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),尤其是半導體、先進制造等產(chǎn)業(yè)。 但在國會內部,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,《芯片與科學法案》終于趕在國會休會前通過,這個涉及的資金上限或將高達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)是這項龐大的撥款,仍需要美國國會通過單獨的撥款立法。 為了刺激美國各界對于半導體產(chǎn)能的重視,提醒他們美國當下半導體供應鏈的脆弱,自然要瞄準擁有大量先進半導體制造產(chǎn)能的企業(yè)搞事——那擁有ASML超過一半產(chǎn)能的EUV光刻機、產(chǎn)能全球第一毫無爭議的臺積電,自然成了這場風波的中心。 臺積電:獨步全球的“芯”產(chǎn)能
在全球“芯片荒”臺的當下,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到6%。 同時芯片領域幾乎沒有給新興玩家留機會。 消息人士認為,2023年后,隨著新增產(chǎn)能全部上線,預計上述廠商將共占據(jù)全球代工市場份額的90%。即使有當?shù)卣难a貼,留給其他公司的代工業(yè)務增長空間也非常小。 那在現(xiàn)有的存量中,臺積電可以說是絕對的一家獨大,而且是縱度與廣度上的全方面獨大—— 鳳凰網(wǎng)《風暴眼》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)推進先進制程,其16nm及以下先進制程的出貨金額占據(jù)臺積電總營收占比高達64%。 先進制程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工藝的市占率已達到了90%以上,7nm工藝的市占率則達到了80%以上。 而且臺積電沒有滿足于暫時領先的現(xiàn)狀,面對三星等廠商的追擊,其在更先進的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。這也被外界視為兩大晶圓頭部廠商在先進制程上的一場精彩對弈。 同時,臺積電將于2022年底在中國臺灣設立新工廠負責生產(chǎn)2nm工藝芯片,并計劃于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代工計劃,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。
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璿之邀,來到陌生的臺灣省擔任“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——全世界的半導體企業(yè)都是自己設計芯片,在自有的晶圓廠生產(chǎn),并自己完成芯片測試與封裝。 “多項全能”為半導體巨頭們帶來了強大的行業(yè)準入壁壘,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會。 而張忠謀瞄準的就是這個機會。 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,只為半導體設計公司制造產(chǎn)品?!?/span> 這個獨辟蹊徑的商業(yè)模式幾乎沒人看好,因為那時還沒有獨立的半導體設計公司。 不過,商業(yè)最大的邏輯就是其沒有一成不變的邏輯可循。 彼時日企正在全領域高歌猛進,甚至狂到要“買下美國”。應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芯片引領了半導體市場。 另一個就是借著英特爾的傾囊相授和IBM的授權,逐漸在芯片代工領域扎下根的臺積電。 當時,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了半導體的200多道制程,直接接軌世界標準。 不過在上個世紀,這個世界晶圓代工的技術多是來自IBM的授權——如果臺積電一直交著專利費受制于人,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,被張忠謀認為其技術還不成熟,決定開啟自主技術研發(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,徹底打破其技術霸權。 2004年,臺積電拿下了全球一半的芯片代工訂單,位列半導體行業(yè)規(guī)模前十。 此后IBM在臺積電這個后輩的沖擊下,在晶圓代工領域一瀉千里,最終在2014年將代工業(yè)務轉給了格芯,徹底退出了這個領域。 據(jù)前臺積電法務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擔心高階技術外流亞洲而未成功。 而上一位老師傅英特爾則更為尷尬,在2016年臺積電和三星進入10nm攻堅的最后階段時,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,當年與臺積電一起打破日企霸權的三星,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,大膽提出三星要進行“二次創(chuàng)業(yè)”,重組了電子、通訊、半導體等部門,明確了電子和重工業(yè)兩大戰(zhàn)略重點。 與此同時,正面對決實在有心無力的美國,發(fā)起了對日本半導體的政治攻勢。 1986年美國迫使日本設置半導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體產(chǎn)業(yè)可以獲得20%的市場份額。 1987年,因為東芝向蘇聯(lián)出口大型銑床等高技術產(chǎn)品,東芝的鑄造部部長林隆二和機床事業(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,美國有權采取單邊行動的立法授權條款,對日本約3億美元的芯片征收100%懲罰性關稅——同時對三星只收取0.74%的反傾銷稅。 亞區(qū)的首席貿易代表克萊德.普雷斯托維茨,則指責日本的半導體芯片產(chǎn)業(yè)政策不合理,強制日本修改國內經(jīng)濟政策和方針。 廣場協(xié)議簽訂現(xiàn)場 在日本半導體的血肉上,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,宣布了一項名為“Kill Taiwan”的計劃,打算全面吃下臺灣的面板、存儲芯片與芯片代工產(chǎn)業(yè)。 到該計劃在2013年被臺灣《新周刊》披露時,這個計劃已經(jīng)完成了三分之二——只剩下臺積電還遲遲未被拿下。 因為姜確實還是老的辣。 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伍——重返崗位的CEO張忠謀,以及當年突破電銅制程技術打破IBM霸權的關鍵人物蔣尚義。 蔣尚義帶來了讓臺積電吃老本能吃到現(xiàn)在的28納米制程關鍵技術,張忠謀則是拉來了臺積電實力最雄渾的盟友——蘋果。 當年主打給蘋果代工A系列芯片的三星,如今開始反噬老東家,在智能機市場所向披靡,甚至連蘋果都有超過一半的關鍵零件要從三星采購。 而臺積電也不負其所望,拿著蘋果90億美元的投資瘋狂擴廠,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工藝的市占率已達到了90%以上,7nm工藝的市占率則達到了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)。 而計劃在2024年開始量產(chǎn)2nm工藝芯片的臺積電,又一次領先了宣布將于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。 對于在高新技術上頻頻受挫的美國來說, 這次機遇更不能被失去——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產(chǎn)業(yè)將會出現(xiàn)嚴重的停頓,蘋果公司和通用公司等在供應鏈中擁有絕對話語權的公司也不例外。 而2020年的芯片短缺,讓美國經(jīng)濟遭受約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《芯片和科學法案》(The CHIPS and Science Act),其中包含對半導體行業(yè)的520億美元資金支持。該法案規(guī)定,接受聯(lián)邦補貼的公司在未來十年內將被限制在中國或任何其他令其擔憂的外國進行任何“重大交易”,以擴大芯片制造產(chǎn)能。 其中具體提及了禁止受益公司10年內在中國擴大生產(chǎn)和投資比28納米更先進的芯片。盡管 28 納米芯片比目前世界上最領先的芯片落后幾代,但它們仍廣泛用于汽車和智能手機中。 鳳凰網(wǎng)《風暴眼》發(fā)現(xiàn),《芯片和科學法案》也有例外規(guī)定,如果芯片制造商的投資目的是保護在中國現(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大現(xiàn)有工廠設施,而且只適用于“傳統(tǒng)半導體”。 有分析人士指出,表面上看,這是為了限制中國獲取先進技術,實際上是把外資企業(yè)在中國擁有的高利潤生產(chǎn)能力,即高利潤生產(chǎn)能力,向美國轉移。 雖然芯片制造商似乎有一些回旋余地來保護其在中國的現(xiàn)有業(yè)務,但該法案的條款為企業(yè)制造了一個雷區(qū),實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,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、又白忙一場”。 臺積電美國亞利桑那州在建廠 對于美國強迫“選邊站”的行為,臺積電顯然極為抵觸。 只是在當下的關口,它又不得不做出選擇。 顯卡崩盤、手機滯銷,在全球經(jīng)濟衰退的幾年里,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。 既不做芯片設計,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,是誰一直進行“數(shù)據(jù)勒索”,逼迫其打破數(shù)十年的“中立的服務理念”。 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著局勢的弈者。 因而站在風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》,遠川研究所《臺積電3nm計劃,有變?》,半導體行業(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)”帶領三星走向帝國》,界面新聞
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