TSMC与苹果密切合作,解决可能导致严重缺陷的制造问题,并将苹果的问题置于其他客户之上。

一名前TSMC工程师表示,在生产过程中,当苹果的成品在富士康和和硕的组装厂进行测试时,TSMC的工程师有时会被派往这些工厂,帮助解决与芯片相关的问题。这位工程师说,这样的安排对TSMC的其他客户来说是不寻常的。

和大多数VIP客户一样,苹果有时候要求特别高。TSMC的一名前工程师表示,2020年,在TSMC遇到iPhone 12处理器的制造问题后,苹果向TSMC施压,要求其在不增加合同总价的情况下供应更多芯片。

一名前苹果芯片高管表示,在合作的最初几年,由于担心地震风险,苹果要求TSMC在中国台湾省南部城市高雄至少再建一家芯片厂。今年早些时候,TSMC表示对在该市建厂持开放态度。

目前,TSMC在中国台湾省以外的工厂都基于较旧的芯片制造技术,无法用于iPhone生产。为此,TSMC已宣布在亚利桑那州和日本国内建厂,预计2024年上线。

分析师表示,新工厂的芯片制造能力可能有利于“向苹果供应不太先进芯片的其他公司”,这可能会防止苹果在未来遇到“目前与其他供应商存在的那种瓶颈”。

另一个可能让苹果对其供应链拥有更多控制权的行动是建立自己的芯片工厂。但分析人士认为,这几乎是不可能的。虽然苹果拥有强大的现金储备,但其基本的供应链策略是将尽可能多的工作外包给其他公司,以降低自己的投资成本。

因此,两家公司的未来似乎比以往任何时候都更加交织在一起。分析师表示,苹果对TSMC的商业模式越来越重要。就像大型购物中心的百货商店一样,苹果已经成为TSMC的主要租户。

苹果通常是第一个使用TSMC最先进工厂的公司,这也是TSMC建造这些工厂的原因。

一旦苹果的需求转向更新的芯片制造技术,TSMC就将旧技术转向其他客户。这样,TSMC不仅可以收取更高的价格,还可以赚取更高的利润率。

目前,两家公司正在深化合作关系。今年早些时候,有报道称,苹果公司与TSMC合作,在中国台湾省桃园开设了一家工厂,致力于研发用于虚拟现实(VR)设备的下一代显示芯片。分析师还表示,苹果希望开发自己的5G调制解调器芯片,以减少对高通的依赖,这可能意味着TSMC将夺取更多的OEM业务。

苹果和TSMC的前员工表示,就目前而言,苹果和TSMC的关系大多是积极的,尤其是与苹果和富士康等iPhone组装商紧张的合作关系相比,(苹果和TSMC)就像是一对越来越好的年轻夫妇,而后者更像是争吵不断的包办婚姻。贝恩咨询公司半导体业务合伙人辛哈说:“这是一种越来越共生的关系(苹果与台积电),因为双方都没有直接的替代方案。”

台积电与苹果(台积电iphone)-图1

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