臺積電,到了抉擇的時刻
在本月美國國會休會之前,兩黨最大的議題就是那個被拖了許久還遲遲未通過的《芯片法案》(CHIPS Act)。 2021年中期,參議院批準(zhǔn)了《美國創(chuàng)新與競爭草案》,該法案希望爭取國會的共識,以政府出面出資,鞏固美國的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),尤其是半導(dǎo)體、先進(jìn)制造等產(chǎn)業(yè)。 但在國會內(nèi)部,這一法案卻被一拖再拖——英特爾等芯片巨企自然鼎力支持,希望能拿到這筆巨額補(bǔ)貼,而包括臺積電等外企則拼命反對,生怕由于赴美建廠而失去自主性。資本兩方代表的政治勢力在國會上爭吵不休,讓法案冗長的討論從去年一直拖到今年。 直到7月28日,《芯片與科學(xué)法案》終于趕在國會休會前通過,這個涉及的資金上限或?qū)⒏哌_(dá)2800億美元的法案將在下周被美國總統(tǒng)拜登正式簽署,唯一的變數(shù)是這項(xiàng)龐大的撥款,仍需要美國國會通過單獨(dú)的撥款立法。 為了刺激美國各界對于半導(dǎo)體產(chǎn)能的重視,提醒他們美國當(dāng)下半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的脆弱,自然要瞄準(zhǔn)擁有大量先進(jìn)半導(dǎo)體制造產(chǎn)能的企業(yè)搞事——那擁有ASML超過一半產(chǎn)能的EUV光刻機(jī)、產(chǎn)能全球第一毫無爭議的臺積電,自然成了這場風(fēng)波的中心。 臺積電:獨(dú)步全球的“芯”產(chǎn)能
在全球“芯片荒”臺的當(dāng)下,沒有幾家科技企業(yè)能免于仰臺積電的鼻息。 原因無他,就是臺積電的芯片產(chǎn)能太猛了。 此前,據(jù)臺媒DIGITIMES報道,當(dāng)臺積電和其它臺灣地區(qū)的晶圓廠新增產(chǎn)能上線后,臺灣地區(qū)的全球代工市場份額有望達(dá)到70%。消息人士稱,僅臺積電一家就占據(jù)了全球晶圓代工市場約55%的份額。目前,臺積電和其它臺灣地區(qū)的代工廠共占據(jù)全球約65%的市場份額。 而僅次于臺積電的三星,晶圓代工市場份額只有17%左右。聯(lián)電和格芯各占約7%的市場份額。中芯國際和華虹的總市場份額達(dá)到6%。 同時芯片領(lǐng)域幾乎沒有給新興玩家留機(jī)會。 消息人士認(rèn)為,2023年后,隨著新增產(chǎn)能全部上線,預(yù)計(jì)上述廠商將共占據(jù)全球代工市場份額的90%。即使有當(dāng)?shù)卣难a(bǔ)貼,留給其他公司的代工業(yè)務(wù)增長空間也非常小。 那在現(xiàn)有的存量中,臺積電可以說是絕對的一家獨(dú)大,而且是縱度與廣度上的全方面獨(dú)大—— 鳳凰網(wǎng)《風(fēng)暴眼》發(fā)現(xiàn),無論在28nm這種面世十多年的工藝還是在5nm等先進(jìn)工藝上,臺積電均占據(jù)著著重要市場份額。 28nm工藝堪稱臺積電最長壽的工藝之一,2021年,28nm晶圓代工總營收超過72億美元(約486.72 億元人民幣),其中臺積電的28nm晶圓代工營收占據(jù)了全球約75%的份額,達(dá)54.11億美元。 而這僅占據(jù)臺積電晶圓收入的11%,隨著近年來臺積電持續(xù)推進(jìn)先進(jìn)制程,其16nm及以下先進(jìn)制程的出貨金額占據(jù)臺積電總營收占比高達(dá)64%。 先進(jìn)制程5nm和7nm上的優(yōu)勢成為臺積電營收的主要動力,5nm制程出貨占臺積電2021年晶圓銷售金額的19%,7nm制程出貨則占了31%。Gartner數(shù)據(jù)顯示,臺積電5nm工藝的市占率已達(dá)到了90%以上,7nm工藝的市占率則達(dá)到了80%以上。 而且臺積電沒有滿足于暫時領(lǐng)先的現(xiàn)狀,面對三星等廠商的追擊,其在更先進(jìn)的2nm與3nm工藝上動作頻頻。 目前,臺積電在3nm工藝開發(fā)方面取得了重大突破,8月份有望將“N3B”投片,而作為臺積電第三版3nm制程的“N3E”也有望盡快面市,以“狙擊”三星在3nm上引入的GAAFET全環(huán)繞柵極晶體管技術(shù)。這也被外界視為兩大晶圓頭部廠商在先進(jìn)制程上的一場精彩對弈。 同時,臺積電將于2022年底在中國臺灣設(shè)立新工廠負(fù)責(zé)生產(chǎn)2nm工藝芯片,并計(jì)劃于2024年開始量產(chǎn)。 而其主要對手三星則在去年宣布從2025年開始大規(guī)模生產(chǎn)2nm芯片,英特爾也宣布了加強(qiáng)代工計(jì)劃,并希望在2025年前能趕上臺積電和三星等競爭對手。 不過回溯半導(dǎo)體歷史,英特爾和三星卯著勁追趕了這么多年卻愈發(fā)顯得有心無力,甚至被這個曾經(jīng)被它倆提攜的“后輩”甩得越來越遠(yuǎn)。
源起:出徒IBM,卻亂拳打死老師傅
1985年,生在大陸、長在美國的張忠謀受孫運(yùn)璿之邀,來到陌生的臺灣省擔(dān)任“工研院院長”。 而芯片巨頭群雄環(huán)伺的東亞,則讓張忠謀發(fā)覺了一個巨大的商機(jī)——全世界的半導(dǎo)體企業(yè)都是自己設(shè)計(jì)芯片,在自有的晶圓廠生產(chǎn),并自己完成芯片測試與封裝。 “多項(xiàng)全能”為半導(dǎo)體巨頭們帶來了強(qiáng)大的行業(yè)準(zhǔn)入壁壘,但也讓他們自身的發(fā)展受到了沉重的資產(chǎn)成本限制。 尤其是在日企依靠精細(xì)管理、成本優(yōu)勢統(tǒng)治全球的80年代,被打得灰頭土臉的美國科技巨頭們亟需放開手腳束縛的機(jī)會。 而張忠謀瞄準(zhǔn)的就是這個機(jī)會。 1987年,臺積電成立,張忠謀開創(chuàng)了一個全新的晶圓代工模式,“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?!?/span> 這個獨(dú)辟蹊徑的商業(yè)模式幾乎沒人看好,因?yàn)槟菚r還沒有獨(dú)立的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司。 不過,商業(yè)最大的邏輯就是其沒有一成不變的邏輯可循。 彼時日企正在全領(lǐng)域高歌猛進(jìn),甚至狂到要“買下美國”。應(yīng)接不暇的美國不得不扶持幾個“盟友”來分流壓力。 一個是靠著組裝日本電子產(chǎn)品起家的三星電子,后來借開發(fā)出64K DRAM VLSI芯片引領(lǐng)了半導(dǎo)體市場。 另一個就是借著英特爾的傾囊相授和IBM的授權(quán),逐漸在芯片代工領(lǐng)域扎下根的臺積電。 當(dāng)時,張忠謀借私人交情將英特爾前任董事長兼CEO格魯夫約來臺灣,不但從正在裁撤存儲器業(yè)務(wù)的英特爾手里拿下了臺積電第一筆代工大單,還順勢讓英特爾手把手指導(dǎo)了半導(dǎo)體的200多道制程,直接接軌世界標(biāo)準(zhǔn)。 不過在上個世紀(jì),這個世界晶圓代工的技術(shù)多是來自IBM的授權(quán)——如果臺積電一直交著專利費(fèi)受制于人,也無法成長為后來的世界巨頭。 直到2003年,IBM公司向臺積電推銷其0.13微米銅制程技術(shù),被張忠謀認(rèn)為其技術(shù)還不成熟,決定開啟自主技術(shù)研發(fā),僅僅在一年多后,臺積電便率IBM之先突破了電銅制程技術(shù),徹底打破其技術(shù)霸權(quán)。 2004年,臺積電拿下了全球一半的芯片代工訂單,位列半導(dǎo)體行業(yè)規(guī)模前十。 此后IBM在臺積電這個后輩的沖擊下,在晶圓代工領(lǐng)域一瀉千里,最終在2014年將代工業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)給了格芯,徹底退出了這個領(lǐng)域。 據(jù)前臺積電法務(wù)Richard Thurston透露,臺積電曾五度考慮買下IBM在紐約州的晶圓廠,但卡在美國國防部及IBM擔(dān)心高階技術(shù)外流亞洲而未成功。 而上一位老師傅英特爾則更為尷尬,在2016年臺積電和三星進(jìn)入10nm攻堅(jiān)的最后階段時,英特爾只能推出14nm+;2017年,臺積電和三星的10nm量產(chǎn),英特爾推出的是更為尷尬的14nm++——真正的教會徒弟,餓死了師傅。 而早在2005年,功成名就的張忠謀宣布卸任CEO,過上了退休生活。 與此同時,當(dāng)年與臺積電一起打破日企霸權(quán)的三星,開始了與臺積電的短兵相接。
激戰(zhàn):臺積電與三星的頭號玩家爭奪
與大洋彼岸的對手相比,三星這個對手要有韌性得多。 臺積電成立的1987年,三星創(chuàng)始人李秉哲去世,三子李健熙接位,大膽提出三星要進(jìn)行“二次創(chuàng)業(yè)”,重組了電子、通訊、半導(dǎo)體等部門,明確了電子和重工業(yè)兩大戰(zhàn)略重點(diǎn)。 與此同時,正面對決實(shí)在有心無力的美國,發(fā)起了對日本半導(dǎo)體的政治攻勢。 1986年美國迫使日本設(shè)置半導(dǎo)體對美出口價格下限,要求日本不許在美國市場傾銷芯片,并且保證美國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)可以獲得20%的市場份額。 1987年,因?yàn)闁|芝向蘇聯(lián)出口大型銑床等高技術(shù)產(chǎn)品,東芝的鑄造部部長林隆二和機(jī)床事業(yè)部部長谷村弘明被逮捕,分別獲10個月和一年的有期徒刑,東芝被處以200萬日元的罰款。 同時,美國發(fā)動起301條款——即外國立法、行政上違反協(xié)定,或者有損害美國利益的行為,美國有權(quán)采取單邊行動的立法授權(quán)條款,對日本約3億美元的芯片征收100%懲罰性關(guān)稅——同時對三星只收取0.74%的反傾銷稅。 亞區(qū)的首席貿(mào)易代表克萊德.普雷斯托維茨,則指責(zé)日本的半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)政策不合理,強(qiáng)制日本修改國內(nèi)經(jīng)濟(jì)政策和方針。 廣場協(xié)議簽訂現(xiàn)場 在日本半導(dǎo)體的血肉上,三星啃得腦滿腸肥。 在臺積電拿下了全球一半的芯片代工訂單的2004年,三星則在存儲芯片領(lǐng)域徹底擊敗東芝,成為新的霸主。 但如臺灣IT教父施振榮所言:臺積電是世界的朋友,三星是世界的敵人。三星不是愿意安心打工的臺積電,而是想要鯨吞全領(lǐng)域的野心家。 2009年,李在镕——就是那個因行賄罪被判2年半剛被假釋的三星公子哥,宣布了一項(xiàng)名為“Kill Taiwan”的計(jì)劃,打算全面吃下臺灣的面板、存儲芯片與芯片代工產(chǎn)業(yè)。 到該計(jì)劃在2013年被臺灣《新周刊》披露時,這個計(jì)劃已經(jīng)完成了三分之二——只剩下臺積電還遲遲未被拿下。 因?yàn)榻_實(shí)還是老的辣。 2009年,三星的凌厲攻勢讓臺積電不得不拉回了自己的初代目隊(duì)伍——重返崗位的CEO張忠謀,以及當(dāng)年突破電銅制程技術(shù)打破IBM霸權(quán)的關(guān)鍵人物蔣尚義。 蔣尚義帶來了讓臺積電吃老本能吃到現(xiàn)在的28納米制程關(guān)鍵技術(shù),張忠謀則是拉來了臺積電實(shí)力最雄渾的盟友——蘋果。 當(dāng)年主打給蘋果代工A系列芯片的三星,如今開始反噬老東家,在智能機(jī)市場所向披靡,甚至連蘋果都有超過一半的關(guān)鍵零件要從三星采購。 而臺積電也不負(fù)其所望,拿著蘋果90億美元的投資瘋狂擴(kuò)廠,憑著A8芯片的代工在2014年吊打了三星。 而三星在此期間的進(jìn)步,靠的卻是臺積電出走的梁孟松。 45nm、32nm、28nm,到全球首個14nm FinFET 工藝,雖然三星憑著臺積電的“叛將”奮起直追,甚至一度反超。 但此后梁孟松因違反競業(yè)協(xié)議的訴訟落敗,改換門庭加入中芯國際,失去關(guān)鍵人物的三星逐漸回歸了自己的萬年老二。 A10芯片開始,蘋果的代工名單只剩下臺積電。此后,臺積電一騎絕塵,在芯片代工的廣度上再無對手,5nm工藝的市占率已達(dá)到了90%以上,7nm工藝的市占率則達(dá)到了80%以上,良品率更是吊打頻頻“發(fā)燒”的三星。 唯一可能對其造成威脅的,只剩2nm、3nm制程的首發(fā)爭奪。 2022年6月30日,在臺積電宣布“下半年量產(chǎn)3nm”之后,三星緊急宣布3nm制程量產(chǎn)。 而計(jì)劃在2024年開始量產(chǎn)2nm工藝芯片的臺積電,又一次領(lǐng)先了宣布將于2025年量產(chǎn)2nm芯片的三星一步。 在徹底戰(zhàn)勝老冤家三星之后,臺積電的戰(zhàn)場則切換到了廣袤的太平洋——那里有著完全不同體量的玩家。
未來:中、美芯片決戰(zhàn),難保中立
在近兩年的“缺芯潮”洗禮之后,全世界都明白了芯片于未來的重要性。 對于在高新技術(shù)上頻頻受挫的美國來說, 這次機(jī)遇更不能被失去——尤其是在芯片上栽過一回的情況下。 鳳凰網(wǎng)《風(fēng)暴眼》根據(jù)美國議會的數(shù)據(jù)整理發(fā)現(xiàn),美國的芯片產(chǎn)量在1990年達(dá)到了37%,而目前僅為12%。讓美國不安的是,美國公司90%以上的高端芯片都要依靠進(jìn)口。按照現(xiàn)在的全球芯片工業(yè)格局,臺積電等廠商如果不能確保正常的產(chǎn)能,那么美國的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)將會出現(xiàn)嚴(yán)重的停頓,蘋果公司和通用公司等在供應(yīng)鏈中擁有絕對話語權(quán)的公司也不例外。 而2020年的芯片短缺,讓美國經(jīng)濟(jì)遭受約2400億美元的損失。四月份,通用公司印第安納州皮卡生產(chǎn)基地因缺乏汽車芯片而被迫停止生產(chǎn)半個月。 最重要的是,曾經(jīng)獨(dú)步全球的臺積電,人才正不斷“流失”到其最大的對手中去——故事里提過的蔣尚義、梁孟松,以及當(dāng)年一同打敗IBM的楊光磊,均先后加入了中芯國際。 在此背景下,美國國會兩院才通過了價值2800億美元的《芯片和科學(xué)法案》(The CHIPS and Science Act),其中包含對半導(dǎo)體行業(yè)的520億美元資金支持。該法案規(guī)定,接受聯(lián)邦補(bǔ)貼的公司在未來十年內(nèi)將被限制在中國或任何其他令其擔(dān)憂的外國進(jìn)行任何“重大交易”,以擴(kuò)大芯片制造產(chǎn)能。 其中具體提及了禁止受益公司10年內(nèi)在中國擴(kuò)大生產(chǎn)和投資比28納米更先進(jìn)的芯片。盡管 28 納米芯片比目前世界上最領(lǐng)先的芯片落后幾代,但它們?nèi)詮V泛用于汽車和智能手機(jī)中。 鳳凰網(wǎng)《風(fēng)暴眼》發(fā)現(xiàn),《芯片和科學(xué)法案》也有例外規(guī)定,如果芯片制造商的投資目的是保護(hù)在中國現(xiàn)有的重大商業(yè)利益,那么可能允許他們繼續(xù)在中國投資。但這些例外只適用于擴(kuò)大現(xiàn)有工廠設(shè)施,而且只適用于“傳統(tǒng)半導(dǎo)體”。 有分析人士指出,表面上看,這是為了限制中國獲取先進(jìn)技術(shù),實(shí)際上是把外資企業(yè)在中國擁有的高利潤生產(chǎn)能力,即高利潤生產(chǎn)能力,向美國轉(zhuǎn)移。 雖然芯片制造商似乎有一些回旋余地來保護(hù)其在中國的現(xiàn)有業(yè)務(wù),但該法案的條款為企業(yè)制造了一個雷區(qū),實(shí)際上可能迫使臺積電等芯片制造商在中美之間做出選擇。 對于一向標(biāo)榜“多元”的臺積電來說,這顯然不是一件好事。 尤其是在此前美國將臺積電列入所謂的“不安全”名單,還以提高芯片供應(yīng)鏈透明度為由,要求臺積電、三星等亞洲芯片大廠交出芯片數(shù)據(jù)、并將更多先進(jìn)的芯片產(chǎn)能放在美本土等行為之后,美國的心思已經(jīng)昭然若揭。 臺積電同樣也在作出回應(yīng),其在美國亞利桑那州建造的為5納米制程晶圓廠,不但不是其最新工藝,且臺積電創(chuàng)始人張忠謀近日更是表示,美國缺乏芯片制造人才,且成本比臺灣地區(qū)高50%,批“昂貴、浪費(fèi)、又白忙一場”。 臺積電美國亞利桑那州在建廠 對于美國強(qiáng)迫“選邊站”的行為,臺積電顯然極為抵觸。 只是在當(dāng)下的關(guān)口,它又不得不做出選擇。 顯卡崩盤、手機(jī)滯銷,在全球經(jīng)濟(jì)衰退的幾年里,以往對于芯片需求量最大的科技公司全部在降低自己對芯片的需求。 既不做芯片設(shè)計(jì),也不做終端產(chǎn)品的臺積電,在“甲方們”的砍單下只能被動承受。臺積電的市值也從1月的7500億美元跌至如今的4585.77億美元,蒸發(fā)近3000億美元。 而未來擴(kuò)產(chǎn)的一切可能性,都在于近年銷量不斷創(chuàng)下新高的新能源汽車市場,臺積電不可能不清楚,這個市場最大的兩個玩家是誰。 它也顯然知道,是誰一直進(jìn)行“數(shù)據(jù)勒索”,逼迫其打破數(shù)十年的“中立的服務(wù)理念”。 只是左右逢源慣了的臺積電,對給了它一個又一個大逼兜的美國依然抱有幻想,幻想著自己仍是掌控甚至主導(dǎo)著局勢的弈者。 因而站在風(fēng)云千檣的時代岔口上,還遲遲沒有做出自己的抉擇。 參考資料:《臺 積 電 的 煩 惱》,遠(yuǎn)川研究所《臺積電3nm計(jì)劃,有變?》,半導(dǎo)體行業(yè)觀察《歷史潮頭上的臺積電:兩堵高墻,一柄尖刀》,飯桶戴老板《三星掌門人李健熙的一生:“二次創(chuàng)業(yè)”帶領(lǐng)三星走向帝國》,界面新聞
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