臺(tái)積電的“護(hù)城河”
一切只因?yàn)槿涨坝⑻貭柾蝗恍紝?a class="contentlabel" href="http://2s4d.com/news/listbylabel/label/芯片">芯片制造外包給臺(tái)積電,從而使后者一躍成為全球市值第10的上市公司。更重要的是,臺(tái)積電有可能成為半導(dǎo)體行業(yè)的巨無(wú)霸,并進(jìn)而引發(fā)全球芯片產(chǎn)業(yè)大變局提前到來(lái)。
7月10日,臺(tái)積電發(fā)布上個(gè)月的經(jīng)營(yíng)情況,2020年6月合并營(yíng)收約為新臺(tái)幣1208.78億元,較上月增加了28.8%,較去年同期增加了40.8%。累計(jì)2020年1至6月?tīng)I(yíng)收約為新臺(tái)幣6212.96億元,折合約210.87億美元,較去年同期增加了35.2%,去年上半年臺(tái)積電的營(yíng)收為4597.03億新臺(tái)幣。
在稍晚(16日)的二季度業(yè)績(jī)說(shuō)明會(huì)上,臺(tái)積電表示:
“公司未計(jì)劃在9月14日之后給華為繼續(xù)供貨?!?/strong>而9月15日,正是美國(guó)120天期限的截止日。
一方面是超過(guò)一半的市場(chǎng)占有率和歷史第二高的六月業(yè)績(jī),一方面是可能出現(xiàn)的不給某些特定企業(yè)供貨的情況,那么,臺(tái)積電憑什么,可以馳騁疆場(chǎng),也可以拳定江山。
5月18日,華為分析師大會(huì)在深圳召開(kāi),華為輪值主席郭平坦言:
“華為作為一個(gè)ICT(Information and Communications Technology,信息與通信技術(shù))的設(shè)備和終端的公司,我們能夠到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、到集成電路(Integrated Circuit,芯片)的設(shè)計(jì),但超出之外的能力,我們并不具備?!?/p>
華為所不具備的,就是部分終端產(chǎn)品的制造,以及芯片的制造能力,在“世界是平的”國(guó)際貿(mào)易及分工的一體化背景下,華為的制造,實(shí)質(zhì)上是委托給第三方制造加工公司,比如終端委托給富士康,芯片委托給臺(tái)積電。
在臺(tái)積電的官網(wǎng)上,寫著這么一段話:
“時(shí)至今日,臺(tái)積公司已經(jīng)是全世界最大的專業(yè)集成電路制造服務(wù)公司,單單在民國(guó)一百零八年,臺(tái)積公司就以272種制程技術(shù),為499個(gè)客戶生產(chǎn)10,761種不同產(chǎn)品?!?/p>
這兩家成立于1987年的行業(yè)巨頭,在2020年,站到了輿論的頂端。
生而代工
1985年9月22日,在紐約的廣場(chǎng)飯店,由美國(guó)、日本、英國(guó)、法國(guó)及西德5個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家財(cái)政部長(zhǎng)和央行行長(zhǎng)組成的高管們,在一場(chǎng)持續(xù)了數(shù)天的討價(jià)還價(jià)后,終于在相互的妥協(xié)中,達(dá)成了趨于一致的協(xié)議,這份協(xié)議,叫《廣場(chǎng)協(xié)議》。
廣場(chǎng)協(xié)議的簽署,拉開(kāi)了美國(guó)對(duì)日貿(mào)易戰(zhàn)的序幕,首當(dāng)其沖的,便是如日中天的日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。
有意思的是,也是在這一年,英國(guó)的一家叫ARM的小公司,推出了第一顆叫ARM1的芯片,并成功植入到了電腦,這家公司在1990年后將芯片架構(gòu)部門獨(dú)立,組建了新的ARM公司,并決定此后不再自己生產(chǎn)芯片,轉(zhuǎn)為設(shè)計(jì)芯片核心架構(gòu)(IP Core (IP,Intellectual Property)),并將設(shè)計(jì)好的架構(gòu)授權(quán)給其他公司使用,這種面向“Partner-Ship”授權(quán)“IP Core”的模式,開(kāi)創(chuàng)了半導(dǎo)體行業(yè)分工的又一個(gè)全新的時(shí)代。
一年后,第一次《美日半導(dǎo)體協(xié)定》簽署(有效期至1991年7月31日),該協(xié)定的主要內(nèi)容有:日本擴(kuò)大外國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)進(jìn)入日本市場(chǎng)的機(jī)會(huì);為了事先防范傾銷行為,日本政府要監(jiān)控向美國(guó)以及第三國(guó)出口半導(dǎo)體的價(jià)格等情況,等等。這意味著日本的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器生產(chǎn)被剝奪了經(jīng)營(yíng)的自由,完全置于日美兩國(guó)政府的監(jiān)視之下,更為要命的是,美國(guó)要求日本公開(kāi)“超大規(guī)模集成電路(VLSI)技術(shù)研究組合”(1976-1980年)的一千多項(xiàng)專利,全面廢除日本半導(dǎo)體進(jìn)口關(guān)稅。
除了以貿(mào)易戰(zhàn)的方式對(duì)日本進(jìn)行肢解以外,美國(guó)開(kāi)始扶持第三方國(guó)家和地區(qū),來(lái)制衡和分離半導(dǎo)體行業(yè)的分工。
其中,臺(tái)灣便承接了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的制造部分,奠定臺(tái)灣半導(dǎo)體制造王者地位的核心人物,便是張忠謀,和他的臺(tái)積電。
張忠謀
1983年4月8日,TI(Texas Instruments,德州儀器)發(fā)布了一顆DSP(Digital Signal Processing,數(shù)字信號(hào)處理芯片)——TMS32010,這顆售格高達(dá)500美元的DSP,是當(dāng)時(shí)全球最快的數(shù)字處理芯片,在之后的一段時(shí)間里,成為TI最掙錢的產(chǎn)品。但是,在TI依靠DSP賺錢的日子里,TI另外一個(gè)部門卻陷入了舉步維艱的境地。由于與TI當(dāng)時(shí)以消費(fèi)電子為主的經(jīng)營(yíng)理念產(chǎn)生了分歧,由TI三號(hào)人物、在1972年便升任TI副總裁及半導(dǎo)體部門總經(jīng)理的張忠謀領(lǐng)導(dǎo),以DRAM為核心組成的半導(dǎo)體集團(tuán),成為了TI轉(zhuǎn)型中的犧牲品,DRAM部門被解散,張忠謀離開(kāi)TI,從此,TI退出儲(chǔ)存器芯片市場(chǎng),而一直主張押注半導(dǎo)體行業(yè)的張忠謀離開(kāi)后,TI的芯片制造投資一直不見(jiàn)起色,直到2009年通過(guò)對(duì)奇夢(mèng)達(dá)在美國(guó)工廠的收購(gòu),才獲得12吋晶圓廠的制造能力。
此時(shí)的臺(tái)積電,40nm制程已經(jīng)為客戶服務(wù)一年了。
第二年,張忠謀受通用儀器(General Instrument Inc.,GI)邀請(qǐng),出任通用儀器總裁,但是,離開(kāi)TI后的張忠謀,已經(jīng)失去了在消費(fèi)電子行業(yè)的耐心。于是在短短的一年任期后,張忠謀接受時(shí)任臺(tái)灣行政院長(zhǎng)孫運(yùn)璿的邀請(qǐng),回到臺(tái)灣擔(dān)任工業(yè)技術(shù)研究院院長(zhǎng),同時(shí)兼任聯(lián)華電子董事長(zhǎng),曹興誠(chéng)任總經(jīng)理。
1986年,工研院決定將投資1000萬(wàn)美元的“RCA計(jì)劃”成果市場(chǎng)化,籌備成立一家不同于聯(lián)電的半導(dǎo)體公司,張忠謀以院長(zhǎng)的身份,成為籌辦組的核心人員,1987年,這一產(chǎn)物的主體——臺(tái)灣積體電路制造有限公司成立,也在這一年3月,美國(guó)政府以日本未能遵守協(xié)議為由,就微機(jī)等日本有關(guān)產(chǎn)品采取了征收100%進(jìn)口關(guān)稅的報(bào)復(fù)性措施,美日貿(mào)易戰(zhàn)達(dá)到了頂峰。
臺(tái)積電成立之初的臺(tái)灣,雖然得到了美國(guó)的支持,但是依舊處在一個(gè)比較矛盾的狀態(tài)之中。首先,擺在臺(tái)積電的門口,是走什么路,選擇本土發(fā)展,還是技術(shù)引進(jìn),便是第一個(gè)大問(wèn)題。其次是晶圓代工,還是優(yōu)先發(fā)展DRAM芯片,成為了第二個(gè)問(wèn)題。第三個(gè)問(wèn)題,便是無(wú)論選擇何種模式、選擇哪個(gè)細(xì)分領(lǐng)域,都不得不面臨技術(shù)、設(shè)備、人才的窘境。
面對(duì)這些那些的問(wèn)題,張忠謀辭去工研院院長(zhǎng),親自出任臺(tái)積電的董事長(zhǎng),之后,張忠謀給臺(tái)積電定下了發(fā)展的方向:
“我的公司不生產(chǎn)自己的產(chǎn)品,只為半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司制造產(chǎn)品?!?/p>
臺(tái)積電的成立,使半導(dǎo)體行業(yè)重新進(jìn)入到了全新的分工模式。在此之前,半導(dǎo)體公司幾乎都是自己包圓了芯片從設(shè)計(jì)到制造的全流程體系,比如說(shuō)日本,從1976年通產(chǎn)省主導(dǎo)成立“VLSI 技術(shù)研究所”之后用了十余年的時(shí)間,日本形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈,構(gòu)建了成熟的半導(dǎo)體生態(tài),如晶圓制造巨頭信越、SUMCO,光罩領(lǐng)導(dǎo)者 TOPPAN ,后端材料領(lǐng)域的京瓷、住友電木,前后端檢測(cè)有 Advantest 和東京電子,光刻機(jī)巨頭尼康(沒(méi)有錯(cuò),光刻機(jī)之前的霸主是尼康)等。
“虛擬工廠”
以英特爾(Intel)為代表的垂直設(shè)計(jì)與制造(Integrated Design and Manufacturing,IDM)的公司,他們即設(shè)計(jì)芯片,又自己修建廠房來(lái)生產(chǎn)自己設(shè)計(jì)的芯片,也就是說(shuō),從芯片的核心架構(gòu)(IP Core)設(shè)計(jì)開(kāi)始,到芯片制造、測(cè)試到封裝,全流程都由自己完成,是典型的重資產(chǎn)半導(dǎo)體公司,每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要投資大量的資金來(lái)進(jìn)行,這種模式,對(duì)于任何公司來(lái)書,都是難以承擔(dān)的。
尤其是核心架構(gòu)與芯片制造兩個(gè)環(huán)節(jié),更是重中之重。
ARM的出現(xiàn),解決了部分核心架構(gòu)的問(wèn)題,一些初創(chuàng)的半導(dǎo)體公司,只需要想ARM支付一定的費(fèi)用,便可以獲得ARM設(shè)計(jì)的最新的芯片核心架構(gòu),拿到核心架構(gòu)的授權(quán)后,這些半導(dǎo)體公司便針對(duì)性的對(duì)架構(gòu)進(jìn)行調(diào)整和裝修,以便設(shè)計(jì)出最為合適自身的芯片。
臺(tái)積電的出現(xiàn),讓這種模式得到了最大化的發(fā)展,臺(tái)積電將半導(dǎo)體行業(yè)重新進(jìn)行了洗牌和分工。
那些從ARM等授權(quán)商哪里拿到授權(quán),而沒(méi)有制造,封測(cè)這些能力的公司,被稱作為“無(wú)廠半導(dǎo)體公司”(Fabless Semiconductor Company),他們只進(jìn)行硬件芯片的電路設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)之后再交由晶圓代工廠制造為成品,并負(fù)責(zé)銷售這些產(chǎn)品。
承接無(wú)廠半導(dǎo)體公司委托生產(chǎn)的晶圓代工廠(Foundry),則以臺(tái)積電等為代表,他們只接受其他無(wú)廠半導(dǎo)體公司委托、專門從事半導(dǎo)體晶圓制造,而不自行從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)與后端銷售。
臺(tái)積電便是這些“無(wú)廠半導(dǎo)體公司”的“虛擬工廠”,在ARM等IP授權(quán)公司授權(quán)給無(wú)廠半導(dǎo)體公司的同時(shí),也會(huì)通過(guò)商業(yè)開(kāi)發(fā)的行為,將自己主流的核心架構(gòu)通過(guò)合作的方式,提供給晶圓代工廠,讓晶圓代工廠以提前做好核心架構(gòu)匹配,從而獲得與無(wú)廠半導(dǎo)體公司提供過(guò)來(lái)的已經(jīng)設(shè)計(jì)好需要進(jìn)行生產(chǎn)制造的芯片進(jìn)行匹配,從而進(jìn)行生產(chǎn)制造。
在純晶圓代工公司出現(xiàn)之前,芯片設(shè)計(jì)公司只能向整合元件制造廠購(gòu)買空閑的晶圓產(chǎn)能,產(chǎn)量與交期都受到非常大的限制,不利于大規(guī)模量產(chǎn)產(chǎn)品,而且還可能面臨核心技術(shù)外泄的情況。無(wú)廠半導(dǎo)體公司依賴晶圓代工公司生產(chǎn)產(chǎn)品,由于晶圓代工廠不自己設(shè)計(jì)和生產(chǎn)自己的芯片,無(wú)廠半導(dǎo)體公司不存在技術(shù)外泄的擔(dān)憂,但是產(chǎn)能、技術(shù)都受限于晶圓代工廠當(dāng)前的產(chǎn)能和技術(shù)節(jié)點(diǎn)限制,但優(yōu)點(diǎn)是不必自己負(fù)擔(dān)興建、營(yíng)運(yùn)晶圓廠的龐大成本。而IDM廠商,亦會(huì)基于產(chǎn)能或成本等因素考量,將部分產(chǎn)品委由晶圓代工公司生產(chǎn)制造。
臺(tái)積電開(kāi)創(chuàng)的,是一個(gè)龐大的、覆蓋全球半導(dǎo)體制造的行業(yè)。
對(duì)陣中芯國(guó)際
臺(tái)積電也是晶圓代工廠行業(yè)中,全球技術(shù)合力的結(jié)晶。
在我們梳理臺(tái)積電發(fā)展的背景時(shí),有很多地方是砸錢也未必砸得出來(lái)的“護(hù)城河”。
首當(dāng)其沖的,便是時(shí)間,不僅僅是在半導(dǎo)體行業(yè),在所有關(guān)鍵領(lǐng)域,都是一個(gè)時(shí)間積累的過(guò)程。臺(tái)積電自1987年入局,開(kāi)辟半導(dǎo)體代工新行業(yè),在此之前,臺(tái)灣已經(jīng)有鴻海精密這樣的3C代工巨頭,也有聯(lián)華電子這樣的半導(dǎo)體巨頭,但是聯(lián)電因?yàn)槭蔷C合性半導(dǎo)體公司,其代工受到一定的影響。而聯(lián)電也在1995年通過(guò)剝離下屬部門及子公司,轉(zhuǎn)型為專業(yè)的晶圓代工廠。不過(guò)有趣的是,無(wú)論是聯(lián)電還是臺(tái)積電,其最初都是由工研院投資成立的,成立的目的都是為了推進(jìn)臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,聯(lián)電的基礎(chǔ)是半導(dǎo)體綜合性業(yè)務(wù),以及代工。臺(tái)積電的基礎(chǔ)是RCA計(jì)劃引進(jìn)的技術(shù),同為工研院出資的企業(yè),在工研院提供的技術(shù)支持應(yīng)該是一致的,也就是說(shuō),一定程度上,臺(tái)積電也借鑒了聯(lián)電的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)。
1990年,臺(tái)積電通過(guò)三年的時(shí)間,張忠謀四處奔走,在自己的資源和飛利浦的支持下,購(gòu)買了一些歐、美、日公司淘汰的二手設(shè)備,終于建成了第一條6吋、1um制程的產(chǎn)線,這比成立之初2um提升了整整一個(gè)代次。10年后,中芯國(guó)際才在臺(tái)積電棄將張汝京的主導(dǎo)下成立。
按照摩爾定律下芯片集成度發(fā)展的預(yù)測(cè),10年的時(shí)間意味著至少6.5個(gè)代次,也就是說(shuō),中芯國(guó)際成立的時(shí)候,已經(jīng)落后臺(tái)積電至少6.5個(gè)代次,那么實(shí)際情況是不是這樣呢?
2001年,臺(tái)積電實(shí)現(xiàn)12吋晶圓、0.13um制程量產(chǎn),并開(kāi)始大面積為客戶提供服務(wù)。同年,中芯國(guó)際一期一廠房和三廠房B區(qū)完工,設(shè)備逐步進(jìn)場(chǎng),完成調(diào)試,并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),這是一條8吋的晶圓產(chǎn)線,其制程工藝是0.25um,這個(gè)時(shí)候,落后臺(tái)積電,不能簡(jiǎn)單的用制程來(lái)衡量,在制程之外,還有晶圓的大小這個(gè)硬指標(biāo),總體來(lái)說(shuō),落后數(shù)代是確定的。
十年的時(shí)間,對(duì)于日新月異的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),無(wú)疑是一個(gè)巨大的鴻溝,而且,臺(tái)積電這種聚焦芯片“后端制造”的策略,更是讓臺(tái)積電在吸取之前IDM模式的制造經(jīng)驗(yàn)后,更加的聚焦到了對(duì)制造的突破和研發(fā)。這又帶來(lái)了臺(tái)積電的另一個(gè)更為突出的優(yōu)勢(shì):
制程領(lǐng)先。
同樣是以2001年為界,臺(tái)積電在時(shí)任COO的余振華為核心的技術(shù)人員的帶領(lǐng)下,突破了0.13um制程工藝,在此之前,0.13um制程,只有IBM研發(fā)出來(lái),而且IBM一度試圖將該技術(shù)賣給臺(tái)積電,但是,臺(tái)積電以IBM的0.13um制程不太成熟婉拒。之后,IBM將該技術(shù)賣給了聯(lián)電。
正是這次婉拒,拉開(kāi)了臺(tái)積電制程領(lǐng)先的序幕,2001年,臺(tái)積電在蔣尚義的鐵血力推下,直接跳過(guò)0.15um,量產(chǎn)0.13um制程。而0.13um制程采用的銅介質(zhì),改變了之前以鋁為介質(zhì)的模式。同時(shí),余振華團(tuán)隊(duì)還引入了Low-K Dielectric(低介電質(zhì)絕緣)技術(shù),憑借這一技術(shù)在0.13um制程中的使用,臺(tái)積電在先進(jìn)制程中,實(shí)現(xiàn)了從落后以IBM為代表的大聯(lián)盟兩個(gè)代次,到并駕齊驅(qū),之后,臺(tái)積電逐步將IBM及其身后的聯(lián)盟,逐步在之后的發(fā)展中實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先。
2004年,借助銅介質(zhì)制程的成熟,臺(tái)積電量產(chǎn)了90nm制程,同時(shí),臺(tái)積電在全球發(fā)起了對(duì)中芯國(guó)際的專利戰(zhàn),其目的,就是阻擋中芯國(guó)際的發(fā)展,而此時(shí)的中芯國(guó)際,正在謀求在美國(guó)及香港的兩地同時(shí)上市。
2008年的金融危機(jī),使得全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步萎縮,隨著奇夢(mèng)達(dá)的破產(chǎn),使得這一領(lǐng)域的寒冬變得更為漫長(zhǎng)。這一時(shí)期的臺(tái)積電,繼2007年量產(chǎn)45nm后,40nm的良品率始終上不去,此前一度退休的蔣尚義,重新回到臺(tái)積電,主持40nm的研發(fā)工作,終于在年底,將40nm的良品率,提升到了可商用的量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。在40nm量產(chǎn)后,蔣尚義帶領(lǐng)臺(tái)積電,切入到下一個(gè)最為重要的制程節(jié)點(diǎn)——28nm。并最終在2011年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),從而在制程上,從落后三星及聯(lián)電,實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先三星及聯(lián)電?,F(xiàn)在擺在臺(tái)積電面前的,只有英特爾一家。
2014年,臺(tái)積電在實(shí)現(xiàn)了20nm制程后,在下一代關(guān)鍵制程上,選擇了與英特爾和三星不同的研發(fā)節(jié)奏,他們選擇了16nm,而三星及英特爾,選擇了正常演進(jìn)的14nm,最終,三者均以同樣的時(shí)間節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了各自制程的量產(chǎn)。
最終,在2017年,三家在10nm制程關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)分道揚(yáng)鑣。
之后的故事就簡(jiǎn)單多了,臺(tái)積電隨后進(jìn)行的7nm/7nm+完全實(shí)現(xiàn)了對(duì)英特爾的超越,英特爾從那時(shí)起,變成了“牙膏廠”,不斷的在10nm上擠牙膏,不斷的在后面放“+”號(hào),最新的消息顯示,英特爾的7nm工藝,正式推遲到2022年二季度。
三星方面,雖然一直按部就班,但是不代表承認(rèn),其在7nm就已經(jīng)全面落后于臺(tái)積電。要知道,臺(tái)積電現(xiàn)在已經(jīng)突破2nm GAA技術(shù),很有可能在2022年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
制程領(lǐng)先的結(jié)果,就是虹吸效應(yīng)。28nm時(shí),臺(tái)積電的產(chǎn)能被Xilinx,Altera,Nvidia,AMD和高通瓜分,10nm/7nm以及最新的5nm,產(chǎn)能則早已被搶完,主要客戶,就是海思及蘋果等。
制程領(lǐng)先,還在于獲得上下游的絕對(duì)支持。
上游的IP Core授權(quán)商們,在新架構(gòu)出來(lái)之后,會(huì)優(yōu)先與臺(tái)積電實(shí)現(xiàn)制程匹配,輸入IP庫(kù),EDA設(shè)計(jì)軟件在新版本發(fā)布時(shí),會(huì)率先將版本支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)及模型庫(kù)等導(dǎo)入到臺(tái)積電,從而使得采用IP Core和購(gòu)買各大EDA軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)的無(wú)廠半導(dǎo)體公司設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品,在臺(tái)積電都能找到合適的制程來(lái)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
同時(shí),臺(tái)積電專業(yè)的晶圓代工廠定位,使得無(wú)廠半導(dǎo)體公司能夠放心的、愿意的將自己辛苦設(shè)計(jì)的芯片,交由臺(tái)積電生產(chǎn),而在生產(chǎn)前,還要進(jìn)過(guò)漫長(zhǎng)的驗(yàn)證、導(dǎo)入,和高昂的流片費(fèi)用。最典型的例子便是2013年從三星手中,咬下蘋果A系列芯片的代工。2011年,臺(tái)積電便開(kāi)始投入巨大的資源到蘋果A系列芯片的IP Core的適配中去,一方面是保證通過(guò)蘋果的驗(yàn)證,另一方面是降低蘋果轉(zhuǎn)單面臨的專利訴訟風(fēng)險(xiǎn)。要知道三星在得知蘋果可能轉(zhuǎn)單的時(shí)候,有意無(wú)意的度外透露,“只要臺(tái)積電敢做,就一定敢告!”。最終,臺(tái)積電向蘋果派出的超過(guò)50人的團(tuán)隊(duì),協(xié)助蘋果完成了A6芯片的最終設(shè)計(jì),而臺(tái)積電也通過(guò)了蘋果的驗(yàn)證,最重要的是,相互間將可能出現(xiàn)的專利訴訟風(fēng)險(xiǎn),幾乎就消除了。
而且,在90年代成立的無(wú)廠半導(dǎo)體公司公司中,幾乎所有的都選擇了與臺(tái)積電合作,他們包括1991年8月,博通(Broadcom Corporation)成立;1993年1月,英偉達(dá)(Nvidia Corporation)成立;1995年3月,美滿(Marvell Technology Group)成立;1997年5月,聯(lián)發(fā)科(MediaTek Inc.,MTK)從聯(lián)華電子剝離并獨(dú)立;1999年4月,英飛凌(Infineon Technologies)從西門子剝離并獨(dú)立;2002年11月,瑞薩(Renesas Electronics Corporation.)成立。
這些公司,幾乎都成長(zhǎng)為行業(yè)內(nèi)的巨擘,而且都成為了臺(tái)積電的客戶。
“群山計(jì)劃”
有了穩(wěn)定的客戶,臺(tái)積電還需要持續(xù)的擴(kuò)寬及加深自身的護(hù)城河。
收購(gòu)和建廠,是臺(tái)積電提高自身實(shí)力的重要一步。
1994年,在聯(lián)電轉(zhuǎn)型專業(yè)晶圓代工廠,獨(dú)立并分離旗下眾多部門及子公司的時(shí)候,張忠謀在12月成立了世界先進(jìn),其主要工作是承接了臺(tái)積電之外的特殊集成電路制造,由此達(dá)到臺(tái)積電的完整代工生態(tài)。
2000年,聯(lián)電在曹興誠(chéng)的主導(dǎo)下,進(jìn)行跨世紀(jì)的“五合一”合并重組,這是繼1995年前后剝離相關(guān)子公司及部門后,聯(lián)電最大的一次動(dòng)作,其目的就是轉(zhuǎn)型為專業(yè)晶圓代工廠后,展開(kāi)與臺(tái)積電的全面競(jìng)爭(zhēng),這五家公司分別是聯(lián)電、聯(lián)誠(chéng)、聯(lián)瑞、聯(lián)嘉與合泰,合并后,聯(lián)電成為了資產(chǎn)超過(guò)100億美元的巨無(wú)霸,而且在合并的當(dāng)年,就在紐交所上市。
為了與聯(lián)電抗衡,臺(tái)積電除了選擇自研0.13um制程外,還選擇了收購(gòu)張汝京創(chuàng)立的世大半導(dǎo)體,此時(shí)的世大半導(dǎo)體,是臺(tái)灣第三大晶圓代工廠,收購(gòu)代價(jià)為50億美元。通過(guò)這一收購(gòu),臺(tái)積電坐穩(wěn)了臺(tái)灣地區(qū)晶圓代工廠的頭把交椅的位置。
之后,張汝京的故事,隨著中芯國(guó)際的成立,走進(jìn)了中國(guó)人的世界。
也是在2000年,臺(tái)積電為拉攏客戶并獲得客戶的信任,提出“群山計(jì)劃”,這一計(jì)劃的實(shí)質(zhì)是給五家使用先進(jìn)制程的IDM大廠量身定做技術(shù)支撐,以適應(yīng)每家企業(yè)不同需求,從而實(shí)現(xiàn)每家企業(yè)在制造環(huán)節(jié)對(duì)于臺(tái)積電制造工藝的驗(yàn)證。這一計(jì)劃鞏固了臺(tái)積電與大客戶的關(guān)系,保持臺(tái)積電在市場(chǎng)份額上的領(lǐng)先地位。
臺(tái)積電的壯大,在我們看來(lái),最為核心的一點(diǎn),其實(shí)是來(lái)自于外部世界的支持。
首先,就是在美國(guó)主導(dǎo)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)全球結(jié)構(gòu)中,臺(tái)積電為代表的臺(tái)灣企業(yè),找到了最適合自身發(fā)展的定位,這種定位,與日本打造自身全產(chǎn)業(yè)鏈、韓國(guó)打造DRAM芯片不太一樣,臺(tái)灣選擇了產(chǎn)業(yè)鏈的后端:制造與封測(cè),尤其是制造。而臺(tái)灣作為美國(guó)在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)打壓日本的重要環(huán)節(jié),便是要承接美國(guó)無(wú)廠半導(dǎo)體公司的制造,從臺(tái)積電的各大客戶來(lái)看,除了后期進(jìn)入的海思外,幾乎都是美國(guó)公司或者由美國(guó)控股的公司。而臺(tái)積電本身,外資持股比例就遠(yuǎn)超過(guò)70%,在其多達(dá)35.6萬(wàn)的股東中,最大股東是存托賬戶,持股比例為20.5%,之后才是臺(tái)灣行政院的6.3%。
其分散的股權(quán)結(jié)構(gòu),與外資超高的持股比例,使得臺(tái)積電一方面被牢牢的掌握在臺(tái)灣及管理層手中,另一方面,外資則分走了大部分的紅利。但是,這也使得臺(tái)積電能夠最先的獲得融資及外部技術(shù)和設(shè)備。
比如與ASML,臺(tái)積電是其大股東之一,在2018年,ASML的光刻機(jī)產(chǎn)能是29臺(tái),臺(tái)積電獲得了其中的18臺(tái),ASML對(duì)臺(tái)積電是管飽管夠。要知道中芯國(guó)際在梁孟松的牽線搭橋下,才從他們的牙縫中,獲得一臺(tái)訂單,但是由于某些原因,雖然全款打了,但是至今仍舊未交貨。從這個(gè)角度來(lái)看,臺(tái)積電是真的太幸福了。
另外,IP core授權(quán)商及EDA公司,在發(fā)布新架構(gòu)、新制程的時(shí)候,除了正常的授權(quán)給客戶之外,還會(huì)將其核心及數(shù)據(jù)庫(kù),優(yōu)先交由臺(tái)積電進(jìn)行制程適配。別小看這一步,這才是臺(tái)積電真正能夠發(fā)展壯大的重中之重。
如果沒(méi)有這些公司的支持,晶圓代工廠將名存實(shí)亡。你想想看,如果無(wú)廠半導(dǎo)體公司從IP core授權(quán)商哪里購(gòu)買的芯片架構(gòu)設(shè)計(jì)出來(lái)的芯片,在晶圓代工廠無(wú)法進(jìn)行適配和導(dǎo)入,那么將一無(wú)是處,一邊是設(shè)計(jì)出來(lái)無(wú)法生產(chǎn),一邊是空有產(chǎn)能無(wú)法獲得客戶,這將是一個(gè)什么樣的樣子,我們是無(wú)法想象的。
如果有一天,中芯國(guó)際受到制裁,各大IP core授權(quán)商取消與其合作,斷供其核心架構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)及EDA軟件/數(shù)據(jù)庫(kù),使得中芯國(guó)際無(wú)法從這些公司獲得支持,那么,采用了這些公司的架構(gòu)及軟件設(shè)計(jì)出來(lái)的芯片,在中芯國(guó)際怎么生產(chǎn),也許連客戶導(dǎo)入都無(wú)法完成,更別說(shuō)實(shí)配、驗(yàn)證,流片和生產(chǎn)了。
客戶信任、設(shè)備公司支持、IP core授權(quán)商配合,從外部構(gòu)造了臺(tái)積電最為強(qiáng)大的護(hù)城河,這個(gè)護(hù)城河,用錢是砸不開(kāi)的,但是,缺口總歸是有的。
可以說(shuō),臺(tái)積電是全球化的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上,技術(shù)的集大成者,在7nm制程下,硅片要經(jīng)過(guò)1500道工序,才完成蝕刻,而10nm時(shí),這個(gè)工序僅需要1000道。
今天,臺(tái)積電宣布3nm將很快量產(chǎn),2nm已經(jīng)突破GAA技術(shù),其實(shí)這些,都是全球化技術(shù)整合,最為集中的提現(xiàn)。
“生意經(jīng)”
7月19日,日本《讀賣新聞》報(bào)道,日本邀請(qǐng)臺(tái)積電前往日本建廠,聯(lián)想到5月15日,臺(tái)積電在表示“沒(méi)有赴美建廠計(jì)劃”3天后,突然宣布投資120億美元在美國(guó)建造一座5nm制程工廠的新聞,我們幾乎可以這樣理解,臺(tái)積電通過(guò)赴美建廠,謀求獲取美國(guó)的半導(dǎo)體技術(shù)支持以及美國(guó)盟友的支持,也可能通過(guò)赴日建廠,獲得日本原材料及設(shè)備廠的支持,要知道在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上,日本的半導(dǎo)體材料及設(shè)備,依舊占有超過(guò)一半的市場(chǎng)。
那么,臺(tái)積電在中國(guó)大陸的南京廠是什么情況呢?還停留在16nm-12nm的階段,上海廠就更為奇葩了,承接的還是臺(tái)積電8吋、0.25um-0.15um的產(chǎn)能。再說(shuō)直白一點(diǎn),臺(tái)積電在華投資的行為,更多的可能就是作秀,而非技術(shù)。要知道南京廠是2018年才投產(chǎn)的新廠,建成投產(chǎn)時(shí),臺(tái)積電已經(jīng)量產(chǎn)7nm制程了。
當(dāng)我們聽(tīng)到“代工”二字,就覺(jué)得“低端”的時(shí)候,臺(tái)積電已經(jīng)將這一工種,做到了全球第一。與之相呼應(yīng)的,還有鴻海精密。
“到外買(模具)反而比較便宜,為什么還要自己做呢?”面對(duì)這樣的問(wèn)題,郭臺(tái)銘以買地建廠、買設(shè)備建廠、買材料囤貨的方式作出了回應(yīng)。
在IDM模式橫行天下的時(shí)代,晶圓代工廠被認(rèn)為是一種浪費(fèi),臺(tái)積電用了6年的時(shí)間,通過(guò)了英特爾的ISO 9001認(rèn)證,在張忠謀的個(gè)人資源的利用下,獲得了英特爾的訂單,這一訂單,使得臺(tái)積電正式獲得國(guó)際巨頭的認(rèn)可,臺(tái)積電用了13年的時(shí)間,在世紀(jì)之交研發(fā)并量產(chǎn)了0.13um銅介質(zhì)制程,一舉奠定了領(lǐng)先的地位,也得以與巨頭們競(jìng)爭(zhēng)。
“代工是生產(chǎn)別人不能做的產(chǎn)品,而不是生產(chǎn)別人不想做的產(chǎn)品?!?/p>
郭臺(tái)銘的目的是要做到“在我的領(lǐng)域內(nèi),沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手”。
張忠謀的目標(biāo)也是如此,自2017年實(shí)現(xiàn)對(duì)三星的超越后,臺(tái)積電在制程上,已經(jīng)進(jìn)入到了“無(wú)人區(qū)”,再往前,臺(tái)積電已經(jīng)沒(méi)有先行者,自己就是先行者。
鴻海精密早就有了制造絕大多數(shù)3C產(chǎn)品的能力,但是郭臺(tái)銘卻沒(méi)有這個(gè)品牌夢(mèng)。臺(tái)積電以現(xiàn)在手邊的資源,也早就有了設(shè)計(jì)各種芯片的能力,并將它們制造出來(lái),但是張忠謀卻沒(méi)有這個(gè)打算。
在自己的一畝三分地內(nèi),做到全球獨(dú)一份,安心賺錢,做點(diǎn)小生意。
無(wú)論怎么樣,臺(tái)積電依舊是中國(guó)芯片制造無(wú)法跨過(guò)去的坎,在臺(tái)積電的營(yíng)收中,來(lái)自美國(guó)的占比約60%,其中蘋果貢獻(xiàn)了約25%。而來(lái)自中國(guó)大陸的,約22%,其中海思貢獻(xiàn)了14%。
從這個(gè)角度看,做生意嘛,也就不難理解臺(tái)積電的選擇了。
參考資料:
1、朱延智.《高科技產(chǎn)業(yè)分析》. 臺(tái)北:五南圖書公司;2007.05.
2、商業(yè)周刊.《器識(shí):張忠謀打造優(yōu)秀企業(yè)的經(jīng)營(yíng)之道》.臺(tái)北:商業(yè)周刊;2018.05.
3、施振榮著;張玉文采訪整理.《宏碁的世紀(jì)變革:淡出制造,成就品牌》. 北京:中信出版社, 2005.05.
4、伍忠賢.《透視臺(tái)積電: 打造全球第一晶圓帝國(guó)》.臺(tái)北:五南圖書公司,2015.07.
評(píng)論