本周，關于索尼游戲機PS 5因為臺積電產能問題導致生產不順，引發市場高度關注，摩根大通特別對此發布分析，認為主要挑戰是臺積電7nm產線滿載導致PS 5難產。
產能與良率的關系緊密，相關報道稱臺積電最新7nm制程良率較預期低10%-15%，對此，摩根大通表示，新產品難免有較低良率，這在正常范圍之內。據摩根大通分析，若臺積電碰到良率挑戰，一般會增加產能來彌補影響，但現在臺積電的7nm產能已經滿載到年底，很難給PS 5擠出更多空間。因此三、四季度PS 5都短缺，主要挑戰是臺積電沒有額外產能。
實際上，為AMD代工的PS 5芯片應不會有太大問題。第三季度良率雖低于預期，但第四季有望快速趕上。
而這一消息，使業界對臺積電的主要關注點，從5nm轉移到了7nm。
7nm火爆出世
2018上半年，臺積電開始試產7nm制程工藝，并在第二季度正式量產，第四季度達到最大產能。主要產品包括FPGA、AI、GPU和網通芯片。
2018年，采用臺積電7nm制程工藝生產的芯片主要有蘋果A12處理器和華為麒麟980。在當年的第四季度，7nm芯片出貨量在臺積電該季度全部出貨量中的比重，達到了23%，在那一季度，其10nm占6%，16nm和20nm共占21%，可見，剛出世，臺積電的7nm產能就備受關注。
后來，高通驍龍855、華為麒麟990、AMD Zen 2這些SoC產品也都陸續采用了臺積電7nm制程。臺積電宣稱相比16nm制程，7nm約有35-40%的速度提升，或降低了65%的功耗。
臺積電的7nm制程工藝分為第一代7nm工藝（N7）、第二代7nm工藝（N7P），以及7nm EUV（N7+）。其中N7和N7P使用的是DUV光刻，但為了用DUV制作7nm工藝，它還使用了沉浸式光刻、多重曝光等技術。而N7+則直接使用了EUV光刻，2017年，臺積電開始使用EUV進行7nm制程開發，并于2019年開始小規模量產，2020年大規模量產，主要產品包括智能手機處理器、HPC和汽車芯片。
N7制程方面，截至2019年底，總計有超過100個客戶產品投片，涵蓋相當廣泛的應用，包含移動裝置、游戲機、人工智能、中央處理器、圖形處理器，以及網絡連接裝置等。此外，N7+版本于2019年量產，協助客戶產品大量進入市場。
以上這三種7nm工藝雖然在性能、功耗等方面表現優異，但成本都十分高昂，起初，只有像華為、蘋果、AMD和高通這樣的大廠才會使用。
除少數大客戶外，臺積電很多客戶從16nm制程直接跨越到了7nm，因為10nm被認為是一個過渡節點。
此外，該公司還推出了從7nm向5nm制程的過渡工藝6nm（N6），該制程的客戶除了以上4家之外，還有博通和聯發科。
N6技術的設計法則與N7技術兼容，也可大幅縮短客戶產品設計周期和上市時間。N6技術于2020年第一季開始試產，預計于2020年底前量產。
按照產品劃分，智能手機芯片一直是臺積電先進制程的主要營收來源，最新數據顯示，其所占比重高達47%，如下圖所示，另外，高性能計算機芯片貢獻33%的營收，物聯網芯片、汽車芯片分別占比8%、4%，數字消費電子產品芯片為5%，其他則為3%。
目前來看，臺積電營收主力為7nm制程。不久前，該公司宣布截止到7月，其7nm良品芯片（good die）累計出貨量已超過10億顆。同時，臺積電優化7nm制程后推出的6nm已經開始進入生產階段，并采用EUV技術取代部份浸潤式光刻掩模。蘋果、華為海思、高通、聯發科、AMD、賽靈思、英偉達、博通等均是臺積電7nm客戶。
據悉，目前大部分客戶已經大幅追加第四季7nm訂單，使得臺積電7nm產能滿載。
在過去兩年里，因客戶需求非常強烈，其產能得到快速提升，預估2020年7nm產能將是2018年的3.5倍。
財報中的7nm演進
除了技術本身，以及客戶和產品外，從臺積電近兩年的財報也可以看出其7nm制程的火爆程度。
臺積電2019年第三季度的財報顯示，當季營收環比增長21.6%，同比增長了12.6%，稅后凈利潤同比增長13.5%，環比暴漲51.4%。
在那個季度里，臺積電的先進工藝產能爆發，蘋果、華為、AMD等客戶都推出了新一代7nm芯片，包括麒麟990系列、A13及銳龍3000、RX 5700系列等，所以，臺積電的7nm產能在那時就已經供不應求，交期從2個月延長到了6個月。
臺積電表示，7nm工藝在2019年第三季度貢獻的營收占比達到了27%，是第一大主力，而16nm工藝貢獻的營收達到了22%，10nm工藝減少到了2%。
臺積電2019年第四季度財報顯示，當季出貨量最大的是7nm工藝芯片，所占比例為35%，超過了三分之一。其他工藝的芯片中，16nm的出貨量占20%，10nm僅為1%。
對比一下，此前的財報顯示，2019年第三季度7nm芯片出貨量所占的比重為27%，10nm為2%，16nm則為22%。顯然，在2019年第四季度，臺積電7nm芯片的出貨比重提升了8個百分點，而16nm和10nm的出貨量均有下滑。
不過需要指出的是，由于臺積電去年第四季度的營收相比第三季度增長了8.3%，這意味著整體芯片的出貨量環比可能有一定的增加，所以16nm和10nm出貨所占比重的下滑，并不一定意味著出貨量有下滑。
臺積電7nm工藝芯片在2019年第四季度的出貨量占比大幅提升至35%，主要與蘋果和華為這兩大客戶有關。蘋果在去年秋季推出了基于A13芯片的iPhone 11系列，華為也推出了基于麒麟990/990 5G芯片的Mate 30系列手機。而這兩個系列的智能手機在去年第四季度開始大量出貨，對處理器的需求也有大幅增漲。而蘋果A13和麒麟990/990 5G芯片都是基于臺積電的7nm工藝制造。
2020年第二季度的財報顯示，與去年同期相比，臺積電收入增長了28.9％，而凈收入和稀釋后的每股收益均增長了81.0％。與2020年第一季度相比，第二季度的收入結果基本持平，凈收入增長3.3％。
其中，7nm的出貨量占晶圓總收入的36％，而16nm的出貨量占18％。可以看到，在今年第二季度，7nm為臺積電帶來了最多的利潤，其次便是16nm，排第三的是28nm。
前些天，臺積電公布了2020年8月份的財報，營收接近42億美元，再次創造歷史新高。臺積電最先進的5nm工藝在今年一季度投產，目前，已經開始為客戶代工相關的芯片，搭載臺積電先進工藝芯片的智能手機也將在年底前大規模出貨。
從近期臺積電的財報來看，7nm工藝才是其近兩個季度的主要營收來源，分別貢獻了營收的35%和36%。
據產業鏈消息人士透露，臺積電計劃將7nm制程工藝的月產能提升到13萬片晶圓，并努力在年底提升至14萬片。
AMD貢獻搶眼
在臺積電所有大客戶中，AMD對其營收的貢獻，特別是7nm制程的貢獻增長最為迅猛。
以AMD公司2020年第二季度財報為例，數據非常亮眼，同時，該公司CEO Lisa Su（蘇媽）提到，目前臺積電的7nm產能非常吃緊。
事實上，近期從業內傳來的各種消息已經表明，AMD開始出現缺貨的跡象，而Ryzen 4000型APU的情況尤為明顯。在被問及AMD的產能與供應情況時，蘇媽是這樣的回答的：“我們有一個強大的供應鏈。我已經在之前說過了，在此就再強調一遍，7nm供應非常緊張，我們仍然在緊密地和臺積電合作，以確保我們能夠滿足客戶們的需求。但產能非常緊，我想表達的是，隨著我們繼續增加產能，我們能夠看到的機會就越多。”
從中我們可以看出，AMD在旗下7nm芯片批量上市一年多后，仍然受到產能問題的困擾，即便蘋果這種超級大客戶的訂單已全面轉為5nm，其騰出的7nm產能仍然無法滿足所有客戶。另外，臺積電在上個季度的環比收入增長只有0.8%，這也從側面證明其產能已經接近極限。
為了在英特爾7nm芯片進展延遲的情況下更快占領處理器市場，AMD將加大對臺積電N7/N7+制程下單量，預計2021全年N7/N7+芯片的訂單增加到20萬片，與今年相比約增加一倍，有望明年成為臺積電7nm芯片的最大客戶。
7nm客戶仍在擴充
雖然臺積電的5nm制程很受關注，且其產能也在快速爬升當中，但7nm產能的緊張狀況依然沒有緩解的跡象，不但老客戶還在排隊加單，新客戶也在想辦法搶得一杯羹，這其中的典型代表就是英特爾和特斯拉。
英特爾在2020年第二季度財報中提到，該公司基于7nm的CPU相對于預期計劃大約滯后了6個月，這將最初計劃2021年底推出7nm芯片的時間節點延期到至少2022年。
最近，關于英特爾已向臺積電下單代工7nm（或6nm）芯片的聲音不絕于耳，雖然近期該公司高管公開表示，外包代工的合作伙伴還沒有最終確定，仍在斟酌和考察當中，但就目前業界僅剩臺積電和三星這兩家具備7nm制程工藝量產能力的狀況來看，英特爾的選擇余地很小，更何況臺積電的7nm要比三星的成熟，且良率更好。
而據臺灣地區媒體報道，英特爾近期已與臺積電達成協議，預訂了臺積電明年18萬片6nm 芯片產能，據估算，這批芯片外包代工業務或超過200億美元規模，如果情況屬實的話，這將成為臺積電失去華為這一大客戶之后的一筆新增大單，在訂單方面并不發愁的臺積電，后續壓力是如何滿足迅速擴大的產能需求。
特斯拉方面，供應鏈消息顯示，該公司正在與博通合作研發新款HW 4.0自動駕駛芯片，而且2021年第四季度就將大規模量產。 據悉，該芯片將采用臺積電7nm制程技術生產，而且是業內首個采用臺積電SoW封裝技術的芯片。
現有的特斯拉FSD芯片由三星代工，制程為14nm。而馬斯克想更進一步，直接跳到 7nm制程，這方面，臺積電是理想的合作伙伴。