1. 投资建议

核心数据预测。我们预计台积电 2023 年-2025 年的营业收入分别为 2,149,559/2,610,356/3,087,705 百万新台币，同比-5%/+21%/+18%，即 68,334/84,205/99,603 百万美元。净利润分别为 827,018/985,255/1,213,414 百万新台币，即 26,399/31,782/39,142 百万美元。

估值 1：考虑到台积电可以持续稳定产生利润和现金流，我们首先采用 DCF 估值法对公司的股权价值进行测算。基于以下假设，我们计算得到 公司 2024 年的合理市值为 7,822.1 亿美元，对应合理价格（每股价格） 为 144.7 美元，目前价值低估。 核心假设： 1） 无风险利率采用美国 10 年期国债收益率为无风险收益率 Rf=3.9% 2） 风险溢价：我们计算得出 2003 年到 2023 年纳斯达克指数的复合 增长率为 10.6%，得出风险溢价为 6.7%； 3） β = 1.19；由于台积电没有债权成本，基于核心假设 1 和核心假设 2 我们得出加权平均资金成本 WACC 为 11.9%； 4） 永续增长率为 3.0%。

估值 2：考虑到台积电下游广泛覆盖半导体行业，我们使用 P/E 方法估 值。结合彭博一致预期，晶圆代工行业可比公司 2024E 为 20.2X。由于 目前晶圆代工行业其他企业聚焦于成熟制程，利润率远低于台积电，因 此我们参考半导体行业内封装测试，IDM 可比公司的平均 P/E 20.9X， 基于台积电无法超越的龙头优势，给予 2024 年 P/E 23X，对应合理价格 （每股价格）141.0 美元。

2. 芯片行业向前，代工巨头崛起

2.1. 芯片产业分工明确，台积电为晶圆代工龙头

半导体芯片核心产业链包括设计，制造，封装测试三个环节，需进行研 发+资本双重成本投入。其中芯片设计属于研发密集型产业，需要厂商不 断投入研发支出用于新技术开发，研发支出占比总产业链 53%；芯片制 造属于资本开支密集型产业，主要依靠“资本投资拉动产能-收入与利润 增长-增长资金投入成长性资本开支”发展，具有较强的规模效应，资本 投入占比总产业链 64%。

行业最早以 IDM 模式进行全流程设计生产，在研发+资本双重成本压力 下，行业逐渐向无晶圆厂模式（Fabless）和晶圆代工（Foundry）模式 转型。在半导体行业早期阶段，企业全部采取芯片设计、制造、封测于 一体的 IDM 模式，但随着行业规模的不断扩大，核心生产环节的研发与 资本投入增加，“摩尔定律”加速技术迭代，芯片厂商需要投入大量资金 来自建生产线，促使企业从 IDM 模式向无需晶圆厂的 Fabless 模式+专 注于制造的 Foundry 模式转型。 晶圆代工模式解决了产品安全问题与制造成本问题，显著降低芯片设计 行业准入门槛。代工模式兴起后行业内涌现了英伟达、联发科、Marvell 等新兴 Fabless 企业。传统企业如 AMD、IBM 也在逐渐剥离芯片制造业 务以节约投入成本。英特尔在 2023 年决定分拆晶圆制造业务，预计 2023 年即可节省 30 亿美元成本，到 2025 年可节省 80 亿至 100 亿美元成本。

晶圆代工行业进入壁垒高，市场呈现寡头垄断格局，台积电为行业唯一 龙头。晶圆代工行业具有资本投入大、技术壁垒高、迭代速度快、规模 效应强等特点，决定了晶圆代工行业寡头垄断集中的竞争格局。2022 年 三星与台积电两家公司共占据市场份额 72%，台积电营收便占据晶圆代 工行业半壁江山，2003 年便占据 50%的市场，自创立以来一直维持晶圆 代工龙头地位。

2.2. 复盘历史，三次赢下关键对决

2.2.1. 1985 年-1987 年：日美半导体之争为中国台湾带来发展机遇

半导体行业曾经王者日本遭受美国打压，产业转移窗口出现。台积电创 立的时期，半导体行业由日企及 IDM 模式主导。1987 年，NEC、东芝、 日立、富士通和三菱半导体总营收排名世界前十，前十大半导体企业中 有五家来自日本。八十年代中期开始美日贸易冲突开始，1985 年，美国 半导体企业提出反倾销诉讼并签订广场协议，1986 年，美日签署《美日 半导体协议》设立价格下限并协议提升美国半导体产品在日本市场份额， 1991 年续签第二份半导体协议。日本半导体产业从此由盛转衰，外溢需 求转移至其他国家。这一段时间美国也涌现出大量 IC 设计企业，新增的 生产需求为中国台湾带来产业转移机遇。

在美国半导体行业耕耘多年后，张忠谋回台挂帅工业技术研究院，并创 立台积电。张忠谋是台积电创立与壮大的灵魂人物。张忠谋在 1949 年由 中国香港赴美并在麻省理工大学获得学士与硕士学位，之后在斯坦福大 学博士学位。在加入德州仪器公司后，逐步成长为德州仪器集团的第三 号人物，但由于德州仪器公司内部路线问题，1983 年张忠谋退出公司。 1985 年，张忠谋受邀回台担任工业研究院院长，并率领团队创办台积电， 担任董事长。

2.2.2. 1987 年-1997 年：艰难初创，逐步确立行业领先地位

中国台湾地区半导体产业落后急需差异创新。1987 年，台积电在中国台 湾新竹成立。当时全球半导体行业被美日 IDM 巨头占领，中国台湾的技 术与资金很难在短时间内完成追赶，因此台积电需要在商业模式上找到 差异化。随着制程的提升，生产线的投入也在对应增加。 台积电首创晶圆代工模式将设计与制造分离，旨在减少资本投入，并且 在升级新产线的同时仍能保持旧产线的产能与稼动率。但在前两年，台 积电的技术尚未成熟，代工模式也没有受到大众认同，以致订单寥寥， 处境艰难。1988 年时，恰逢英特尔从存储芯片赛道转换到了可以将设计 与生产分工的 CPU 赛道。张忠谋抓住机会，通过私人交情，拿到英特尔 的资质认证，接轨世界标准的同时拿到了第一笔代工大单。

与美半导体产业绑定后快速发展，并在台美两地上市。美国大量新兴芯 片设计公司受益于代工模式，无需承担独立建设晶圆厂的高额成本，得 以轻装上阵。高通、英伟达、Marvell 都是在此阶段涌现，与台积电相辅 相成。1994 年和 1997 年，台积电分别在中国台湾证券交易所和纽约证 券交易所上市，94 年营收为 0.73 亿美元，97 年营收为 1.53 亿美元，3 年间 CAGR 为 31.47%。2000 年公司收购世大半导体与德基半导体，规 模迅速提升。

2.2.3. 1998 年-2008 年：击败联华电子扩大领先优势，铜制程自研摆脱 IBM 依赖

联华电子早期曾与台积电并驾齐驱。1995 年，此前做全产业链的联华电 子开始转型专做代工，时任董事长曹兴诚一年内创立 4 家代工厂，联合 12 家美国 IC 设计公司，产能迅速与台积电并驾齐驱，在 0.18 微米制程 时代，联电作为后来者，技术甚至领先台积电。

台积电选择自研铜导线/低介电系数（Cu/Low-K）制程技术，领先联电 并打破 IBM 技术霸权。此前，晶圆代工行业的技术皆出自 IBM 授权， 自主能力差。时值 0.13μm 制程攻关阶段，IBM 是业内首个发表 Cu/LowK 技术的公司，希望向台积电和联电销售该技术，但台积电认为 IBM 技 术并不成熟，因此选择建立自己的研发团队。2001 年，台积电率先研制 出 Cu/Low-K 技术，而 IBM 的技术未能走出实验室。凭借 0.13μm 的优 势，台积电逐渐领先联电并扩大优势。IBM 技术霸权被终结后，十年后， IBM 将代工业务转给格芯，退出代工行业。联电彻底落后，目前已退出 对先进支制程的研发。2004 年，台积电拿下了全球一半的芯片代工订单， 总营收位列半导体全行业第 9 位。

2.2.4. 2009 年-2015 年：击败三星拿到苹果独家代工，抓住智能手机机 遇走出困境迎来高增长周期

2009 年金融危机后台积电遇到短暂危机，利润下滑遭遇挑战。三星的芯 片代工业务始于 2005 年但声量一直较低，直到 2009 年，通过捆绑销售 策略，三星拿到苹果独家订单，代工收入激增；同年格罗方德成立，代 工行业竞争日渐激烈。台积电公司内部同样陷入困境：经济下行，下游 需求减弱，CEO 蔡力行出于成本考虑大幅裁员，同时新产线开发艰难， 良率不及预期。2009 年 6 月，张忠谋以 78 岁高龄重返台积电应对危机。

凭借领先 28nm 与 InFO 封装技术，替代三星成为苹果独家代工商。张 忠谋重新执掌台积电后，当即撤销裁员并加大研发投入。在 28nm 制程 的关键技术上，台积电选择后闸级路线，而三星错误的选择了前闸级路 线，正确的技术路线与高投入让台积电率先宣布量产 28nm 制程。在 2011 年入局封装行业后，台积电开发出了 CoWoS 与简化版的 InFO 技术，可 让逻辑芯片与 DRAM 直连，虽然三星在封装领域也有充足经验，但 InFO 相比三星的改良 PoP 技术厚度小 30%，满足了苹果对厚度的需求。又因 苹果手机与三星手机的业务竞争关系，2013 年开始，台积电为苹果代工 并从 2016 年开始成为唯一代工商，苹果截至目前是台积电最大的客户。

搭上智能手机顺风车，手机业务代替 PC 成为新的支柱。2007 年，苹果 正式发布 iPhone，由此开启全球范围内的智能手机热潮，智能手机出货 量从 2007 年的 1.5 亿部暴增到了 2015 年的 14.3 亿部。手机极快的迭代 速度使得代工成为最主流的芯片生产模式，台积电通信业务占比由 2007 年的 32%迅速增加到了 2015 年的 61%。

2.2.5. 2016 年-现在：击败英特尔赢下先进制程市场，高性能计算成为 新的增长点

10nm 以下节点实现对英特尔反超，先进制程技术领先形成压倒优势。 随着制程不断缩小，研发难度大幅上升，格罗方德和联电已放弃 14nm 以 上制程研究，目前先进制程玩家玩家仅剩台积电、三星与英特尔三家。 2014 年英特尔的 14nm 技术曾短暂领先台积电与三星。为突破 10nm 技 术，张忠谋启动夜莺计划，带领工程师团队进行 24 小时三班倒的技术攻 关，并在 2016 年如期试产。相较之下英特尔的 10nm 由于选择了错误的 技术路线，放弃使用 EUV 光刻机，转而选择更为激进的双重曝光和四重曝光技术，引入金属钴作为连接层材料，耗费大量时间，直至 2019 年 Q3 才交付首批 10nm 芯片。而同一时期的台积电已量产 7nm+。在先进 制程市场，台积电已形成垄断地位，10nm 以下市场占据 9 成市场份额。

2.3. 复盘股价：大小周期与下游行情高度重合，目前处于新一 轮增长起点

台积电覆盖半导体行业大部分品类，龙头地位稳定充分体现下游市场景 气程度，股价与费城半导体指数高度重合。费城半导体指数集结全球 30 家领先的半导体企业，可以充分反映全球半导体产业链上下游的景气情况（截止 2022 年底，台积电的权重仅有 5.8%，对指数变化影响微弱）。 对比台积电股价与费城半导体指数的历年涨跌幅数据，在长的技术周期 上涨跌趋势完全符合，2009 年至 2022 年 10 月涨跌幅度几乎重合。产能 与库存小周期也符合行业平均情况。目前市场正处于 2022 年 10 月低点 以来的复苏过程中。

3. 公司情况

3.1. “双首长制”尾声魏哲家接任掌舵，高管团队多元专业

张忠谋退休后 “双首长机制”平稳运行五年，魏哲家接任独自掌舵开启 新航程。2023 年 12 月 20 日，台积电宣布现任董事长刘德音将在 2024 年股东大会后退休，并提议由现任总裁魏哲家接任。此前两人自 2018 年 年中张忠谋宣布退休后，在“双首长机制”下共同领导五年。魏哲家于耶 鲁大学获得电机工程博士学位，在德州仪器、意法半导体、特许半导体 等大厂工作后于 1998 年加入台积电，是台积电铜制程良率提升的功臣， 自 2013 年担任 CEO 开始已有十余年管理经验。

技术团队由先进封装功臣余振华领衔，技术实力雄厚。余振华 1994 年 加入台积电，带领台积电率先成功研发出铜导线/低介质互连技术与 CoWoS、InFo、TSV 封装工艺，为功勋“研发六骑士”的一员。研究发展 部门的其他资深副总经理皆为公司元老，包括 2004 年加入的前英特尔 先进技术研发协理罗唯仁，1994 年加入公司的米玉杰和 1997 年加入公 司的侯永清。董事会 10 席董事中包括 6 位独立董事，1 席位为中国台湾行政院开发基 金，背景多元非一言堂。台积电的独立董事席次超过一般董事，内部董 事仅占 3 席；国籍上，独立董事有 4 位外国人，国际化程度高，且皆来 自于行业内，保证董事会照顾全体股东以公司发展利益为基准。

3.2. 股权结构分散，台积电不是美积电

股权分散无单一大股东，中国台湾行政院排名第一占比 6.38%，外资持 股近八成但皆为分散财务投资。台积电在 2022 年财报中披露的前三大 股东为花旗托管台积电存托凭证专户、行政院国家发展基金和花旗（中 国台湾）商业银行受托保管新加坡政府投资专户，分别占比 20.51%/6.38%/3.32%。其中托管在美股存托凭证账户与托管在中国台湾 各外资行的投资基金账户大多只是财务投资，不会对台积电的生产经营 带来影响。

3.3. 晶圆产能以十二英寸为主，扩产先进封装应对 AI 需求

台积电的产能主要位于中国台湾，海内外各有分布。晶圆厂产能上，台 积电 12 英寸产能占比最大，以应对不断增长的先进制程需求。现有产能 中，除中国台湾外，上海，南京，美国，新加坡均有产能分布，目前台 积电正在扩大全球布局，位于美国、日本、德国的晶圆厂正在建设中。 目前台积电拥有 5 座先进封装厂。为了应对日益增长的AI需求，台积电 计划投资 900 亿新台币（折合人民币 206 亿元）建设新的先进封装厂， 扩充 3D Fabric产能。

3.4. 客户优质，美国制裁事件后迅速解除中国客户依赖

客户资源优质，与苹果建立长期合作。台积电的主要客户为苹果、联发 科、AMD、高通、博通、英伟达、索尼等科技巨头，并与苹果长期维持 紧密合作。其中华为作为曾经的第二大客户，在制裁事件发生后其他订 单迅速填补了需求空缺。从地区看客户收入来源，美国为主导，中国大陆份额在迅速增加后因制 裁被海外填补。2010 年至 2019 年，中国大陆的收入占比经历了快速上 涨，但在制裁事件发生之后，中国大陆的份额锐减。凭借台积电的技术 优势，空缺的产能被其他地区迅速填补。

4. 制程技术为底座，广度深度打造坚固护城河

4.1. 先进制程持续领跑，引领全球算力升级

晶体管密度是算力提升关键，台积电是引领先进制程发展“领头羊”。芯 片性能可通过 PPA（功耗、性能、面积密度）衡量，算力由承载的晶体 管数量决定。表面积扩大会导致良率降低等问题，因此行业普遍追求缩 小晶体管尺寸以提高晶体管密度。具体来说是减小晶体管结构中导电沟 道的长度，该长度代称为逻辑制程，制程越小，导电沟道越短，信号传 输越快，性能更高，同时电流通过时的损耗也越低。先进制程与成熟制 程的分界线为 28nm，28nm 以下的制程被称为先进制程，发展先进制程 有技术与资本双重障碍。极高的资本投入与技术壁垒使得追逐企业如索 尼、Sharp、Infineon、AMD、德州仪器、意法半导体、格罗方德和联电 陆续退出先进制程研发，目前 10nm 以下的制程节点，仅有台积电、三 星、英特尔三个玩家，相比另外两家，台积电的节点保持领先，是引领 先进制程发展的“领头羊”。

平均两年更新一代制程，20nm-10nm 下游应用广泛覆盖。台积电自 1987 年推出 3μm 逻辑制程后，平均每两年突破一代新的工艺，自从 2011 年 推出 28nm 先进制程为苹果代工后，制程发展不断加快，2019 年便量产 7nm+超越英特尔 10nm，2020 年量产 5nm 进程，2022 年实现高良率 3nm 量产，从 2018-2022 年间，公司先进制程技术资本支出 CAGR 超过 70%， 未来公司将继续加大先进制程研发进度，2023 年 320-360 亿美元资本支 出中，有 70-80%将用于先进制程技术研发，并计划到 2025 年量产采用 Nanosheet（GAA）新技术研发的 2nm 节点。

7nm-2nm 先进制程版本丰富，满足客户对功率、性能、面积、易用性、 IP 生态系统和成本的不同需求。台积电先进制程分为“7nm”、“5nm”与 “3nm”三个制程家族，N7、N5 与 N3 每一代节点进步，都有较大的性能、 功率与面积密度增益，同时遵循着不同的 IP 设计规则。P 系列为原节点 性能增强版，通过优化提供较小的性能和功率增益，优势在于保持 IP 兼 容性，在芯片固定成本快速提升的当下，客户可以用较低的成本进行节 点的转换升级。N6 与 N4 称为“小节点”，通过对上一代节点的优化，实 现更好的性能、功率与面积效率，同时减少掩模数量和工艺复杂性，拥 有更好的良率与更短的生产周期，提供 RTO 与 NTO 两种方法使得客户 能够以低成本、快速度进行制程升级，具有良好的成本效益优势。X 系 列为高性能计算专用版，在适度漏电平衡下，允许更高电流、电压和频 率，提高驱动效能，以提升计算速率，在高算力领域具有有力的竞争力。 N3E 为 N3 节点精简版，目的在于降低 N3 昂贵的成本，投产难度更低， 良率更高，成本下降，晶体管密度较 N3 减少，但仍大于 N5。在芯片性 能过剩的背景下，具有很高的成本与时间竞争力。

5nm 节点营收逐步上升超越 7nm 成为第一大收入支柱，3nm 节点首次 贡献收入，先进制程发展为台积电不断带来增长点。台积电营收主要靠 先进制程支撑，每 2-3 年更先进的制程就会替代原有制程成为营收的支 柱，先进制程的发展为台积电不断带来增长点。23Q3 受益于英伟达等客 户的 AI 计算高性能领域需求的快速增长，5nm 节点营收逐步上升，占 比由 23Q2 的 30%提升至 37%，成为公司第一大收入来源；7nm 由于智 能手机需求下降与客户推迟产品发布，占比由 23%下滑至 16%，但随着 AI 算力、汽车电子、RF 射频连接等领域需求的上涨，7nm 制程未来有 望继续贡献营收；3nm 由苹果 A17 Pro 首次贡献收入，占比 6%，随着智 能手机与 HPC 等客户的不断导入，3nm 占比将在 2024 年进一步提升。

4.2. 成熟制程需求量大且稳定，台积电扩产维持优势

成熟制程是长期存量大市场，近年来成熟制程需求迎来第二次增长，代 工厂开始产能再扩展。相比先进制程四成的代工市场份额，成熟制程代 工场市份额近六成。在消费电子、家电、通信、云计算、汽车电子等应 用领域，28nm 以上的成熟制程即可满足应用需求。成熟制程领域技术壁 垒低，玩家众多导致利润较低，各家代工厂几年来不再扩充产能。但随 着 5G 带动射频芯片、智能电动汽车带动电源管理芯片、MCU、驱动 IC、 传感器等芯片、AIoT 带动无线和微控制器芯片，多年不再扩产的成熟制 程芯片需求迎来第二次增长。晶圆代工厂重新进入“提价-收益率提升-扩 产”的再扩张阶段，各大晶圆厂在成熟制程尤其 28nm 制程扩产以应对需 求增长，2023 年成熟制程产能将会持续提升，成熟工艺产品结构将会持 续优化。

台积电提供多元化成熟制程工艺服务，联动特殊制程覆盖多元下游应用。 台积电成熟制程工艺包括射频、模拟、嵌入式存储、CIS 图像传感、BCD 电源管理等特殊制程工艺，台积电根据客户需求对成熟制程不同细分领 域进行特殊化定制，相关产品广泛应用于汽车电子与物联网 MCU、车用 雷达、高端面板驱动 IC 与无线充电芯片等领域。

台积电成熟制程芯片产能处于行业领先地位，28nm 扩产持续。台积电 在成熟代工市场份额排名第一，占比全球 28%，处于绝对领先地位。产 能规划上，台积电仍在加码扩产以应对未来成熟制程下游应用的增长需 求，2022 年与 2023 年每年投资达 40 亿美元，规划在中国台湾、大陆南 京、日本、德国扩建 28nm 等成熟制程晶圆厂，2025 年成熟工艺产能将 提升 50%，维持成熟制程领域的竞争优势。

4.3. 特殊制程赋能逻辑制程，锚定具体应用

特殊制程技术为具体应用提供定制化设计，具有较大增长扩展空间。非 数字逻辑的特殊制程技术通过优化设备用于与外界交互的模块（感测、 声音、显示、电源等）器件结构，最大化发挥器件特性以提升产品性能 及可靠性。在发展先进逻辑制程技术投入成本高、研发愈发困难的情况 下，特殊制程具有非尺寸依赖、工艺相对成熟、研发投入低、种类繁杂 差异化强等优势。随着高端智能手机的升级与汽车的智能化、电气化、 网联化持续进行，特殊制程需求在未来将不断增长。

台积电打造全面多元化特殊制程产品组合，持续扩大特殊制程产品产能。 作为台积电业务的重要组成部分，公司特殊制程产品组合包括微机电系 统 (MEMS)、CMOS 图像传感器、嵌入式 eNVM、射频 (RF)、模拟 (Analog)、高压 (High Voltage)、电源管理（BCD-Power）和超低功耗（ULP） 等。2017-2022 年，台积电对特殊制程技术投资的 CAGR 超过 40%，并 且将在大陆南京、日本、德国等地区新建特殊制程晶圆厂，到 2026 年预 计产能提升近 50%。

5. 先进封装技术：从算力到封力，技术领先领跑后摩 尔时代

后摩尔时代，先进封装成为提升性能关键技术。根据摩尔定律，集成电 路上可以容纳的晶体管数目每经过 18 个月到 24 个月便会增加一倍。集 成电路的算力提升有两条技术路径，其一是延续摩尔定律，通过缩小晶 体管尺寸增加元件数量；其二是超越摩尔，采用先进的设计思路与封装 工艺实现性能提升。随着制程进入 5nm 以下摩尔定律的失效，各家设计 厂商已将先进封装技术视为后摩尔时代算力突破关键。先进封装需要 Fabless 与 Foundry 的双重联动，代工厂比封装厂更具优势。不同于以 往分离的设计、代工、封装的分工模式，先进封装需要在设计阶段就开 始定制研发制造工艺，在芯片制造层面实现，对代工厂擅长的前道工艺 更为依赖。台积电在十多年前就观察到了这一行业转变，于 2008 年底成 立导线与封装技术整合部门。2011 年推出首款产品 CoWoS，2016 年， 凭借 InFO 封装拿下苹果独家订单后，公司先进封装逐渐打开市场。

台积电的先进封装技术 3D Fabric 属于 Fan-out 和 2.5D/3D 封装技术。 先进封装包括倒装（Flip Chip）、凸块（Bumping）、晶圆级封装（Wafer level package）、2.5D 封装、3D 封装、扇出型晶圆级封装（Fan-Out）等 技术。根据 Yole 的预测，2027 年 2.5D/3D 市场规模将达到 150 亿美元， Fan-out 市场规模将达到 40 亿美元。

先进封装竞争格局集中，公司资本支出第二，出货量居前三位。目前全 球有 6 家主要玩家，包括台积电、英特尔与三星两家 IDM 以及排名前三 的封测厂日月光、Amkor 和 JCET，6 家合计在先进封装晶圆的市占率超 过 80%。根据 Yole 统计，台积电 2021 年先进封装市场份额排前三，资 本支出在 2022 年排第二位，仅次于最近开始发力的英特尔。

5.1. 3D Fabric 三大技术代表 chiplet 三种主流形式，面向多种 应用

算力时代，Chiplet 技术已成为共识选择。Chiplet 又称为芯粒技术，指 将不同工艺节点的小芯粒通过封装技术连接成大芯片，实现紧凑设计， 提升芯片良率，客户也可将模块化的小芯片复用，缩短研发时间。Chiplet 工艺可分为 2D、2.5D、3D 三类，其中 2D 封装是在基板的水平表面贴 装/键合芯片和被动元器件。2.5D 封装添加了中介层（Interposer），进行 高密度 I/O 互连的封装。3D 封装是芯片之间的堆叠封装。台积电的 3D Fabric 平台涵盖了先进封装的各个主流方向。

5.1.1. CoWoS 封装已成为高性能 AI 芯片的行业标准

CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)是一种 2.5D 先进封装技术，其高 性能与高功率设计已成为 AI 芯片行业标准。其中 CoW 是将晶片堆叠， oS 是将晶片堆叠在基板上。CoWoS 的核心思想是将不同芯片通过同一 中介互联，实现多芯片堆叠。根据中介不同有三种实现方式： 1）CoWoS-S：最经典的 CoWoS 技术，采用硅中介层，为高性能计算应 用提供更高的性能和晶体管密度。 2）CoWoS-R 则利用 RDL 中介层，结合 InFO 技术进行互连，强调小芯 片之间的更强互连。 3）CoWoS-L 通过融合 CoWoS-S 和 InFO 技术优势，采用夹层与 LSI（局 部硅互连）芯片进行互连，并运用 RDL 层进行电源和信号传输，提供了 灵活的集成方案。

5.1.2. InFO 封装降低成本减小体积，适用于移动场景

InFO（Integrated Fanout technology）集成扇出晶圆级封装在 2016 年在 苹果 A10 量产，是 CoWoS 的简化版本。区别在于使用 polyamide 代替 CoWoS 中的硅中介层，降低了成本与封装高度，适用于移动设备。InFo 有三种版本： 1） InFO_PoP：FOWLP 和 PoP 的合体，在 FOWLP 的基础上，堆叠了 一个 DRAM 芯片，通过 TIV（Through Info Via）互联。可用于移动 设备。2016 年推出的 iPhone 7 中的 A10 处理器即采用台积电 16nm FinFET 与 InFO-POP 工艺。 2） InFO_oS：采用 InFO 技术，集成多个高级逻辑芯片，使用 RDL 层进 行互联，通过增加封装基板，应用于 HPC，可看作 CoWoS 的廉价版 3） InFO_LSI：在封装基板内潜入了局部硅桥(LSI)，达到极致互连带宽 和成本的平衡。

5.1.3. TSMC-SoIC 为 CoWoS/InFO3D 封装版，仍处初步阶段前景广 阔

SoIC 平台采用先进的 3D 芯片堆叠技术，重新整合了 SoC中的小芯片， 使得最终的集成芯片在性能上胜过原始 SoC，同时也提供了更灵活的系 统功能整合。相较于 2.5D 封装，SoIC 具有更高的芯块密度、更快的传 输速度和更低的功耗。可满足云，网络和边缘应用中不断增长的计算， 带宽和延迟要求。 在 2019 年，台积电引入了 SoIC 技术。与后道制造的 CoWoS 和 InFO 主 要侧重于在封装阶段将完成晶圆级封装的逻辑芯片、HBM、Interposer 等 进行堆叠不同。前道 3D 制造的 SoIC 是在前道晶圆制造环节，就在逻辑 芯片上制造 TSV 通孔，并将逻辑芯片之间（或逻辑芯片的晶圆之间）进 行堆叠。目前，SoIC 技术仍处于初步阶段，月产能约为 1900 片，但未 来几年预计将保持持续翻倍增长。

6. 五大应用平台皆占据领先地位，下游需求旺盛景气 高涨

公司业务分为智能手机、高性能运算、物联网、车用电子及消费电子五 大平台，高性能运算和智能手机业务是最重要的收入来源。高性能运算 受 AI 热点趋势影响，总量与占总营收比例持续增长；手机代工营收占 比略有下降，但仍是公司主要收入来源。根据台积电预测，2030 年全球 半导体市场规模将达到 1 万亿美元，其中 40%是高性能运算，30%是智 能手机，15%是汽车，10%是物联网，其余是 5%。

6.1. 智能手机：龙头地位稳定，芯片迭代与 5G渗透势头持续

台积电智能手机业务包括先进制程手机 SoC 代工和特殊制程代工两个 板块。智能手机内部有系统芯片 SoC、DRAM 存储、显示器驱动、电池 电源管理系统(PMIC)、触屏感应、CMOS 影像感测器等上百种不同的芯 片。台积电主要涉及到先进逻辑制程和特殊制程中的射频、电源管理、 传感器、模拟等代工业务。手机业务收入整体螺旋上升，受下游智能手 机需求影响较大。23 年 Q1Q2 营收首次下滑，23Q3 再次企稳回升。

6.1.1. 系统芯片 SoC/基带独占七成份额，制程升级助力 ASP 提升

SoC 集成众多核心模块，成本约占到手机总 BoM 成本 20%。SoC 作为 系统级芯片，在 CPU 的基础上集成了 GPU、RAM、ADC、蓝牙、基带 等子模块，总体上可分为处理应用程序运行的应用处理器（AP）和处理 无线信号的基带芯片（BP）两大处理器。从成本角度来看，SoC 约占 BoM 总成本20%，以小米12S Ultra为例，SoC成本占到了BoM成本的24.8%， 三星 Galaxy S20 Ultra 5G 的 SoC 占到了总成本 20.3%。 目前 SoC 制造以代工模式为主，代工市场被台积电和三星两家瓜分。头 部几家手机 OEM 厂商，除三星外都采用了设计代工模式。根据 Counterpoint 在 2022 年 Q1 的统计，台积电在智能手机核心芯片 SoC（含 基带）代工的市场份额达到 70%，三星仅承接余下的 30%份额。另据 Strategy Analytics 数据显示，台积电在智能手机 AP 代工市场份额在 2022 年达到历史新高的 85%。

台 积 电 覆盖下游所有头部玩家，主流芯片制程已达到 3nm。据 Counterpoint 统计，联发科、高通、苹果、紫光展锐、三星五家市占率接 近 100%，其中联发科、高通、苹果作为前三排名稳定，台积电与头部三 家均有长期合作：联发科与苹果近年来选择台积电作为独家代工商，高 通在代工商的选择上较为摇摆，采用双代工策略。

6.1.2. 基带芯片代工领头羊，下游 5G 渗透仍在继续

手机基带芯片（Baseband Processor）是系统 SoC 的另一大关键组件， 用于 Wifi、移动网络、蓝牙信号的接受与解码。由 CPU 处理器、信道 编码器、数字信号处理器、调制解调器和接口模块组成。此外，基带芯 片还承担多媒体处理、网络连接管理、安全功能等职责。 全球基带芯片市场份额高度集中，台积电为联发科与高通两家的代工商。 根据 Techinsights 的研究报告，2022 年基带芯片市场由高通、联发科合 占 88%的市场份额，三星也占据了 6%的市场份额。5G 基带芯片的竞争格局与总体市场近乎一致。在代工商的选择上，高通较为摇摆，选择三 星与台积电两家；联发科最新的 M80 5G 基带芯片选用台积电 4nm 工艺。

短期内手机销量低迷，提升 ASP 成为重点，5G 手机对系统 SoC 与基带 有着更高的制程要求。据 IDC 统计，2016 年全球智能手机出货量已经见 底，从此进入存“量”时代，提升“价”成为业绩改变的关键。市场上入门 款的 5G 芯片要求至少为 7nm 制程，随着 5G 渗透的推进，先进制程的 市占比将进一步提升，5G 智能手机芯片组平均价格约为 4G 智能手机芯 片组价格的两倍，代工 ASP 显著提升。

随着 5G 渗透率的提升以及手机芯片迭代，5nm 以下制程将在两年内成 为主流。据 counterpoint 预测，到 2025 年，N5、N3、N2 将合计占到 60% 的晶圆需求，台积电与三星在 5nm 以下的技术布局显得尤为关键。其中 N5 节点相对于 N7 和 N10/12 带来了明显的性能、功耗、面积（PPA）提 升，预计将占到晶圆需求的 25%-30%，在未来两年是手机代工的关键节 点。

6.2. 高性能计算：AI 与智能化带来高增长

台积电的高性能计算（HPC）包括任何类型的高性能芯片。19 年 Q1， 台积电将 HPC 定位为新的应用门类，包括中央处理器（CPU）、图像处 理器（GPU）、现场可编程门阵列（FPGA）、服务器处理器（Server CPU）、 加速器（Accelerator）、应用特定集成电路（ASIC）等用于 5G/6G 通讯 设备，AI、云和数据中心等领域的芯片。 高性能计算（HPC）成为新的增长点，AI 需求助推未来增长。随着 AI 及高性能运算需求的增加，HPC 在营收中所占比重逐年增加，22Q3 开 始已超越智能手机成为第一大营收来源。

6.2.1. 消费级 PC CPU：植根 AMD x86，“非英特尔系”ARM架构带来 大量代工增量

6.2.1.1. X86 架构呈现双寡头垄断格局，台积电包圆 AMD 订单但难以 突破英特尔 IDM 市场

全球 PC CPU 市场呈现双寡头垄断格局：英特尔领先市场，AMD 稳守 三成市场。目前 x86 架构占据了桌面电脑与笔记本电脑的主要市场份额， 英特尔与 AMD 是 x86 架构代表厂商。在总份额占比上和变化趋势上， 笔记本英特尔持续占据优势，形成近似 7：3 的格局，在 20Q1 后 AMD 份额回升至 20%左右，桌面电脑市场大部分时间英特尔处于领先状态， 但在 2005Q4 和 2020Q4 被 AMD 短暂反超。英特尔的 IDM2.0 战略中， 未来将进一步扩大内部生产。因此，“非英特尔”代工市场是台积电 PC CPU 代工重点。

台积电包圆 AMD PC CPU 订单，英特尔核心 CPU模组自主制造，非核 心先进制程依赖台积电 5nm、6nm 工艺。芯片制造方面，AMD 的 PC CPU 选择台积电作为代工商，而英特尔的核心 CPU 模组制造采用 IDM2.0 模式，仅将部分无法制造的部分交给台积电代工，如英特尔即将 上市的最新 CPU 系列 Meteor Lake， Graphics Tile 图形模块与 IO 模组 使用台积电 5nm 工艺，SOC 模组使用台积电 6nm 工艺，但 Compute Tile 计算模块仍使用 Intel 4 工艺。

6.2.1.2. ARM 架构玩家合力突破英特尔 x86 护城河.代工市场爆发在即

苹果 2020 年推出 Apple Silicon 计划与 M 系列芯片，摆脱英特尔开启 Mac 芯片转移进程。2020 年 11 月 11 日，苹果发布基于 Arm 版本 M1 芯片的 Macbook Air、Macbook PRO 13 寸和 Mac mini，与英特尔版本并行，目前已发行 M1、M2、M3 三个系列产品。23Q3，有一半用户选择 Arm 版本。 Windows 加大对 ARM 系统支持，意欲打破现有 Wintel 联盟格局。第 一款支持 ARM 的 windows 设备 Surface RT 上线于 2012 年，但因为一 直以来 Wintel 联盟的存在，使得 windows 对 ARM 生态的支持较弱，基 于 ARM 架构的 windows 设备的竞争力一直较弱，并未受到消费者的认 同。近年来微软不想依赖单一供应商，意欲打破 Wintel 联盟，Windows 对 Arm 的支持越来越多，生态系统正在逐步完善。

ARM 架构 CPU 有望打破 x86 架构垄断局面，高通微软排他性协议提前 布局，英伟达与 AMD 觊觎入局。早在 2016 年，微软与高通签订独家协 议，让 Windows 操作系统仅能在高通的 Arm 架构的处理器上运行，但 此前的骁龙 7c、8c 和 8cx 三代 PC 芯片皆反响平平，随着 windows 加强 对 ARM 架构的兼容支持，在 2023 年 10 月 24-26 日举办的骁龙峰会上， 高通发布基于 ARM 架构的骁龙 X Elite 芯片，支持原生 AI。此次高通以 新序列命名，其内核 Oryon 的性能可挑战英特尔 13 代 i7，与 i9-13980HX 相比单线程性能更强。微软与高通的独家协议将于 2024 年到期。我们 预计英伟达与 AMD 研发的基于 ARM 架构的 PC CPU 有望于 2025 年 上市，PC 行业以英特尔、x86 主导的格局将出现松动。

苹果、高通、英伟达、AMD 的 ARM CPU 均由台积电代工，“非英特尔” 系突破英特尔护城河带来大量代工增量。Counterpoint 预计，随着更多芯 片厂商推出 Arm 架构的 PC 芯片，Arm 架构（包括苹果）的市场份额有 望上升。到 2027 年，Arm 架构芯片在 PC 市场的份额预计为 25.3%，较 2022 年增长近一倍；x86 架构的总体份额将下滑至 74.4%，其中英特尔 的份额下滑至 60%。

AI PC 将为带来 PC 市场量价齐升。2023 年 10 月，联想发布了首款 AI PC，通过在硬件中集成加速单元以实现本地大模型部署。AIGC 应用的 部署在促进换机需求的同时也对 PC 硬件提出更高要求，硬件加速模块 在 PC 的渗透率提升有望提高 PC 单价，两者共同导向 PC 量价齐升。

6.2.2. 消费级 PC GPU 主流品牌皆使用台积电代工，份额稳定静待下 一波换机潮

PC GPU 出货量稳定，英伟达、AMD、英特尔三家主流品牌的 GPU均 选择台积电代工。PC GPU 直接受到桌面型计算机笔记本电脑出货量的 影响，在消费级 PC 已经接近饱和的情况下，PC GPU 的出货量已进入增 量周期。在主要的玩家中，英伟达的 RTX 40 系列显卡，采用台积电的 5nm 工艺；AMD 一直以来都是台积电的拥趸， RX 7000 系列独显使用 台积电的 5nm 和 6nm 工艺；Intel 的独立显卡 ARC 系列也交由台积电代 工生产。 未来这几家同样规划台积电代工，代工市场份额保持稳定。英特尔的 GPU 产品线将继续选择晶圆代工模式，第二代 Battlemage 绘图芯片会采 用台积电 4 奈米制程，预期 2024 年上半年就会开始投片，第三代 Celestial 绘图芯片将采用台积电 3nm N3X 制程，2026 年上半年开始进入量产。

6.2.3. 服务器 CPU 由英特尔 x86 架构 CPU 主导，ARM架构崛起快 速抢占份额

传统服务器的算力来源是 CPU，占硬件成本中约三成，AI 服务器同样 需要 CPU 协同。服务器的作用是向用户提供计算能力，通常位于数据 中心，主要组件为 CPU（提供算力）、GPU、网卡、内存、硬盘、RAID 卡和电源管理系统等。根据 IDC 的数据，在经典的基础服务器中，CPU 成本约占到服务器整体硬件成本的 32%，服务器的算力提升主要依靠 CPU 制程提升及核心数量的增加。AI 服务器由 GPU 提供主要算力，但 仍然需要 CPU 来进行指令。同时，因为现在服务器算力更多依赖 AI 加 速器（如 GPU、ASIC、FPGA），服务器 CPU增速与服务器出货量增 速直接挂钩。

过去英特尔 x86 垄断服务器 CPU 市场，使用 IDM 模式自主制造。从架 构看，过去十几年，x86 持续领先市场，counterpoint 在 2023 年 2 月统 计中，x86 架构占据了 91%的市场份额，长期以来英特尔占据 x86 架构 90%以上份额。由于英特尔针对核心的 CPU 芯片采取 IDM 模式，台积 电未能取得代工份额。但随着数据中心客户对性能功耗比的愈发重视， 低功耗的 ARM 服务器 CPU 开始崭露头角。

AMD、Ampere、亚马逊等玩家的强势增长快速抢占了市场份额，非“英 特尔系”代工仍有增量。2022 年，AMD 数据中心（服务器）CPU 同比增 长 62%，而英特尔则同比下降了 16%，叠加亚马逊 Gravition、Ampere、 阿里巴巴倚天处理器的推出，英特尔的市场份额由 2021 年的 80.71%快 速下降到了 2022 年的 70.77%。公开代工商的玩家中，Ampere 和 AMD epyc 霄龙芯片最新一代均采用台积电 5nm。台积电凭借在高性能计算与 先进制程上的技术积累，牢牢锁定新兴服务器 CPU 的代工份额。

6.2.4. AI 芯片代工需求爆发增长，台积电凭借 CoWoS 护城河包揽订 单

生成式 AI 开启 AI 新纪元，各厂商开启算力与 AI 芯片军备竞赛。2022 年 11 月，Chatgpt 的发布引燃了生成式 AI 行业，各大科技公司加码布局 AI 大模型。生成式 AI 的发展依赖于大模型训练，推动算力需求猛增，AI 服务器/芯片遭到疯抢，芯片在算力竞赛中重要性显著，在 AI 服务器 中，处理器成本比例达到了 50%-83%。

6.2.4.1. 先进逻辑制程代工以 GPU 为主，ASIC、FPGA 潜力巨大

GPU 是 AI 服务器是最重要算力载体，GPU、FPGA、ASIC 等处理器需 求猛增。训练超大语言模型所需算力提升已经超出摩尔定律算力提升速 度。仅用 CPU 无法满足算力需求。因此需要对 AI 在架构上进行专门设 计的芯片类型，通常配置为 CPU+多块 GPU/FPGA/ASIC。GPU 是最重要的 AI 芯片，现阶段的代工与竞争重点仍以 GPU 为主。 GPU 可以比 CPU 提供更高的指令吞吐量和内存指令，可以同时并行执 行成千上万条线程。在 AI 模型训练过程中，包含海量的重复简单运算， 因此 GPU 的设计框架可以满足 AI 应用需求。当前英伟达经典的 8 卡 A100 服务器包含了 8 张 GPU 堆砌算力，助推需求猛增。

AI GPU 市场目前被英伟达垄断，AMD、微软等玩家也已在路上。凭借 CUDA 打造的生态壁垒，根据 Trendforce 统计，除开占比达到 20%的云 厂商自研 ASIC，英伟达目前在整体的 AI 芯片市场上占比 60~70%，AMD 与微软将在近期推出对应产品 MI300X 和 MAIA 芯片，硬件纸面数据不俗，在未来软件生态打通的情况下有望赢取一定份额。代工商选择上， 台积电承包所有订单。英伟达的 A100 采用台积电 7nm 制程、H100 采用 台积电 4nm 制程，AMD 的 MI250X 采用台积电 6nm 制程，以及 2023 年 推出的 MI300 采用台积电 5nm 制程等主流 AI 加速运算产品，均由台积 电独家代工生产。英特尔针对 AI 及高效能运算（HPC）打造的 Ponte Vecchio绘图芯片，其中连结芯片及运算芯片分别采用台积电7nm及5nm 生产，英特尔全新 Falcon Shores 绘图芯片开发。预期连结芯片及运算芯 片将会采用台积电的 4nm 及 3nm，2024 年开始进入生产阶段。

ASIC 同属台积电强项。ASIC 属于全定制化芯片，为实现 AI 应用专用 定制。具有很高的性能功耗比。根据 Mckinsey Analysis 的调查，数据中 心端 ASIC 在预测/训练占比将达到 40%/50%，在边缘端 ASIC 在预测/训 练端的占比将分别达到 70%。谷歌的 TPU、特斯拉 dojo、寒武纪的 GPU， 地平线的 BPU 都属于 ASIC 芯片，其中，台积电自 2016 年开始就代 工谷歌 TPU，特斯拉同样依赖台积电 7nm 工艺。

6.2.4.2. CoWoS 封装业务：存算一体带来 2.5D/3D 需求，产能供不应求

存算一体架构可以解决“存储墙”与“功耗墙”的问题，2.5D/3D 封装成为 AI 芯片行业标准。在冯诺依曼架构中，“存”“算”性能失配，内存墙导致 访存时延高效率低近 20 年算力提升了 90000 倍，但通讯带宽增长只有 30 倍；功耗墙导致数据来回传输加剧能量消耗，7nm 以后，数据搬运功 耗占到了总功耗的 63.7%，存算一体架构中的 2.5D/3D 封装可以提升系 统集成度，增加并行带宽与存储带宽，因此成为了 AI 芯片中的主流架 构。 CoWoS 工艺成熟，产能供不应求，台积电正在加大投入和扩大产能。 CoWoS 是目前 2.5D/3D 最有效的工艺，有 CoW 和 oS 组合而来，其中 CoW 工艺由于其复杂性，由台积电单独代工。2023 年 AI 行业火热，英 伟达 GPU 对 CoWoS 的需求从年初预估的 3 万片暴涨至 4.5 万片，台积 电产能严重不足，计划于 2024 年翻倍 CoWoS 产能。

6.3. 汽车芯片向先进制程演进，智能化带来新的代工增长赛道

汽车电子潜力巨大，智能化转型带来量价提升。从整体规模来看，汽车 芯片占整个集成电路市场 10%左右的份额，随着汽车智能化的推进，汽 车芯片需求量与价格正在迅速提升，据意法半导体公司的测算，一台燃 油车半导体价值在 550 美元，而电动车的半导体价值以达到 1300 美元。 根据台积电内部估算，车用 IC 市场大小可由 2021 年的 410 亿美元成长 至 2026 年的 850 亿美元，2030 年可达 1350 亿美元，预计 2023 年汽车 IC 将占到半导体行业总量的 15%。

产业链模式调整进行时，汽车芯片生产正在从 IDM 向晶圆代工转变。 汽车芯片历来由欧美 IDM 厂商长期占据统治地位，行业三强瑞萨、恩智 浦和英飞凌均采用 IDM 模式，此前汽车电子市场留给晶圆代工厂商的 比重约为两成多。随着汽车产业升级，主控芯片、AI 芯片以及数字座舱、 自动驾驶等芯片工艺制程正朝着高算力和先进制程方向演进，传统汽车芯片厂商近年来开始采取“轻晶圆厂”策略，尤其是 AI 芯片、汽车 MCU 等开始选择外包的代工模式，逐渐对代工厂的产线依赖严重。

台积电在汽车电子赛道覆盖成熟制程与先进制程，营收增长迅速，但占 总营收比例仍然较低。除车规级 MCU 与智能芯片 SoC 外，公司同样拥 有 5G 射频、毫米波雷达，激光雷达中的 CIS 芯片、BCD 等特殊制程代 工业务，公司的汽车平台技术均满足车规级 AEC-Q100 要求。台积电在 2021 年加码 50%产能，22Q1 开始，台积电在汽车芯片代工的营收增长 迅猛，其中 21 年的 yoy 达到 49%，22 年 yoy 达到 86%。但在营收占比 上，汽车占总营收份额只有 23Q2 一个季度达到了 8%，其余均在 4%到 5%左右，不及汽车半导体 10%的半导体市场整体占比。

汽车核心芯片包括微控制器芯片 MCU 和系统级芯片 SoC，分别对应低 端算力和高端算力。其中 MCU 又称为单片机，以一块 CPU 为核心，包 括时钟、输入输出、存储器等元件，算力较低。系统级芯片 SoC 是将 GPU、 DSP、NPU 等元件集成到一起的产物，适合运行智能化汽车应用场景。

6.3.1. 领跑 70%车规级成熟制程 MCU 代工市场，总量稳定进入存量 阶段

车规 MCU 赛道大部分为成熟制程，台积电已占据 70%代工产能。从制 程节点来看，MCU 由于对算力的要求有限，目前集中在 45nm 及以上的 成熟制程工艺节点。在 MCU IDM 厂商外溢的两成代工市场里，台积电 生产的汽车 MCU 大约占据了 70%的代工市场份额。英飞凌、ST、NXP、 TI、瑞萨电子等 MCU 主要供应商均采用台积电代工。根据未来预测， 未来车规级 MCU 代工市场的成长空间有限，已进入存量阶段，受汽车 整体销量影响较大。

6.3.2. 汽车智能芯片 SoC 带来先进制程制造大市场，台积电车规级布 局主导市场

汽车 E/E 硬件架构升级，分布式向域控制/中央集中式发展背景下，自动 驾驶和智能座舱成为大算力智能 SoC 的两个重点。成熟制程无法满足算 力要求，带来大量先进制程产能需求。 台积电研制车规级先进制程工艺应对汽车应用，推出 Auto Early(AE)版 本加速 3nm 上车进度。台积电在汽车电子先进制程的布局始于 2020 年 推出的 7nm 汽车设计实现平台 ADEP（Automotive Design EnablementPlatform），工艺符合 AEC-Q100、ISO26262、IATF16949 等汽车工艺标 准。此后还研发了 N5A 及 N3A 两个车规级节点。为了加快研发进度， 公司还计划在 2024 年推出业界第一个基于 3nm 的 Auto Early 技术 N3AE。 N3AE 提供以 N3E 为基础的汽车制程设计套件（PDK），让客户能够提 早采用 3nm 技术来设计汽车应用产品，以便于 2025 年及时采用届时已 全面通过汽车制程验证的 N3A 工艺技术。

6.3.2.1. 智能驾驶/ADAS 芯片先进制程为主流，渗透率提升带来市场大 小三年翻倍预期

智能驾驶由海外大厂主导，国产玩家逐渐起步，以 7nm 和 5nm 为主， 台积电代工占大头。目前 5nm 制程芯片处于研发或发布状态，逐渐开始 进入量产阶段；7nm 芯片中，已有 Orin、FSD、EyeQ5 等芯片已经实现 量产，其他芯片则在未来几年陆续实现量产，预示着先进制程车用芯片 已经进入量产加速期。台积电、三星两家掌握尖端先进晶圆制造工艺的 晶圆代工厂将从中受益，根据弗若沙利文在 2022 年的数据，市占第一的 英伟达占全球高算力自动驾驶芯片市场份额为 82.5%，全部由台积电代 工，从总体来看，我们不完全统计的 11 款自动驾驶/ADAS 芯片中有 8 款由台积电代工。

6.3.2.2. 座舱电子采用先进制程，尚未饱和仍存增量

智能座舱 SoC 采用先进制程，台积电做到主流玩家大范围覆盖。高通是 高端智能座舱芯片最重要的供应商，2021 年全球有 20 家 OEM 使用了 高通数字座舱平台，订单总估值超 80 亿美元。而瑞萨、恩智浦、德州仪 器等厂商则主要面向中低端市场。境内则主要有瑞芯微、芯驰科技、芯 擎科技、紫光展锐、全志科技、杰发科技、华为等企业。目前主流智能 座舱 SoC 已实现 10nm 以下制程，8nm 包括三星 V9、瑞芯微 RK3588 M， 7nm 包括高通 8155、华为麒麟 990A、芯擎科技龙鹰一号等，恩智浦 S32 系列与高通 8295 已达到 5nm。代工市占率上，根据我们统计的智能座 舱芯片代工数据中，有 4 家由台积电代工。

智能座舱市场仍有增量。根据 ICVtank 预测，预计 2026 年智能座舱市场 规模将达 440 亿美元，CAGR 约 11.3%，中国市场年复合增速达 11.6%； 另根据 IHS 数据，2021 年全球市场智能座舱新车渗透率为 49.4%，预计 2025 年将达到 59.4%，中国市场渗透率预计将从 2021 年的 53.3%提升 至 2025 年的 75.9%。

6.4. AIoT 引导物联网应用高增长，特殊制程布局实现应用广 覆盖

物联网覆盖四大应用场景，市场空间受益 AI 渗透增速迅猛。物联网主 流的应用分别为穿戴式装置、智慧家庭、智慧城市与智慧工业，通过边 缘计算、语音 AI 和视觉 AI 进行实现。得益于人工智能技术在 IoT 领域 的渗透，AIoT 行业市场规模讲进一步扩大：根据 IDC 数据，仅看全球 IoT 市场，在 2022 年就已是千亿美元市场，据台积电援引 IHS 数据， 2017 年全球 AIoT 市场规模为 270 亿美元，在 2030 市场预计可达到 1250 亿美元。与汽车应用类似，随着智能化的推进，传统 MCU厂商正在从 IDM自主制造模式往先进制程MCU与 SoC主导的代工模式进行转变。

6.4.1. 逻辑制程技术与超低功耗技术结合，覆盖四大芯片成熟到先进 应用

AlOT技术是AI与IoT的组合，由四大核心芯片组成：SoC、MCU、通信 芯片与传感器。其中SoC是智能化运算中心；MCU负责数据采集与控制 执行的任务；通信芯片起到数据传输作用，包括WiFi/蓝牙及其他无线连 接技术；传感器用于获取外界数据。作为计算与通信技术的领导者，台 积电可平移其深厚技术至物联网领域。

台积电拥有专门针对物联网应用的超低功耗（ULP）技术，推出超低功 耗专用逻辑制程方案。ULP分为超低漏电（ULL）核心器件、ULL SRAM 和低工作电压（低Vdd）三种解决方案以降低芯片运行功耗，通过提供广 泛的电压操作范围，配合嵌入式低功耗eNVM、低操作电压以及超低漏 电原件实现最佳的功率/效能。从 55ULP的最小Vdd为 0.9 伏特，到N6e 的Vdd已低于 0.4 伏特，ULP技术不断创新，即将推出的 7nm制程N6e解 决方案，相较于N22 可提供约 4.9 倍的逻辑密度，降低超过 70%的功耗。

6.5. 数字消费电子在业务占比重要性逐年降低，但总量仍将坚 挺

数字消费电子应用与物联网类似，台积电可复用其在超低功耗领域的技 术成果。根据台积电的定义，数字消费电子产品仅包括智能数字电视、 电视盒子、嵌入AI的智能摄像头及其他产品。在制程技术上使用 7nm FinFET (N7), 16FFC/12FFC, 22ULP/22ULL 和 28HPC+工艺。 数字消费电子营收总量稳定，但重要性正在减弱。从营收上来看，1Q18 是公司该业务的占比高点，但从 3Q20 开始，该分类在总体营收中的比 重逐季下降至 2%左右的水平，但在总量上变化不大。

智能电视SoC领头羊联发科和智能电视盒子领头羊晶晨股份，都在电视 领域与台积电进行了深度合作。联发科在 2012 年收购晨星半导体后，在电视SoC市场份额接近 70%。联发科与台积电在智能电视领域合作密 切，2021 年，台积电携手联发科首推全球首颗 7nm 8K电视芯片。晶晨 股份作为智能机顶盒领域的隐形冠军，同样依赖台积电产能，据招股书 显示，2016-2018 年，晶晨股份从台积电处采购额分别占到当期采购额的 79.18%、76.26%和 68.83%。 数字智能电视市场已是存量市场，等待下一波换机潮。分地区来看，2023 年美洲、欧洲、中国的智能电视的渗透率已经超过 90%，进入饱和存量 阶段，仅有日本、非洲和其他亚洲国家较低，但也在 74%以上。从电视 销量总量来看，也已进入存量阶段，其中 2023 年全球电视销量预计同比 减少1.4%。留给SoC代工的市场增量有限，受到下游消费周期影响较大。

7. 两大周期加持，台积电已迎来业绩拐点

7.1. 行业周期带领存量恢复

7.1.1. 手机市场与 PC 市场跌幅收窄，复苏在即

半导体行业具有强周期性，是产品周期（需求）、产能周期（供给）、库 存周期的三重嵌套。随着产品需求的增长和减少，具有滞后性的供给端 产能会沿着“价格上升-产能扩张-价格下降-产能收缩”的路径循环进行， 而库存水平会沿着“被动去库存（供不应求）-主动补库存（产能释放供 给增加）-被动补库存（供过于求）-主动去库存（减少资本开支，降低稼 动率）”的路径循环往复。通过我们对下游客户库存与营收的研究，目前 半导体行业即将进入被动去库存阶段，周期迎来拐点，预计未来行业将 逐步回暖。

全球智能手机出货量 2023 年跌幅持续收窄，市场呈现弱复苏趋势。全 球智能手机出货量自 21Q3 以来，同比持续下跌，22Q4 跌幅触底，达同 比最低位（20Q2）。自 2023 年以来，出货量跌幅持续收窄，23Q3 出货 智能手机 302.8 百万部，同比持平，全球智能手机市场呈现弱复苏趋势。全球 PC 出货量 2023 年跌幅收窄，未来行业有望迎来复苏。全球 PC 出 货量自 22Q1 以来，同比持续下跌，23Q1 触底后出货量跌幅持续收窄， 23Q3 同比下降 8%，但环比仍在增长，随着各厂商库存健康状况逐渐改 善，24 年 AI PC 的出货和 Windows 换机周期来临，未来行业有望迎来 复苏。

7.1.2. 台积电三大客户库存已近健康水位

苹果库存水平环比下降，初步开启库存去化阶段。由于消费电子下游需 求疲软，苹果智能手机销售不及预期，Mac、AirPods、Apple Watch 等非 智能手机业务销售下滑，23Q1 公司营收同比下降，存货遭遇承压，存货 周转天数持续上涨，23Q2 库存水平达历史高位。23Q3 公司智能手机营 收收入和服务收入大涨，总体营收水平跌幅收窄同比持平，库存水平开 始改善，存货周转天数环比下降，同比增速收窄，预计苹果将初步开启 库存去化。

AMD 库存水平到达历史高位，增速收窄健康水平有所改善。受到 PC 市 场持续低迷的冲击，AMD 23Q1 PC 相关业务营收继续下滑，数据中心与 游戏业务同比增长放缓，公司整体业绩同比下降，导致库存水平大幅增 长。23Q3 受数据中心及客户部门业务拉动，总体营收同比增速由负转正， 库存健康情况改善，存货周转天数环比下降，同比增速收窄；AMD 公司 考虑到 AI PC 和 Windows 更新周期，预计 PC 业务 2024 年会出现增长， 回归季节性上升周期，预计未来库存情况将会改善。

联发科库存水平持续下降，已恢复至相对健康水位。由于宏观经济阻力 消费需求疲软以及智能手机 OEM 厂商库存调整，联发科 2022 年下半年 开始业绩出现疲软，存货开始承压，23Q1 库存达到最高水位。23Q3 受 益于补库及新品推出，公司各业务板块收入环比均有所增长，总体营收 同比跌幅收窄；联发科表示过去几个月由于主动去库存，整体渠道尤其 智能手机方面库存持续改善，存货周转天数持续下降，截至 Q3 末已回 到 90 天健康水平，预期库存在未来几个季度将继续改善。

台积电存货周转天数同比增速维持低位，预计库存水平将进一步减少。 台积电 23Q3 实现 2023 年季度营收的首次环比增长，主要系 3nm 需求 强劲增长和 5nm 需求增加，智能手机环比增长 33%，物联网环比增长 24%，HPC 受益 AI 强劲需求环比增长 6%。台积电预计 fabless 客户库存 在 23Q3 持续减少，受整体宏观经济形势疲软、市场需求复苏缓慢等不 利因素影响，预计客户库存调整将延续至 23Q4，下游需求 PC 和智能手 机市场出现需求企稳迹象，预计 fabless 库存水平将进一步减少，趋于更 健康的水平。未来随消费电子行业终端需求复苏，以及 AI 带来的长期 强劲驱动力，台积电业绩将迎来新一轮增长。

7.2. 创新周期指导增量爆发：AI 算力与智能化强力开启台积 电新一轮增长曲线

7.2.1. AI 算力元年红利尚未完全兑现，AI 渗透进行时业绩爆发长期持 续

CoWoS 产能不足，英伟达代工火爆并未完全兑现 AI 红利。CoWoS 技 术作为今天 AI 技术中最重要的一环，需求持续暴涨，受限于有限产能， 目前供远小于需。台积电计划 2024 年将 CoWoS 产能翻倍，达到 38k/月。 目前 AI 应用仅占收入的 6%，预计未来 5 年这一细分市场将以平均每 年 50%的速度增长。 AI 芯片供应测，更多玩家的加入将削弱英伟达的议价权，ASP 将进一 步提升。近期AMD和微软推出基于台积电的5nm的MI300X与MAIA， 从性能到软件生态对标英伟达 H200 与 CUDA 架构。更多玩家的加入进 一步扩容 3nm、5nm 与 CoWoS 产能需求。 AI 芯片需求侧，AI 算力军备竞赛仍在继续，看好 AI 相关代工扩容能见 度至 2025 年。AI 上半场是 chatgpt 发布后引爆的“百模大战”，目前仍在 进行中。下半场 AI PC 与端侧推理芯片需求发力，ASIC 与 FPGA 继续 支撑代工需求。

7.2.2. 智能化推动代工产业链模式调整，中长期将成为新的增长支点

汽车行业智能化推进、物联网 AIoT 转型持续，产业链模式向代工模式 转变进行时。与先进制程相比，特殊制程在晶圆代工业务模式上渗透率 相对较低，而在模拟器件、MCU、分立器件领域，仍然以 IDM 自家生 产为主，这使得晶圆代工厂特殊制程工艺代工业务的拓展有很大空间。 特殊制程工艺的市场应用前景广阔，随着高端智能手机的不断升级，设 备中的感测、声音、显示、电源等器件都需要不断优化，伴随汽车的智 能化、电气化、网联化趋势，汽车电子中的电源动力管理、智能座舱、 ADAS、车联网等芯片需求不断增多，IDM 企业开始将订单下放给晶圆 代工厂进行生产，特殊制程技术晶圆代工厂将继续受益于应用增长。

ARM 架构创新，英特尔在 PC 和服务器 CPU 市场持续流失份额，带来 大量先进制程产能需求。英特尔 IDM2.0 战略下，台积电很难分到核心 CPU 相关订单 ，PC 市场随着微软逐渐放开兼容限制，未来在 AMD、 英伟达、高通的加入下，英特尔的份额将进一步被蚕食。服务器市场AMD 与新加入玩家持续发力抢占英特尔份额。相关 10nm 以下制程需求将持 续保持高位。

8. 技术飞轮惯性持续，领先龙头地位稳固

8.1. 对非头部玩家先进制程屏障已成，飞轮效应放大技术优势

对非头部玩家，台积电已形成“制程技术领先->锁定头部客户与主流订 单->高毛利率->数量级于对手的资本开支与技术研发投入”的闭环飞轮 与“5nm EUV 限制、资本支出、研发投入高昂”的先进制程屏障。台积电资本开支规模远超同业企业，且差距正在扩大。半导体经晶圆厂 的每一代工艺建设成本都在急速增加，据 Digitimes 估计，5 万月产能的 5nm 工艺所需资本支出已经超过 1000 亿人民币。台积电的资本开支规 模显著高于其竞争厂商：2023 年台积电的资本开支预期维持在 320 亿美 元（约合人民币 2267 亿人民币），其中 70%用于先进制程，显著高于国 际与国内其他玩家。

凭借先进制程优势，毛利率处于绝对优势地位。作为产业龙头，台积电 拥有更高的定价权，并且凭借技术优势锁定高毛利率的先进制程订单。 台积电 2022 年毛利率高达 59.56%，2017 年开始就维持在 50%左右。其 他厂商由于成熟制程的白热竞争毛利率限制于 50%水平线之下，显著低 于台积电。研发费用数量级高于竞对，技术优势进一步拉大。台积电 2022 年研发 费用已是近十倍于其他玩家，技术上的先发制人与极高的技术投入进一 步扩大技术优势。2018 年格芯与联华电子已宣布放弃 7nm 制程的研发 投资，由于屏障的存在，这一趋势将在未来持续。5nm EUV 与先进制程 高昂的研发成本是其他玩家投产先进制程的关键屏障。

8.2. 技术飞轮带来坚实壁垒，三星英特尔在 3nm/2nm 攻坚战 中仍无机会

8.2.1. 未来规划产能及资本支出持续领先

台积电全球扩产以就近满足客户需求，规划产能与资本支出在三家中最 高。在中国台湾，台积电计划扩产 2nm先进制程产能与先进封装产能。 全球扩产规划上，在美国计划扩充先进制程产能，在德国、美国、日本、 南京计划扩充成熟制程和特殊制程产能。与英特尔和三星相比，台积电 扩产投资力度最大。英特尔扩产规划相对激进，在欧洲、亚洲、北美建 设先进制程晶圆制造厂与封测厂，但大部分仍处于起步阶段，达产时间 晚于台积电。

8.2.2. 制程规划时间接近，但性能与良率预计继续领跑

台积电先进制程版本不断演进，将于 2025 年推出N2 制程。 （1）在N3家族上，台积电将版本不断延伸，N3E在2023年下半年量产， N3P于 2024 年下半年量产，N3X预计 2025 年进入量产，汽车专用制程 N3AE于 2024 年推出，N3A于 2025/2026 年推出。 （2）在N2 家族上，台积电首次运用高数值孔径极紫外（High-NA EUV） 光刻机，采用GAA新技术，同时增加背面电轨设计，从而大幅提升芯片 的PPA性能，N2 预计在 2025 年推出，N2+BSPDN将比N2 推出晚六个月， 同时增强版N2P与N2X有望在 2026 年量产。 （3）在晶体管结构上，台积电正在研究Forksheets与CFET（密度改进 GAA变体）、2D晶体管与碳纳米管等其他潜在技术。

英特尔先进制程迭代尚有未解决的困难，短期内无法超越台积电。英特 尔制定了 4 年 5 个节点的激进先进制程进度规划，2nm计划推出时间甚 至早于台积电，Intel7（10nm）已量产，Intel4（7nm）已投产，正在提高 产量，Intel3 计划 2023 年下半年投产，但截至 2023 年 12 月 22 日仍无 投产消息。2024 年推出Intel 20A（2nm），2025 年推出Intel 18A（1.8nm）， 未来要实现进度赶超，英特尔需克服诸多困难：（1）技术研发效率上， 英特尔IDM模式意味着制程迭代需要同步升级设计厂、制造厂与封测厂， 资本开支巨大，依旧存在制程迭代慢的问题。（2）针对英特尔的 18A制 程，台积电表示公司N3P技术内部评估展示了与 18A相当的PPA，台积电 N3P的上市时间更早，技术成熟度更高，成本也相较更低。（3）客户方 面，英特尔目前新拿到了高通和亚马逊的订单，但作为IDM厂商的英特 尔相比台积电较难得到AMD、英伟达、赛灵思等竞争对手的代工订单。

三星在芯片良率、性能、功耗与客户订单上，与台积电仍有差距。三星 先进制程进度从现在的 3nm SF3E开始，到 2025 年达到 2nm，2027 年达 到 1.4nm。但（1）三星良率突破慢于台积电，4nm节点台积电良率已经 到了 80%，相比三星良率仅有 60-70%；3nm节点三星虽然率先突破了 GAA新技术，但良率仍没有完全超越台积电FinFTT技术。（2）历史上， 三星的技术具有性能与功耗问题。高通骁龙 8 Gen 1 由三星独家生产， 但后来有发热、产能不顺等问题，为生产稳定与规模考量，2022 年高通 骁龙 8 Gen 1 Plus转由台积电独家代工，CPU与GPU均性能提升了 10%， 功耗降低了 30%。（3）三星客户规模仍不如台积电，3nm节点订单依旧 较少，客户主要挖矿ASIC小厂。

8.2.3. 前沿技术研发规划全面，历史表现稳健

台积电先进封装技术研发早，技术能力强，获得市场大部分客户订单。 台积电先进封装技术研发早，2011 年便成功研发CoWoS技术用于高端产 品，但由于报价过高，直到生成式AI需求爆发，台积电凭借强大的技术 能力，先进封装获得大量订单，CoWoS产能供不应求，与此同时，英特 尔与三星在先进封装研发上相对落后，英特尔在 2017 年才推出首款先 进封装EMIB技术，三星 2018 年才推出I-Cube技术，目前先进封装的大 部分订单都在台积电手中。

英特尔和三星亦在先进封装技术方向发力，超越台积电困难重重。三星 有意以第三代高频宽存储（HBM3）优势与自家先进封装制程抢下台积 电的英伟达GPU订单，但晶圆代工厂每家制程及生产参数皆有所差异， 英伟达若要移转订单需重新开立光罩，花费费用大，仍需人力调整生产 模式。且HBM3 并非三星垄断，SK海力士、美光等内存厂商也可以为台 积电供货。英特尔方面，预期最新先进封装服务将在 2026 年进入量产，不同于硅制程的中介层技术，英特尔希望以厚度更薄的玻璃基板改进 3D 封装结构，以实现超越现有塑料基板的限制，但成本相对较高，现在仅 意法半导体有意打造一条小型生产线。

 

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）