经过几十年发展，芯片制程工艺已经从几千纳米级别提升到几纳米级别。工序也越来越多，特别是进入28nm以后，由于需要多次套刻，制程工序剧增。如今已经超过3000道工序，进入7nm以下更先进工艺则需要至少5000道工艺。制程工艺越来越逼近理论极限！

制程工艺各个环节成本

这就意味着几方面问题：

第一、代工门槛指数级增长，代工客户迅速减少！

10年前，每款商用芯片的开发成本仅为4000万人民币。如今采用不太先进的16nm工艺，仅流片费用就需要1500万美元以上。采用7nm的工艺，流片费用大概需要1.5～2.5亿美元。采用5nm的工艺，流片费用需要准备3亿美元以上。而更先进的3nm的工艺，流片费用则需要至少5亿美元。芯片代工行业迈入10nm工艺后，成本压力越来越高。10nm芯片的开发成本已超1.7亿美元，7nm接近3亿美元，5nm超5亿美元，据说3nm开发成本将达到10亿美元级别！

不同工艺晶片成本

如今，开发一款5nm芯片投资额更是高达40亿！还不保证能一次成功！门槛高到十分吓人的地步。放眼整个芯片行业，营收超过100亿的厂商也不多，超过1000亿更是屈指可数。能用得起5nm工艺的厂商已经不多了。2019年连营业收入243亿美元的高通公司也不敢做第一个吃螃蟹的人。手机行业仅剩只有苹果、华为、三星三家财大气粗的公司才敢做第一个吃螃蟹的人。若是未来更先进的3nm、2nm工艺，恐怕也仅有苹果、华为、三星、英特尔、英伟达几家公司敢用。而三星、英特尔都有自己的芯片制造工厂，也就是说未来只有苹果、华为、英伟达有足够营收来支撑台积电5nm以下制程开发。代工市场变成了寡头市场。因此，进入5nm及更先进的制程时代，每个客户都格外珍贵！

第二、台积电建厂成本剧增。

据了解，16nm工艺建厂成本大概是30亿美元，而5nm建厂成本则飙升到120亿美元！这还不算研发成本，若加上研发成本。5nm工艺总成本将至少是16nm的4倍！此外，由于研发难度越来越大，台积电的制程工艺每前进一代，研发人员就要多增加很多。这也无形中也增加了很多人工成本。

第三、研发风险越来越大！

面临着人才不够、后来者紧追不舍、工艺开发难度越来越大的多重问题。由于工艺越来越复杂，工序越来越多，需要越来越多人来研发各种工序的工艺研发。研发人员不是随随便便一个大学生就行，必须是专业博士才行！如今，小小的台湾已经到了博士人才不够的地步。而台积电的最大对手是财大气粗的三星集团，若不加紧研发，代工订单随时可能被三星抢走。若出现这种情况，很可能导致台积电无法回收成本，进而引起连锁反应，导致台积电无力继续开发更先进的工艺。最终导致台积电停滞不前甚至亏损！而且我国的中芯国际也已即将具备7nm级别代工能力，将不断蚕食7nm及门槛更低的代工市场。台积电7nm及门槛更低的代工市场占有率将逐步萎缩。

我国碳基芯片材料确定取得突破

第四、芯片制程临近变换“车道”的时机。

硅基芯片即将达到理论极限，而碳基芯片即将进入产业化阶段。北京碳基集成电路研究院彭练矛院士透露，2年前研究院的实验生产线就已经制造出了4吋5微米栅长的碳基芯片，相当于当时的28nm硅基芯片工艺。而今年再次发布的碳基芯片比2年前同等栅长的芯片综合性能上提升了10倍以上，已基本上具备了碳基芯片规模化制造的基础，已经可以和前端射频期间厂家对接！目前研究院正在和华为等国内厂商技术对接。也就是说，碳基芯片已经走出实验室阶段，即将步入产业化道路！而且，据了解，碳基芯片对制程工艺要求比硅基芯片低三代！也就是说14nm甚至28nm工艺就足以匹敌5nm芯片！值得一提的是，目前我国的碳基芯片产业是最完善，最先进的！华为目前储备的关键芯片足够使用2年左右，只要能撑到碳基芯片产业化。就算没有台积电代工，华为的芯片照样能继续发展。而台积电也将永远失去华为这个大客户！

华为创始人：任正非

简而言之，从5nm制程开始，有实力使用的客户仅剩个别几家，每一个客户对于纯代工厂台积电来说都格外珍贵，而且越往后越珍贵。若不能承接华为的代工大单，意味着台积电成本回收速度越来越慢。同时，若三星趁机搞小动作，使用日系生产线为华为代工，绕过美国政府的制裁规定，抢走台积电最坚定的客户。对台积电来说，就少了一个给台积电分摊成本的大客户。预计进入3nm时代，只有苹果、华为、三星、英特尔有足够实力使用这种天价工艺。其中英特尔、三星自给自足。也就是说仅剩苹果、华为有能力帮台积电分担初期研发风险和资本投入。这种情况下若中美撕破脸。苹果、高通失去中国市场，华为也不能找台积电代工，台积电就会立刻陷入代工订单不足、无法回收天量资本投入的不利局面，最终只会轰然倒塌！而且台积电还面临着我国碳基芯片弯道超车的不利局面。

因此，华为对于台积电的重要性不言而喻！正因为如此，台积电特意为华为成立游说团队去游说美国政府，希望获得许可！所以，目前我国还没必要动用“实体清单”等两败俱伤的损招来对抗美国。最近我国新闻突然密集报道碳基芯片相关技术取得突破，也是在警告美国不要乱来，否则不陪你玩硅基芯片，你损失更大。

最后，我大胆预测，美国政府权衡利弊以后，最终还是只能给台积电为华为代工的许可！否则拥有美资持股的台积电若出现危机，损失最大的还是美国自己！欢迎大家拭目以待！