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    • 新的风暴已经出现台积电该如何应对?
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颠覆整个半导体行业,台积电怎么做到的?

08/17 13:52 作者:雷科技
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1987年,在所有人都不看好的情况下,张忠谋创办了台积电。同年,台积电后来最大的竞争对手三星电子,在李健熙的带领下重整业务,台积电未来一段时间的主要合作者华为,也在任正非的带领下成立。三位步入中年的男人,将带领三家科技公司屹立在世界之巅。

在这三人中,张忠谋是最特殊的一位,当时他已年过半百,在希凡尼亚、德州仪器工作的二十余年中,张忠谋积累了不少财富,这个时候似乎放弃工作回家养老是最好的选择,但奋斗了一生的张忠谋,怎么能眼睁睁看着自己的目标没有实现呢?

今天的台积电,堪称整个台湾最重要的公司,甚至说足以影响全球半导体行业。我们熟知的苹果手机、高通公司,以及被戏称为“农企”的AMD,都是台积电的顾客,爆料消息称,为了与AMD竞争,NVIDIA、Intel也有意在今年下半年寻求台积电代工芯片

更重要的是,NVIDIA和高通都是舍弃了价格相对较低的三星,转投台积电的怀抱。其中高通更是在三星推出3nm制程工艺的情况下,放弃三星代工,选择了台积电4nm。这足以说明,台积电是当之无愧的全球第一芯片代工厂。

之所以离开前几家公司,是因为当时行业环境在变化,几乎所有半导体企业都打算做消费级产品,降低半导体业务的重要性。张忠谋不同,他的心中有一个大胆的想法,那就是打破陈旧的IDM(Integrated Device Manufacture)模式,创造一种全新的半导体商业模式。

敢于打破陈规才能铸就辉煌

所谓IDM模式,就是从芯片的设计到测试、生产、封装,全部都由自己来,这种模式的好处是能够把芯片装入设备之前所有流程的利润都自己吃下去,但缺点也很明显,无论是芯片设计,还是晶圆厂建设,亦或是先进制程工艺研究,都需要大量的资金。

假设今天企业依旧盛行IDM模式,那么苹果设计出芯片之后,还要自己从零开始研究制程工艺,建设晶圆代工厂,投入大量资本,相信苹果背后的投资者绝对不同意,那么我们可能就看不到iPhone搭载自研A/M处理器了。

甚至说高通这种依赖代工的手机芯片厂商,可能都无法生存,绝大多数芯片设计公司,如海思、紫光展锐等,都难以开展业务,因为前期需要投入的成本太高了。那会是个什么样的景象?企业失去了竞争力,也失去了前进的动力,半导体行业被头部化企业垄断,2022年的人,还要用着性能堪比骁龙660的手机,恐怕繁荣的互联网文化都不会存在。

台积电代工模式的特殊之处就在于,芯片设计由企业提供,自己只负责生产,研发制程工艺、建设工厂等成本均由自己承担,台积电与芯片设计企业属于完全的合作关系,不存在任何竞争。

如此一来芯片设计公司虽然要为代工花钱,但却可以节约下大量研发费用和生产成本,还不用担心自己的制程工艺落后。今天,苹果、AMD、NVIDIA、高通、联发科等知名CPU和GPU企业,都是采用这种模式。

然而在1987年,半导体企业根本没有接受代工这种模式,所以没人看好台积电。事实证明,张忠谋的眼光远超行业平均水平,与Intel达成合作后,台积电营收突飞猛进,并在1994年在台湾上市,1997年到纽交所上市。

竞争对手来了竞争对手被击败了

在代工业务开拓市场时,台积电并非没有竞争对手,比如说张忠谋在德州仪器时的老同事张汝京,创办了模仿台积电模式的“世大半导体”,一度对台积电产生了威胁。财大气粗的台积电以50亿美元的价格收购了世大半导体,张汝京又创办了我们熟知的中芯国际,但在台积电的竞争之下,中芯国际举步维艰,张汝京离职且签署协议三年不做半导体。

令张忠谋没有想到的是,台积电竟然出现了一位“叛逃者”梁孟松。他从台积电离职后,进入三星半导体理工学院(SSIT),该学院的作用就是为三星内部培训人才。2011年竞业限制协议期满后,梁孟松正式加入三星集团,并且担任LSI部门技术负责任人及三星晶圆代工厂执行副总裁。

当时的三星正在研究如何将制程工艺从28nm提升到20nm,梁孟松却觉得三星是在浪费时间,距离摩尔定律极限还有很远的距离,干脆直接研究14nm制程工艺吧。在梁孟松的带领下,三星领先台积电推出了14nm制程工艺。

对于台积电来说,这是一次致命的打击,因为当时智能手机正在以近乎每年60%的份额扩张,对芯片的需求越来越高,手机厂商发疯似得寻找产能。凭借14nm制程工艺,三星一举挤进苹果芯片供应链,拿到了原本台积电独占的A9处理器订单。

这下台积电着急了,大量订单损失,股价受挫,整体损失高达10亿美元。于是,台积电出手了,梁孟松去之前的三星根本不是台积电的对手,去了之后三星制程工艺居然反超了台积电,傻子都能明白其中的原因。经过查证,三星晶圆厂工艺风格与台积电十分接近,几乎可以确定使用了台积电相关的技术。打了几年的官司,2015年梁孟松被迫离开三星,并于2017年加入中芯国际。

为了确保在半导体行业的领先地位,台积电还提出了被无数人吐槽的“夜鹰计划”,即研发人员三班倒,一年365天全天候工作,人休息机器不能休息,三组研发人员轮流工作,提高先进制程研发速度。为了激励员工,台积电将研发人员底薪提高30%,分红提高50%。

事实上,与许多工厂相比,夜鹰计划并不算很过分,小雷大学时期打暑假工,都做过12小时两班倒,一个月只休息一天的工作,更何况台积电这薪水可不止上涨了一点半点。

夜鹰计划效果显著,台积电2017年攻克10nm制程工艺,2018年攻克7nm制程工艺。不过因反对的声音太多,台积电最终废除了夜鹰计划。没有了梁孟松的三星、沉迷于提高晶体管密度无法自拔的Intel,那时候都无法与台积电竞争,台积电确实可以稍微放松紧绷的精神。然而人无远虑必有近忧,企业也是如此,台积电正面临着更大的挑战。

新的风暴已经出现台积电该如何应对?

虽然台积电已经成为半导体行业的领头羊,但依然有两家企业能够与台积电竞争,一个是三星,一个是Intel。在制程工艺这块,近些年三星一直不落后台积电,只是表现略逊一筹。今年,三星领先台积电,推出了基于新式GAA晶体管技术的3nm制程工艺,台积电今年量产工艺依然是4nm,明年才会推出基于FinFET晶体管技术的3nm工艺,2024年才能用上GAA晶体管技术,可以说,三星在制程工艺方面已经领先了很多。

现在三星需要等待的是,前几批3nm工艺芯片出炉,让消费者和企业都看到三星3nm工艺的表现。只能说三星前几年制程工艺表现不佳,同样制程工艺体管密度和发热、性能表现不如台积电,但三星制程工艺没有落后,表现也有反超台积电的机会。

在半导体行业兴盛起来之时,Intel一度处于领先态势,但Intel沉迷于提高晶体管密度,有些故步自封的表现,导致被台积电反超。此外,之前Intel曾表现出对芯片代工业务的不屑,但疫情期间晶圆代工需求暴涨,让Intel看到了其中的利润,决定进军芯片代工业务。

Intel的问题在于制程工艺有些落后,好在晶体管密度真的很高,可以在一定程度上弥补劣势。之前Intel不满其他代工厂的命名规则,强行把自己10nm工艺命名为“Intel 7”,中国台湾《电子时报》报道称,Intel 7nm工艺将被命名为“Intel 4”,预计今年下半年量产。从晶体管密度层面考虑,Intel就算追不上三星、台积电,差距应该也不会太大了,等到新工厂建设完毕,未必不会冲击到台积电的地位。

虽然有来自竞争对手的压力,但台积电还能应对,毕竟这种事情台积电经历太多了。真正让台积电感到难受的,是美国开始给台积电施压。21世纪的今天,民用领域各行各业都难以离开美国的专利技术,通过专利技术和原材料封锁进行施压,美国可以随意控制其他企业。

近几年美国向台积电提出了两项严格要求,一是要求台积电赴美建厂,美国不是第一次干这种事,之前就曾要求富士康在美国建设工厂,增加美国的工作岗位,承诺会给补贴。不过从富士康的情况来看,赴美建厂并不是明智之举,富士康投入的预算从100亿美元缩减到6.72亿美元,最后竟不了了之。

如果只是损失一些钱,对台积电是小事一桩,最严重的问题是,美国要求台积电提交销售数据。去年9月美国给了台积电45天时间思考,10月底台积电确认会把数据给美国,但不会交出客户的机密数据。虽说客户的机密数据没有交出去,但详细的营销数据,将会透露出台积电具体的良品率等信息,三星、Intel等半导体企业与台积电竞争时,将更容易做到知己知彼。

另外,美国一直想要振兴自家半导体行业,恢复往日的荣光。为此,日前美国签署了新的芯片法案,将通过520亿美元补贴+250亿美元免税政策,助力美国半导体行业发展。现在半导体行业还离不开三星、台积电,可如果美国半导体行业真的复兴了,谁能保证不会像当初制裁华为一样对待它们呢?未雨绸缪,或许台积电该思考,谁才是真心对待它的人了。

来源:雷科技互联网组

编辑:失魂引

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