歷史進程中的台積電

2020-05-28     新10億商業參考

原標題:歷史進程中的台積電

1985年,54歲的張忠謀最後看了一眼德克薩斯州,登上了一架跨越太平洋、飛向台灣島的飛機。

自此,他與過往的職業生涯作別,出任台灣工業技術研究院院長,開始了人生的下半場。

兩年後,在台灣的新竹科學園區,張忠謀創建了台灣積體電路製造公司,即台積電——全球第一家專業代工公司。

上世紀八十年代的台灣,還以勞動力密集的輕工業、加工出口業為主,因此既沒有多少人了解半導體產業,也沒有多少人看好張忠謀創立的台積電。

然而正是這個橫空出世的半導體企業,在33年的時間裡,以一己之力改變了全球半導體產業的生產鏈,也重塑了台灣地區的經濟命脈。

01

張忠謀的下半場:回台灣,創辦台積電

雖然頂著「亞洲四小龍」的光環,但上世紀70年代,台灣的經濟走入了一個窄胡同。

當時,台灣主要的經濟支柱,還以勞動力密集的輕工業、加工出口業為主。而這些產業在發展多年後,已經到了一個增長的瓶頸期。

而70年代歐美爆發石油經濟危機後,台灣受原材料價格影響,更是苦不堪言。以至於後來回憶當時的情況,孫運璿都不禁感嘆:

此乃今後存亡之關鍵所在,我如失敗,將成為千古罪人矣。

在這樣的背景下,推動產業結構升級勢在必行。

1972年,在孫運璿的推動下,一個以政府資金為主的半官方機構——工業技術研究院誕生了。

先有工研院,後有台灣半導體。在成立後,作為台灣最大的產業技術研發機構,工研院成了半導體產業從無到有的先鋒。

1974年,在台北南陽街一家叫做「小欣欣豆漿店」的早餐店,孫運璿和美國無線電公司(RCA)的研究主任潘文淵暢談了一個小時,定下了台灣未來的發展方針:

集成電路將成為下一代產業藍圖。

為了爭取時效,儘可能快的推進台灣的半導體產業,孫運璿和潘文淵還確定了一件事:從美國尋求合作夥伴,以及挖美國牛人。

台灣的半導體產業,在「豆漿會議」後正式啟程了。

1975年,美國RCA公司獲選為台灣集成電路合作計劃的夥伴。第二年,工研院派出了一個19人的年輕工程師團隊。

回過頭再來看,當初的這個工程師團隊可謂是大佬雲集,包括後來聯發科董事長蔡明介、聯電董事長曹興誠、台積電副董事長曾繁城,都曾是這個團隊的一員。

而除了推動工研院成立、確立發展方針外,孫運璿對台灣半導體產業還有一個重要的貢獻,就是挖回了張忠謀。

孫運璿就像是張忠謀的伯樂,在功成名就後他曾回憶道:

「沒有孫運璿,1985不回台。」

那孫運璿為什麼要挖張忠謀回台呢?

當時,張忠謀是世界頂尖的半導體人才。早在20世紀60、70年代,張忠謀就帶領德州儀器在全球掀起過半導體大戰,在這個行業里,他是一個「讓競爭對手發抖的人」。

1983年,已經做到了德州儀器「三把手」的張忠謀,因和集團理念不合選擇分道揚鑣,辭去了集團總經理的職位。

1985年,張忠謀收到了孫運璿的邀請,出任工研院院長一職。兩年多後,工研院推進了和荷蘭飛利浦電子合資成立半導體製造公司。

而這個半導體製造公司,正是位於新竹科學園區的台灣積體電路製造公司,即台積電——全球第一家專業代工公司。

台積電是怎樣一家公司呢?

集成電路,即晶片的整個生產流程,主要分為三個部分:前端的晶片設計(design)、後端的晶圓製造(mfg)、封裝測試(package)。

在台積電成立前,半導體公司們只有一種運作模式,即一攬子全包,由一家公司來獨立完成設計、製造、封裝測試等環節,這種模式被稱為IDM(Integrated Design and Manufacture),典型公司有Intel、鎂光、三星、德州儀器等。

但IDM的門檻實在是太高了。僅以IC製造環節為例,要通過近5000道工序,把數億個電晶體,在一片只有指甲蓋大小的矽晶片上製造出來。

坊間形容IC製造的難度,還有一個形象的比喻:

相當於在一個幾厘米見方的小地方,建造一座千萬級規模的超級城市。

而企業如果要做IDM,就意味著要再加上設計、封裝測試等環節,難度不言而喻。

台積電成立後,這一整套生產環節被分割成了設計端和製造端,也出現了兩個細分行業:

從事IC設計的,沒有代工廠,這類公司被稱為Fabless,比如蘋果、高通、華為海思、展訊、聯發科等。

從事IC製造的,不做設計,這類公司被稱為Foundry,最典型的就是台積電,還有中芯國際、華力微、聯電等公司。

因此,台積電創建的Foundry代工模式,可以說徹底改變了半導體產業的生產流程,就連美國《商業周刊》也稱:

「他的決定成為半導體歷史的分水嶺。」

而過去幾十年的經驗也證明,這種分工的模式確實效率更高、成本更低。

在張忠謀的帶領下,台積電進入了發展的快車道。

1994年,台積電在台灣證券交易所上市;1997年,台積電開始在紐交所掛牌交易。

2000年,台積電推出了「群山計劃」:針對五家採用先進工藝的IDM大廠,為其量身訂做解決方案。

通過「群山計劃」,德州儀器、意法半導體、摩托羅拉等越來越多的巨頭開始嘗試放棄自建晶圓廠,也意味著它們越來越依賴台積電的生產線。

台積電開始彎道超車,畢竟在製造行業,

誰掌握了生產,誰就掌握了話語權。

02

台積電狙擊中芯國際

在半導體產業史上,有一場必須提的、曠日持久的官司,即台積電和中芯國際的恩怨糾葛。

其實,台積電的創始人張忠謀和中芯國際的創始人張汝京淵源頗深,兩人的經歷有很多神奇的重疊之處。

比如張汝京是在1977年加入德州儀器,此後20年都在此履職;而張忠謀離開德州儀器,是在1985年。因此有8年時間,雖然沒有任何交集,但兩人也算的上是同事。

但年齡相差17歲的兩人,在德州儀器的職位等級差別也很大。

根據張汝京後來的回憶,自己的老闆是Martin Cooper,Martin的老闆叫Kirk Pond,Kirk的老闆是Ron Richie,Ron的老闆才是Morris,即張忠謀。

再比如兩人建廠的第一站,都是台灣。

1997年,張汝京回島創辦世大半導體,繼台積電和聯電之後台灣的第三家晶圓代工廠商。

但張汝京和張忠謀在半導體商場上的第一次會晤,還沒開始交手,就以張汝京出局終場。

世大成立三年後,大股東以50億美元的價格把公司賣給了台積電。

那台積電為什麼要收購世大半導體呢?其實,最關鍵的原因在於:擴大產能。

當時,晶片的需求愈發旺盛,而台積電的競爭對手聯電,則在1999年合併了5家公司,資本額超過了800億。

因此,台積電想要在競爭中不落敗,就勢必要走上併購擴張的路子。

而在世大被收購後的第二個月,張汝京籌資14.8億美元,在蓋曼群島註冊成立了中芯國際集成電路製造有限公司。

躊躇滿志許富貴,無言相告走麥城。這一次,張汝京把中芯國際開在了上海浦東的張江高科技園區,開始了大陸晶圓製造的民營時代。

中芯國際的上半場是2000年到2003年之間,「建廠大師」張汝京所向披靡,在不到四年時間裡,中芯國際就擁有了4座八英寸廠,還有1座12英寸廠。

到了2003年,中芯國際的產能達到了每月6萬片,累計銷售收入達到30億元。除了中國的消化能力外,中芯國際大部分訂單來自海外,並成功聯姻多個國際巨頭,比如IBM、東芝、高通、博通……

據AI財經社報道,有知情人士回憶,當時的張汝京曾私下稱:

當時中芯國際與台積電的差距只有一兩年,甚至他只要9個月就能趕上新竹那個老大哥,並預計90nm的工藝將超過台積電。

但商場如戰場,更何況張忠謀是一個掀起過全球半導體大戰的人,很快,台積電的反擊襲來,中芯國際也進入了挫敗重重的下半場。

2003年,台積電陸續向美國多個地區法院,以及美國國際貿易委員會提起訴訟,請求判定中芯國際侵犯其專利權、竊取商業秘密、不正當競爭和干擾經營,要求其支付10億美元違約金。

當時有分析稱,台積電對於起訴的時間點有深層考慮:

1、遏制當時因為低價格與中芯國際簽單的北美客戶群;
2、讓中芯的IPO計劃受挫。

台積電和中芯國際的官司一打就打了六年。

2005年時,雙方曾達成過一次和解,中芯國際向台積電支付了大約1.75億美元。

一年半後,台積電再次狀告中芯國際,稱它違反了2005年達成的一項和解協議,盜用公司商業機密。

對於台積電再掀戰火,有分析認為,可能是針對中芯國際90納米技術而來。

「當時,中芯國際已將工藝迅速推進到0.13微米甚至90納米,而台積電在大陸還只能提供0.25微米的工藝,於是台積電再次打官司阻止中芯國際。」

兩次訴訟,都是以台積電勝訴告終。

2009年,中芯國際再次與台積電簽訂和解協議:向台積電分期4年支付2億美元現金,同時向台積電發行新股及授予認股權證,交易完成後台積電將持有中芯國際10%股份。

據傳,事後台灣媒體曾得意地稱:

「我們從此控制了大陸晶片業的半壁江山!」

台積電的兩次阻擊,正好都打在了中芯國際的七寸上,不僅讓它元氣大傷,更是拖垮了它發展的腳步。

自此以後,苦於沒有ASML的高端光刻機,中芯國際一直只能接中低端的代工訂單。

中芯國際有錯麼?確實有,但代價過於沉重。

據說,在接到律師通知的那一刻,張汝京在電話前放聲痛哭。第三天,張汝京引咎辭職,離開了為之奮鬥了9年的中芯國際,稱

「由我來做個了結。」

近幾年來,作為國產代工企業的龍頭,中芯國際一直在製造工藝上猛追不舍,但還是落後於第一梯隊(台積電、英特爾、三星)。

而台積電的命運則和中芯國際雲泥之別。

2017年,台積電承包了全世界56%的晶圓代工業務,規模和技術均列全球第一,並且台積電的市值已經超過了英特爾,成為全球第一的半導體企業。

在打官司期間,中芯國際於2004年於紐交所上市,不被美國股市待見,最終於2019年從紐交所退市。

而據統計,自上市以來,截至2019年9月5日,台積電的市值已經成長了近97倍。

另外,大陸的半導體產業,和張忠謀、台積電之間的糾葛還遠未結束。

目前,有不少出身台積電的重要人物出走,投身進了大陸半導體事業。

比如出走台積電投奔三星的梁孟松,曾幫三星奪得了蘋果A9處理器的訂單。2018年,梁夢松又成為中芯國際的聯合CEO,快速拉升中芯國際的工藝研發速度。

03

博弈風暴中的華為與台積電

2019年6月18日,台積電在上海舉行技術研討會,並首次對大陸媒體開放。

會上,台積電總裁魏哲家說了一句話,台下的客戶們都發出了默契的笑聲:

「有一個人把世界搞得很悽慘。」

台積電的技術研討會,每年都會有數十家企業如期參與,而2019年有一個特別之處,在研討會的簽到處,台積電給華為海思開闢了一條單獨通道。

其實,就在這場研討會發布前不久,特朗普將華為列入了實體清單:

銷售給華為的產品當中,涵蓋硬體、軟體等的美國技術含量超過 25%(包括製造地位於美國、技術源於美國,以及源自美國的內容超過 25%,但在美國以外製造都算),就會被要求「斷供」 華為。

禁令發布後,英特爾、高通、博通、美光……諸多美國半導體巨頭,都立刻發出聲明,凍結出貨給華為。

一時之間,全球半導體產業風聲鶴唳。

而華為海思的總裁何庭波立刻進行了回應,稱將啟用「備胎」計劃,

「這是歷史的選擇,所有我們曾經打造的備胎,一夜之間全部『轉正』!」

但華為海思只是晶片的設計端,那晶片的製造怎麼辦呢?

來自海峽彼岸的半導體巨頭台積電,在「實體清單」公布後的第一時間表示,

經過評估後,源自美國的技術含量並未超過25% ,認為出貨給華為海思並沒有違反出口管制規範,將會持續出貨。

華為站在了中美兩國科技摩擦的風口浪尖,而海思的IC設計、台積電的IC製造,則成了華為正面硬剛、持續出貨的底氣所在。

那台積電為何要力挺華為呢?從商業的角度來看,商人都是逐利的,而華為對於台積電而言,是不可或缺的大客戶之一。

由於台積電不透露客戶的具體名單,有業內人士曾預測:

目前台積電前兩大客戶分別是蘋果與華為海思,兩大手機晶片巨頭貢獻台積電收入超過40%。

而緊跟其後的,才是高通、博通、NVIDIA、AMD、聯發科等世界上最著名的IC設計企業。

但樹大容易招風,企業越大,越是會牽一髮而動全身。

因此在中美貿易持續摩擦的特殊階段,半導體製造巨頭台積電的一舉一動都備受關注,它牽動著產業鏈上下游的命脈。

2019年,已退休的張忠謀回台積電致辭時,曾說過這樣一句話:

「世界局勢變化大、不再平靜,但台積電已成為地緣戰略家的必爭之地。」

過去一年來,台積電夾在中美博弈之間,確實成了眾矢之的,美國一直在要求台積電赴美設廠。

但出於種種顧慮,再加上台積電一直宣稱要「科技中立」,稱自己是「大家的代工廠」,因此它的態度一直很曖昧,既沒明確答應,也不直接拒絕。

然而今年,美國直接更改了許可證的條件:

「美國工業與安全部15日宣布新規,要求廠商將使用了美國的技術或設計的半導體晶片出口給華為時,必須得到美國政府的出口許可證,即使是在美國以外生產的廠商也不例外。」

說的通俗點,就是任何與華為有合作關係的上下游企業,都將被美國納入監管之下。

而在這個關鍵時刻,在要不要赴美建廠的問題上,台積電邁出了關鍵性的一步。

5月15日,台積電發表了一份官方聲明:

此座將設立於亞利桑那州的廠房將採用台積公司的 5nm 製程技術生產半導體晶片,規劃月產能為20000 片晶圓,將直接創造超過 1600 個高科技專業工作機會,並間接創造半導體產業生態系統中上千個工作機會。該晶圓廠將於 2021 年動工,於 2024 年開始量產。2021 年至 2029 年,台積電於此項目上的支出(包括資本支出)約 120 億美元。

5納米電晶體晶片,這是目前體積最小、速度最快、能效最高的晶片。但以一座產能20000片的12寸廠而言,投入120億美元的成本,或許並不是這一筆划算的買賣。

因此,在台積電做出這個決策後,就有分析認為:

台積電卻突然下定決心,究其原因,或許是政治因素占主導。在此前多次「婉拒」美國人的「威逼利誘」後,台積電這次態度大轉彎背後主要是多種原因在發酵,面臨著對美「不敢說不」的巨大壓力。

那台積電赴美建廠的影響會是什麼呢?

5月18日,「台積電赴美建廠」的消息發酵後,很快就傳言滿天飛,稱「台積電停止接受華為海思新訂單」,雖然台積電很快回應是「市場謠言」,但從市場的反應來看,其實大陸最大的擔心,正是「台積電是否會斷供華為海思晶片」。

而對於台積電赴美建廠一事,業界有一種看法為:

一方面是特朗普政府堅定的 「美國製造」 政策,台積電有壓力要需要賣面子給美國,而另一方面,也是想為 「華為難題」 解套。

5月25日,最新消息稱台積電正協調高通、聯發科、AMD、英偉達等廠商,先挪部分訂單給華為。

台媒的說法是:

台積電爭取在120天的緩衝期內,先幫華為生產足夠的晶片。

另外,台積電對於美國建廠的時間點選擇非常微妙。

2024年落成,意味著美國下一任總統任期結束之後才能看到,在IC製造日新月異的當下,屆時5納米工藝早已不是台積電最先進的技術。

由此來看,或許台積電並不願意將最先進的生產線布局在美國。

結束語

毫不誇張的說,從設計到製造到封裝測試,晶片的每一個生產環節,都體現著人類迄今為止最複雜的工藝。

無論是小到日常生活相關的電視機、洗衣機、行動電話、計算機等家用消費品,還是大到傳統工業的各類數控工具機和國防工業的飛彈、衛星、火箭、軍艦等,都離不開晶片。

2018年,美國政府制裁中興通訊,讓很多人第一次了解到晶片的重要性,也再一次驗證了「落後就要挨打」的真理。

2019年,美國政府將華為列入實體清單,並一直在對華為圍追堵截,由此也讓我們明白一個道理:

僅有IC設計的能力還遠遠不夠,沒有IC製造能力,設計只能是紙上談兵。

而現狀是,在IC設計領域,或許我們還有一定的話語權,但在IC製造領域,大陸最強的中芯國際,距離台積電則還有三到五年的差距。

企業影響越大,越容易牽一髮而動全身。作為全球第一的晶圓代工企業,大陸需要台積電代工,而美國也無法容忍台積電「科技中立」。

那台積電的未來會何去何從呢?

在被捲入各種紛爭後,夾雜在中美博弈之間的台積電早已不再是「大家的代工廠」,而是中美、兩岸博弈過程中,被裹挾的「地緣戰略家的必爭之地」。

參考資料:

《中國芯酸往事》,飯統戴老闆;

《歷史轉折中的台積電》,AI財經社;

《一個90後看張忠謀:86歲的台灣半導體之父為什麼不能退休》,虎嗅;

《台積電還是選邊站了:台積電決定在美國建廠,集成電路封鎖進入新階段》,西雅圖雷尼爾;

《TMT行業深度研究報告:從台積電核心能力,看半導體行業趨勢與國產化路徑》,興業證券;

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-cn/ce5WWXIBnkjnB-0zx3mb.html




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2021-08-19