消化一下:卡了美国脖子的台积电,是怎样炼成的?

大家好,我是在观网陪你看世界的谷智轩。近期,美国商务部提出,为了促进供应链各环节信息流通,向半导体供应链中“有兴趣的企业”,征集相关数据和信息,截止日期就在本周一。作为芯片制造顶流的台积电,先是说了两回不交,又说交,又说不交,结果还是踩在截止日当天,“自愿”提交了数据,引得岛内网友怒斥:“大雄也是‘自愿’给胖虎玩具的。”台积电毕竟只是一家企业,要和世界上唯一的霸权掰手腕,还是心有余而力不足。不过,我们也都知道,要让美国政府亲自下场,这企业不但要有独到之处,还得让美方有一种“再不动手,吾命休矣”的危机感。这台积电究竟何德何能,竟让堂堂漂亮国都慌了?本期《消化一下》我们就来聊聊,台积电是如何炼成的,又为什么能卡住美国的脖子。

台积电的全名,叫台湾积体电路制造股份有限公司,积体电路是集成电路的当地叫法,英文叫Integrated Circuit,简称IC。IC的生产过程极其复杂,涉及了几千道工序。台积电生产7nm制程芯片,要在一平方毫米的面积上,按照图样放上1.1亿根晶体管。小伙伴们都读过《核舟记》吧,造集成电路需要的微雕技术,比在核桃上刻小船,难度高了几亿倍。

集成电路制造最重要的两个特点,一个是“难”,另一个是“贵”,有多贵呢?一座5nm工艺晶圆厂,要投资近200亿美元。马斯克在上海搞超级工厂,投资也就70多亿美元。IC制造环节,在研发投入方面,占整个半导体产业的13%,整体投资占64%,实属半导体产业链上最贵的一环。

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第三个特点,在于“快”。电子消费品更新换代极快。对于制造商来说,时间到了要是造不出来。市场就会被剩余的玩家瓜分,进一步拉开技术差距,一步领先,步步领先。只要掉队一次,后来居上就非常困难。

“难”、“贵”、“快”debuff层层叠加,没有哪家企业能保证,自己在每一个环节都做对。所以半导体研发,注定是由不同企业通力合作来完成的。企业间相互入股,共享部分技术专利,极尽所能,把大家牢牢捆在一条船上,顺便还可以不让别人上船,一举两得。

总结一下,IC制造作为半导体产业链里最贵的一环,要打下它的山头,必须满足这么几个条件:第一,上船要早;第二,不停投喂,增大自己的块头,不被挤下去;第三,混进乘客圈子牢牢抱紧。任何一个条件没做到,就只能眼巴巴看着别人架了这条小船,当了海王。有了这三个条件,我们就可以来分析台积电为什么能留到最后,变成船上一霸。

1972年蒋经国当上“行政院院长”之后,要求台当局为台湾经济发展提出新方向。当时台湾通过劳力密集型产业,捞到了第一桶金,但随着劳动力成本优势下降,发展到了瓶颈。以台湾的经济体量,要冲击人类技术天花板,不能全面下注,只能挑一两个攻坚,举全省之力赌一把。1973年,“台湾工业技术研究院”成立(下称:“工研院”)。次年2月,在台北市南阳街小欣欣豆浆店里,台当局一众高官,和美国无线电公司(RCA)研究室主任潘文渊,坐在一起开了个会。就是这个潘文渊,大力主张赌一把集成电路,把大佬全说服了。

“豆浆店会议”之后,潘文渊闭关十天,写下《集成电路计划草案》,在美国叫上一群华人专家,组成电子技术顾问委员会,然后一边到海外招兵买马,一边派年轻工程师到RCA公司培训取经。

人、财、技术都有了,“工研院”电子所就开始弄示范工厂,顺利做出产品,从香港电子表商那里接到了10万枚芯片的订单,算是做出了成绩。这时候,刚好蒋经国当上“总统”,原来的“经济部长”孙运璿(xuán)顶上了“行政院院长”之位。孙运璿正是“豆浆店会议”的参与者之一,用成绩单和大饼一阵忽悠,小蒋一拍脑门,就把“举台之力”压在了IC产业上,然后派了有台湾“科技教父”之称的李国鼎去推这事。1985年,在李国鼎的引荐下,张忠谋从美国回到台湾,担任“工研院”院长。两年后,台积电成立,用的是“行政院”的资金和信用,基础是“工研院”的人、技术和设备,和全台十几年培养出来的半导体人才储备,享受的是当局各种人才和税收政策,只成立了一年就开始盈利。

所以,台积电虽是1987年成立,但是它真正登船的时间,要从1974年的RCA技术转移算起。它也不是从零开始,而是站在巨人的肩膀上,一头由顶级工程师往上拉,底下还有全省的力往上推,这才硬是上了船。

上船之后,就是张忠谋的主场了。这位台积电的创始人,1931年生于浙江宁波,1949年赴美留学,哈佛本科,麻省理工硕士,斯坦福博士。他毕业后,因为高1美元的月薪,弃了大厂福特,选了一家当时名不见经传的半导体企业,开启了他在这个行业的传奇征程。所以,咱们企业以后开薪水,真的不能太抠,几块钱之差,你可能就错过了半个行业。

前面说了,IC制造业船小,还讲究抱团,乘客圈子里都知根知底,进圈子很难。但张忠谋本来就是圈里人,他在得州仪器当到了三把手,通用仪器当到一把手,几乎能和所有业内人士手称兄道弟。台积电早期拿订单,主要靠张忠谋刷脸。没有他的面子,英特尔的老总也不可能专程跑到台湾,给一家刚成立一年的企业认证。张忠谋还为台积电从美国挖人,比如他从加州大学伯克利分校挖来了技术执行官胡正明;从按摩店(AMD)挖来梁孟松;从惠普挖来了研发队长蒋尚义。

台积电能够迅速增肥,与美国的扶持密不可分。当然,好处不是白给的。台积电要继续做大,就得让美国有dollar可以赚。这时候,张忠谋就提出了“晶圆代工”的概念——只生产别人设计的芯片,本身并不设计、生产或销售自有品牌的芯片。和其他大厂比起来,台积电资源有限,只有把力量用在刀口上,才有可能攻上一座山头,所以只做IC制造,一来集中资源、定点突破,二来也确保不与客户竞争,让甲方用得放心。利用代工模式,台积电不但节约了资源,可以把更多营收投在技术上,还帮大量美国芯片设计公司省下了建厂的成本,得以轻装上阵,集中资源到设计研发上。如今的IC设计巨头高通、英伟达等等,都是得益于此,可以说,正是台积电开创的“晶圆代工”模式,加速了IC设计与制造的分离,助力美国公司站稳了全球芯片产业的制高点。

当然,台积电只是不和付钱下单的甲方“爸爸”竞争,可没说不和自己的乙方“儿子”竞争一下。台积电对IC制造的上下游,比如说光刻机制造和芯片封装,都有投资,甚至在芯片设计软件上也插了一脚,可以说在整条IC产业链上,都做到了“你中有我”。

台积电上船够早,有“举台之力”持续投喂,第一个吃了“晶圆代工”的螃蟹,还全球布局,和IC产业上下游的其他乘客抱得难舍难分,三个条件都齐备了。可以说,如果不出意外,台积电占领IC制造的山头,几乎是必然的,可“意外”并没有缺席。如今的变数,正是出在美国身上——台积电太强,美国慌了。

美国不是第一次慌。所谓成也萧何,败也萧何。当年美国人一着急,直接为台积电扫除了竞争对手。上世纪80年代,日企包揽全球芯片企业前三把交椅,一度将英特尔逼到破产。在录像机用的随机存储器(DRAM)上,日本吞下美国9成、全球8成市场。本来日本半导体的家底,都是美国帮忙打下的。徒弟掀桌子、卡师父的“脖子”,这能忍?美国修理起日本来,根本不缺手段。IBM间谍案钓鱼执法、抓你高管,东芝事件更是给你扣上“通苏”的帽子。最终,美国迫使日本签订半导体协议,放开国内市场、知识产权,征收100%关税。不到十年,美国就从日本手中夺回全球半导体市场份额。

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经此一役,日本半导体产业元气大伤,但美国依然不放心,又在东亚物色其它代理商,比如三星与台积电。美国对日本重罚关税,对三星只罚象征性的0.7%,意图一目了然。所以,当张忠谋吹他如何白手起家、从美国拉到投资和人脉时,请大家一定要记住这个背景:美国是支持台积电做大的。

台积电先是摸着日本过河。DRAM是日本半导体的拿手好戏,但本身技术并不复杂。靠着从日企挖人、“995”的廉价劳动力优势,台积电很快实现追赶,又在家用电脑普及的90年代,弯道超车日企。相比日本做DRAM从设计、生产到封装一条龙全包,台积电只做“晶圆代工”,不掺和其他领域,实际上是给美国人交“投名状”——我专心刷盘子,不像日本人那样偷菜谱,您老就放心吧。

打瞌睡送枕头,美国本来也不想自己造芯片。众所周知,“贵”这个debuff,在美国本土的效果翻倍。而且,美国人对理工专业没兴趣,张口闭口就说人家是nerd,芯片大厂招不到足够的工程师。你去美国找一个理工科博士,看他愿不愿意天天穿着防护服、在实验室连续工作十几个小时。所以,美国芯片企业专门搞高附加值的设计,坐办公室就能赚到手软,制造部分通通外包给东亚。

有美国一路绿灯,台积电条件齐备,借助智能手机的春天,一步步做成行业龙头。2012年,台积电出货量同比猛增30倍,营收与利润都破纪录,市占率接近50%。那一年,我省吃俭用买了一台“水货”iPhone 5。此后,台积电产能向28nm集中,出货量和收入快速增长,市占率在2016年达到世界第一,16nm、10nm甚至7nm的研发不断推进。2017年,台积电首次击败三星,赢得苹果公司10nm的A11处理器订单。2019年,台积电市值超过三星,达2620亿美元。

台积电的成功,除了靠美国的扶持,也沾了海峡对岸的光。可别忽视这一点,三星就没有这个福气。90年代末,韩国企业在亚洲金融危机中受到重创。美国凭IMF的救助方案来了一波抄底,外资疯狂扫货韩国,拆分三星等财团。三星电子的外资持股超过55%,成为名副其实的“美国企业”。

而如今的台积电,市值超过5500亿美元,排进全球前10。张忠谋牢牢把控企业发展方向。为了推动两岸关系、加深经济融合,大陆提供各种便利吸引台积电,允许它以低于市场价50%的报价,为国内芯片设计企业代工28nm以下的集成电路,逐步占稳市场。回过头来看,大家也许会对这些政策有一些更深的看法。

另一边,外包上瘾的美国终于发现,自己被台积电扼住了咽喉。靠着设计,美国企业去年还拿下全球近一半的芯片销售额;但论芯片制造,美国从1990年的全球37%,到如今仅剩12%。台积电一家产能顶两个美国。去年10月,特朗普政府悍然动用行政命令,制裁中芯国际。政治上一通胡来,反倒破坏全球半导体产业的协调生态。美企纷纷将订单转移到台积电,结果供不应求,再叠加疫情因素,全球陷入“芯片荒”。美国成排造好的汽车晾在空地上,排队等芯片,企业、消费者叫苦连天。

而拜登政府一上任,就得解决这个难题。美国评估供应链韧性的报告中,点名台湾省80多次,直言台积电对美国国家安全构成“危险性风险”。台积电这回摊上大事了,美国人认为,一旦台海有事、台积电断供,美国的卫星、飞机导弹都要瞎,全球老大的地位还能坐稳吗?所以,拜登前脚刚砸520亿美元、扶持本土芯片制造,9月又召开半导体峰会,邀请企业大佬想办法解决问题。拜登唱白脸,呼吁企业公开透明,“自愿”提供销售和库存数据;商务部长唱红脸,说要是逾期不交,还有一揽子“其他手段”逼你们就范。用脚也想得到,现场三星和台积电的代表是冷汗直冒。

主权国家动用政府权力打压企业,有点大炮打蚊子的意思,但考虑到美国政府这几年干的事,大家又习惯了。业内人士坦言,这样做相当于把成本价、销售策略等底牌,都交给竞争对手。美企自然是看热闹不嫌事大,反正整的不是我。结果,台积电、三星和SK海力士,被迫向美国政府“交作业”,还一再强调商业机密“不可公开”,好比求银行劫匪保留账本。

其实,台积电也不是没有意识到美国正在背后磨刀,2019年就响应特朗普政府“号召”,宣布投120亿美元,在美国亚利桑那凤凰城建厂,还供出了手上先进的5nm技术。台积电董事长刘德音公开承认,建厂是“政治驱动”,成本远高于预期。“投名状”交得是诚意满满。

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但对美国来说,120个亿不重要,交出商业机密也不重要,关键是台积电一家独大,而且背靠中国大陆,没有它,对美国才最重要。外界早有猜测,“交作业”只是开始,美国下一步可能会威胁强制拆分台积电,把最高制程的产能转移到美国。可问题是,台积电的根基在台湾省,人才、设备和用户圈是搬不走的,中国大陆这么大的市场,也不肯轻易吐出来。

然而,台积电在专利技术、材料、设备等方方面面,都高度依赖美国。美国抬出《瓦森纳协定》,随便哪个环节一卡,台积电都难以招架。再不济,美国还能长臂管辖,甚至强行扣人,之前华为孟晚舟女士、法国阿尔斯通高管的遭遇,大家都很熟悉了。

说到底,美国对台积电虎视眈眈,正如台湾问题本身一样,是“项庄舞剑,意在中国”。作为供应链上不可或缺的一环,台积电扎根台湾省,离美国太远,离大陆太近。美国容不得中国自己凭本事吃饭,一边搞“小圈子”,试图在供应链上排除中国;一边四处挥舞长臂管辖的大棒,以举国之力打压中国企业。美国滥用国家安全的焦虑,其实是霸权主义、资本主义更年期的病症。

如今,蔡英文当局反复挑事、刺激两岸关系滑向“火车对撞”,又劝台积电“从”了美国,“美国能有什么坏心思呢”,明摆着拿企业当挡箭牌,以台积电在供应链中的价值,换取美国保护、肆意推进“台独”。当一家企业陷入政治,必然不能独善其身。台积电为了迎合美国,断供华为、赴美建厂,却依然改不了要被美国“卖”掉的结局,这就叫“匹夫无罪,怀璧其罪”。台积电董事长刘德音依然试图骑墙,说中美之间的敌意,对任何人都没有好处,为了做生意,需要“共同规则”。

美国一直在破坏规则,既出于恐惧,也出于傲慢。而我们的志向是星辰大海,靠着人民的勤劳与智慧,芯片制造没有迈不过去的坎。话说回来,祖国统一是大势所趋、民心所向,这一天的到来越来越近,无论美国人使什么手段都无法阻挡。留给台积电的时间不多了,他们能做出无愧于历史的决定吗?

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