继 5 月 15 日美国商务部正式公布将对华为升级出口管制措施后,5 月 18 日,中国台湾企业台积电这家对于绝大多数国人来说略显陌生的低调的芯片大佬突然上了微博热搜。

 

原来,据权威日本媒体日本经济新闻报道,台积电将停止接受华为未来芯片代工订单。

 

日经新闻截图

 

消息一出,国内科技媒体一片哗然,就算大家都清楚美国此次限制措施主要针对的就是台积电,但是谁都没想到台积电的“断供”竟然会来的这么快。

 

虽然消息流出后,台积电迅速辟谣,直截了当回应称该消息“纯粹是市场传言”,但紧跟着在下午,华为在沉寂了 3 天之后,正式发布针对美国升级管控措施后的官方回应:

 

本次规则修改影响的不仅仅是华为一家企业,更会给全球相关产业带来严重的冲击。长期来看,芯片等产业全球合作的信任基础将被破坏,产业内的冲突和损失将进一步加剧。美国利用自己的技术优势打压他国企业,必将削弱他国企业对使用美国技术元素的信心,最后伤害的是美国自己的利益。华为正在对此事件进行全面评估,预计我们的业务将不可避免地受到影响。我们会尽最大努力寻找解决方案,也希望客户和供应商与华为一起尽力消除此歧视性规则带来的不利影响。

 

从台积电被传出断供华为,到华为发布官方声明抨击美国政府流氓行径,时间不到几个小时,足以见得台积电对于华为之重要。

 

台积电究竟何许人也?

 

台积电 logo

 

其实在很久以前我发布的一篇文章能扼住华为命运咽喉的台积电,是怎样炼成的?中,我已经用标题直接点明了台积电与华为的关系。

 

一个完整芯片的诞生,主要涉及设计、制造、封装、测试这几个环节,国内公司在封装测试领域发展比较成熟,在技术含量相对较高的设计环节也有华为海思、紫光展锐等能搞出 5G 芯片的行业顶尖公司。

 

但是,芯片制造环节一直是国内芯片产业发展的软肋,是中国芯最被卡脖子的环节。目前芯片的制造普遍采取代工模式,即芯片设计厂商将自己的设计方案交给代工厂来最终在晶圆上“雕刻”出成品芯片,而目前世界上工艺最先进、市场份额最大的代工厂,非台积电莫属。

 

2019 年,台积电在全球芯片代工市场占据了一多半的份额,而紧跟其后的则是韩国财阀三星。虽然三星手机近些年来日渐势衰,但是三星强悍的地方在于其同时具备手机芯片的设计与制造能力,如果华为具备这样的实力,今天可能也就没台积电什么事儿了。

 

全球芯片代工市场份额

 

当然,台积电不仅仅在份额上处于全球领先地位,其制造工艺也是世界第一,且与其他厂商差距明显。对于芯片来说一个重要的参数叫做制程,单位为 nm(纳米),制程数字越小,芯片集成度越高、性能越强,目前台积电几乎垄断了全球 7nm 芯片市场,其 7nm 芯片代工收入,占其总收入比例第一。

 

台积电不同制程芯片收入占其总收入比例变化

 

对于台积电来说,不是说我求苹果、华为、高通这些手机芯片公司来生产芯片,而是说我只有这些产能,我考虑下给你们怎么分配。

 

目前,华为是台积电仅次于苹果的第二大客户,华为高端手机、服务器的高端芯片,全部都交予台积电代工,而国内最大芯片代工厂中芯国际则仅具备承接华为中低端芯片制造业务的能力。

 

 

华为与台积电如今各自稳坐海峡两岸高科技公司头把交椅,可以说是水乳交融的依赖关系。而巧合的是,华为与台积电竟然成立于相同的年份,1987 年。

 

在这一年,43 岁的任正非从国企离职,在深圳创立华为公司,华为成立初期以代理香港公司的电信交换机为主业,没有任何的技术与研发能力。

 

任正非

 

同一年,比任正非大 12 岁已年过半百的张忠谋,从大名鼎鼎的美国半导体巨头德州仪器副总裁的位置上辞职,来到中国台湾,创建了台湾积体电路制造股份有限公司,简称台积电。

 

张忠谋

 

与任正非不同的是,此时的张忠谋已经在半导体行业浸淫多年,有着深厚的经验与人脉。张忠谋创建台积电伊始,便看好了芯片代工这个方向。彼时芯片行业流行设计制造由一家公司包圆的模式,而张忠谋认定未来芯片制造外包将成为趋势。

 

在接下来的十几年里,信息化浪潮来袭,华为从一个不起眼的电信设备代理商,逐渐向电信设备制造商转型,逐渐从国内农村市场发展到海外市场,并将 GSM 设备卖到了欧洲,要知道 GSM 标准制定时,中国还完全没有参与移动通信标准制定的话语权。

 

而与此同时,台积电的芯片代工模式逐渐受到业界认可,越来越多的芯片设计厂商尤其是不具备制造能力的创业公司,将设计好的芯片交给台积电代工,台积电在芯片制造领域积累了大量经验、同时招徕了行业最顶尖的人才。

 

一直到这时,华为与台积电虽然都已经在全球 ICT 领域小有名气,但却完全没有业务往来,各自安好。

 

时间继续来到 2000 年,中国移动通信市场开始出现蓬勃发展的苗头。敏感的华为在 2003 年成立终端公司,进军手机市场,次年的 2004 年,华为成立海思半导体,正式将芯片设计业务独立出来。

 

海思半导体 logo

 

但直到 2009 年,海思才推出第一款采用落后于同时代高端手机芯片性能的 110nm 制程的 2G 手机芯片 K3V1,这款芯片专注低端市场,被一些不出名(山寨)手机所使用,并没有受到主流市场认可。

 

2012 年,海思推出 K3V1 的第二代产品,采用 40nm 制程的 K3V2,并用于自家高端旗舰终端 Mate1 和 P6 产品,这款芯片便由台积电代工。从此开始,华为在高端手机芯片自研的道路上越走越远,一直到今天 7nm 制程的 5G 芯片麒麟 990,华为全部高端手机芯片,在接近 10 年的时间里,几乎全部交由台积电代工。

 

海思 K3V2

 

海思为何非要将订单交给台积电?主要原因在于,台积电在芯片制程提升的道路上,始终处于业界最前沿。台积电通过设备更新、产线改进与工艺提升,每隔几年就将芯片制造制程提升一代。一方面芯片设计厂商在推着台积电前进,而另一方面台积电也在用自己先进的技术牵着芯片厂商推出能与竞对匹敌的新产品,以至于最后将所有高端芯片设计厂商与自己牢牢绑定。

 

台积电制程占收入比逐年变化

 

台积电为何能做到如此之快的制程更迭速度?就像华为带着浓重的任正非个人色彩一样,台积电创始人张忠谋也让台积电具备了狼性精神。

 

张忠谋的名言是:每个人都应设定目标,达到了,再设一个更高的目标,逼迫自我达到。而在台积电攀登 10nm 制程高地时,张忠谋曾经启动“夜鹰计划”,要求研发人员实施 24 小时三班轮值不停休的方式投入先进制程开发工作。台积电靠着自己技术与工艺的持续领先,牢牢把持了整个晶圆代工市场,没有给竞争对手任何的喘息机会。

 

全球芯片代工厂商份额逐年变化

 

而由于台积电在 10nm 以后时代不但制程领先竞对一代,而且工艺更为先进,导致各大芯片设计厂商越来越依赖台积电代工,高通、苹果、华为、联发科等几大 5G 手机芯片设计厂商,无不将自己 7nm 制程以及下一代 5nm 制程手机芯片订单交予台积电代工。

 

以至于到了今天高端手机芯片厂商离开台积电就无法制造芯片,虽然名义上是台积电的甲方,却面临只能在台积电面前“卑躬屈膝”的局面。

 

为什么芯片代工领域台积电不可替代?因为整个芯片制造环节,涉及几千道工艺流程、需采用上万种材料、要用到氧化炉、沉积设备、光刻机、刻蚀设备、离子注入机、清洗机、化学研磨等多种关键高端设备。台积电在芯片制造这个全球制造业最尖端复杂的生产流程中,已经牢牢筑起自己与竞争对手间的壁垒。

 

而这次面临“台积电断供”风波的华为,不单单要依靠台积电代工手机芯片,其基站、IT 服务器、AI 芯片等 2C、2B 产品芯片,全部需要台积电代工完成,台积电对华为有多重要,可见一斑。

 

华为采用台积电代工的芯片

 

华为几乎已经没有退路,而台积电也进退维谷,在这样的局面下,华为与台积电的选择,或许将真正影响全球芯片产业走向。