消化一下:卡了美國脖子的台積電,是怎樣煉成的?_風聞
real谷智轩-观察者网原创视频栏目-2021-11-11 09:25
大家好,我是在觀網陪你看世界的谷智軒。近期,美國商務部提出,為了促進供應鏈各環節信息流通,向半導體供應鏈中“有興趣的企業”,徵集相關數據和信息,截止日期就在本週一。作為芯片製造頂流的台積電,先是説了兩回不交,又説交,又説不交,結果還是踩在截止日當天,“自願”提交了數據,引得島內網友怒斥:“大雄也是‘自願’給胖虎玩具的。”台積電畢竟只是一家企業,要和世界上唯一的霸權掰手腕,還是心有餘而力不足。不過,我們也都知道,要讓美國政府親自下場,這企業不但要有獨到之處,還得讓美方有一種“再不動手,吾命休矣”的危機感。這台積電究竟何德何能,竟讓堂堂漂亮國都慌了?本期《消化一下》我們就來聊聊,台積電是如何煉成的,又為什麼能卡住美國的脖子。
台積電的全名,叫台灣積體電路製造股份有限公司,積體電路是集成電路的當地叫法,英文叫Integrated Circuit,簡稱IC。IC的生產過程極其複雜,涉及了幾千道工序。台積電生產7nm製程芯片,要在一平方毫米的面積上,按照圖樣放上1.1億根晶體管。小夥伴們都讀過《核舟記》吧,造集成電路需要的微雕技術,比在核桃上刻小船,難度高了幾億倍。
集成電路製造最重要的兩個特點,一個是“難”,另一個是“貴”,有多貴呢?一座5nm工藝晶圓廠,要投資近200億美元。馬斯克在上海搞超級工廠,投資也就70多億美元。IC製造環節,在研發投入方面,佔整個半導體產業的13%,整體投資佔64%,實屬半導體產業鏈上最貴的一環。

第三個特點,在於“快”。電子消費品更新換代極快。對於製造商來説,時間到了要是造不出來。市場就會被剩餘的玩家瓜分,進一步拉開技術差距,一步領先,步步領先。只要掉隊一次,後來居上就非常困難。
“難”、“貴”、“快”debuff層層疊加,沒有哪家企業能保證,自己在每一個環節都做對。所以半導體研發,註定是由不同企業通力合作來完成的。企業間相互入股,共享部分技術專利,極盡所能,把大家牢牢捆在一條船上,順便還可以不讓別人上船,一舉兩得。
總結一下,IC製造作為半導體產業鏈裏最貴的一環,要打下它的山頭,必須滿足這麼幾個條件:第一,上船要早;第二,不停投餵,增大自己的塊頭,不被擠下去;第三,混進乘客圈子牢牢抱緊。任何一個條件沒做到,就只能眼巴巴看着別人架了這條小船,當了海王。有了這三個條件,我們就可以來分析台積電為什麼能留到最後,變成船上一霸。
1972年蔣經國當上“行政院院長”之後,要求台當局為台灣經濟發展提出新方向。當時台灣通過勞力密集型產業,撈到了第一桶金,但隨着勞動力成本優勢下降,發展到了瓶頸。以台灣的經濟體量,要衝擊人類技術天花板,不能全面下注,只能挑一兩個攻堅,舉全省之力賭一把。1973年,“台灣工業技術研究院”成立(下稱:“工研院”)。次年2月,在台北市南陽街小欣欣豆漿店裏,台當局一眾高官,和美國無線電公司(RCA)研究室主任潘文淵,坐在一起開了個會。就是這個潘文淵,大力主張賭一把集成電路,把大佬全説服了。
“豆漿店會議”之後,潘文淵閉關十天,寫下《集成電路計劃草案》,在美國叫上一羣華人專家,組成電子技術顧問委員會,然後一邊到海外招兵買馬,一邊派年輕工程師到RCA公司培訓取經。
人、財、技術都有了,“工研院”電子所就開始弄示範工廠,順利做出產品,從香港電子錶商那裏接到了10萬枚芯片的訂單,算是做出了成績。這時候,剛好蔣經國當上“總統”,原來的“經濟部長”孫運璿(xuán)頂上了“行政院院長”之位。孫運璿正是“豆漿店會議”的參與者之一,用成績單和大餅一陣忽悠,小蔣一拍腦門,就把“舉台之力”壓在了IC產業上,然後派了有台灣“科技教父”之稱的李國鼎去推這事。1985年,在李國鼎的引薦下,張忠謀從美國回到台灣,擔任“工研院”院長。兩年後,台積電成立,用的是“行政院”的資金和信用,基礎是“工研院”的人、技術和設備,和全台十幾年培養出來的半導體人才儲備,享受的是當局各種人才和税收政策,只成立了一年就開始盈利。
所以,台積電雖是1987年成立,但是它真正登船的時間,要從1974年的RCA技術轉移算起。它也不是從零開始,而是站在巨人的肩膀上,一頭由頂級工程師往上拉,底下還有全省的力往上推,這才硬是上了船。
上船之後,就是張忠謀的主場了。這位台積電的創始人,1931年生於浙江寧波,1949年赴美留學,哈佛本科,麻省理工碩士,斯坦福博士。他畢業後,因為高1美元的月薪,棄了大廠福特,選了一家當時名不見經傳的半導體企業,開啓了他在這個行業的傳奇征程。所以,咱們企業以後開薪水,真的不能太摳,幾塊錢之差,你可能就錯過了半個行業。
前面説了,IC製造業船小,還講究抱團,乘客圈子裏都知根知底,進圈子很難。但張忠謀本來就是圈裏人,他在得州儀器當到了三把手,通用儀器當到一把手,幾乎能和所有業內人士手稱兄道弟。台積電早期拿訂單,主要靠張忠謀刷臉。沒有他的面子,英特爾的老總也不可能專程跑到台灣,給一家剛成立一年的企業認證。張忠謀還為台積電從美國挖人,比如他從加州大學伯克利分校挖來了技術執行官胡正明;從按摩店(AMD)挖來梁孟松;從惠普挖來了研發隊長蔣尚義。
台積電能夠迅速增肥,與美國的扶持密不可分。當然,好處不是白給的。台積電要繼續做大,就得讓美國有dollar可以賺。這時候,張忠謀就提出了“晶圓代工”的概念——只生產別人設計的芯片,本身並不設計、生產或銷售自有品牌的芯片。和其他大廠比起來,台積電資源有限,只有把力量用在刀口上,才有可能攻上一座山頭,所以只做IC製造,一來集中資源、定點突破,二來也確保不與客户競爭,讓甲方用得放心。利用代工模式,台積電不但節約了資源,可以把更多營收投在技術上,還幫大量美國芯片設計公司省下了建廠的成本,得以輕裝上陣,集中資源到設計研發上。如今的IC設計巨頭高通、英偉達等等,都是得益於此,可以説,正是台積電開創的“晶圓代工”模式,加速了IC設計與製造的分離,助力美國公司站穩了全球芯片產業的制高點。
當然,台積電只是不和付錢下單的甲方“爸爸”競爭,可沒説不和自己的乙方“兒子”競爭一下。台積電對IC製造的上下游,比如説光刻機制造和芯片封裝,都有投資,甚至在芯片設計軟件上也插了一腳,可以説在整條IC產業鏈上,都做到了“你中有我”。
台積電上船夠早,有“舉台之力”持續投餵,第一個吃了“晶圓代工”的螃蟹,還全球佈局,和IC產業上下游的其他乘客抱得難捨難分,三個條件都齊備了。可以説,如果不出意外,台積電佔領IC製造的山頭,幾乎是必然的,可“意外”並沒有缺席。如今的變數,正是出在美國身上——台積電太強,美國慌了。
美國不是第一次慌。所謂成也蕭何,敗也蕭何。當年美國人一着急,直接為台積電掃除了競爭對手。上世紀80年代,日企包攬全球芯片企業前三把交椅,一度將英特爾逼到破產。在錄像機用的隨機存儲器(DRAM)上,日本吞下美國9成、全球8成市場。本來日本半導體的家底,都是美國幫忙打下的。徒弟掀桌子、卡師父的“脖子”,這能忍?美國修理起日本來,根本不缺手段。IBM間諜案釣魚執法、抓你高管,東芝事件更是給你扣上“通蘇”的帽子。最終,美國迫使日本簽訂半導體協議,放開國內市場、知識產權,徵收100%關税。不到十年,美國就從日本手中奪回全球半導體市場份額。

經此一役,日本半導體產業元氣大傷,但美國依然不放心,又在東亞物色其它代理商,比如三星與台積電。美國對日本重罰關税,對三星只罰象徵性的0.7%,意圖一目瞭然。所以,當張忠謀吹他如何白手起家、從美國拉到投資和人脈時,請大家一定要記住這個背景:美國是支持台積電做大的。
台積電先是摸着日本過河。DRAM是日本半導體的拿手好戲,但本身技術並不複雜。靠着從日企挖人、“995”的廉價勞動力優勢,台積電很快實現追趕,又在家用電腦普及的90年代,彎道超車日企。相比日本做DRAM從設計、生產到封裝一條龍全包,台積電只做“晶圓代工”,不摻和其他領域,實際上是給美國人交“投名狀”——我專心刷盤子,不像日本人那樣偷菜譜,您老就放心吧。
打瞌睡送枕頭,美國本來也不想自己造芯片。眾所周知,“貴”這個debuff,在美國本土的效果翻倍。而且,美國人對理工專業沒興趣,張口閉口就説人家是nerd,芯片大廠招不到足夠的工程師。你去美國找一個理工科博士,看他願不願意天天穿着防護服、在實驗室連續工作十幾個小時。所以,美國芯片企業專門搞高附加值的設計,坐辦公室就能賺到手軟,製造部分通通外包給東亞。
有美國一路綠燈,台積電條件齊備,藉助智能手機的春天,一步步做成行業龍頭。2012年,台積電出貨量同比猛增30倍,營收與利潤都破紀錄,市佔率接近50%。那一年,我省吃儉用買了一台“水貨”iPhone 5。此後,台積電產能向28nm集中,出貨量和收入快速增長,市佔率在2016年達到世界第一,16nm、10nm甚至7nm的研發不斷推進。2017年,台積電首次擊敗三星,贏得蘋果公司10nm的A11處理器訂單。2019年,台積電市值超過三星,達2620億美元。
台積電的成功,除了靠美國的扶持,也沾了海峽對岸的光。可別忽視這一點,三星就沒有這個福氣。90年代末,韓國企業在亞洲金融危機中受到重創。美國憑IMF的救助方案來了一波抄底,外資瘋狂掃貨韓國,拆分三星等財團。三星電子的外資持股超過55%,成為名副其實的“美國企業”。
而如今的台積電,市值超過5500億美元,排進全球前10。張忠謀牢牢把控企業發展方向。為了推動兩岸關係、加深經濟融合,大陸提供各種便利吸引台積電,允許它以低於市場價50%的報價,為國內芯片設計企業代工28nm以下的集成電路,逐步佔穩市場。回過頭來看,大家也許會對這些政策有一些更深的看法。
另一邊,外包上癮的美國終於發現,自己被台積電扼住了咽喉。靠着設計,美國企業去年還拿下全球近一半的芯片銷售額;但論芯片製造,美國從1990年的全球37%,到如今僅剩12%。台積電一家產能頂兩個美國。去年10月,特朗普政府悍然動用行政命令,制裁中芯國際。政治上一通胡來,反倒破壞全球半導體產業的協調生態。美企紛紛將訂單轉移到台積電,結果供不應求,再疊加疫情因素,全球陷入“芯片荒”。美國成排造好的汽車晾在空地上,排隊等芯片,企業、消費者叫苦連天。
而拜登政府一上任,就得解決這個難題。美國評估供應鏈韌性的報告中,點名台灣省80多次,直言台積電對美國國家安全構成“危險性風險”。台積電這回攤上大事了,美國人認為,一旦台海有事、台積電斷供,美國的衞星、飛機導彈都要瞎,全球老大的地位還能坐穩嗎?所以,拜登前腳剛砸520億美元、扶持本土芯片製造,9月又召開半導體峯會,邀請企業大佬想辦法解決問題。拜登唱白臉,呼籲企業公開透明,“自願”提供銷售和庫存數據;商務部長唱紅臉,説要是逾期不交,還有一攬子“其他手段”逼你們就範。用腳也想得到,現場三星和台積電的代表是冷汗直冒。
主權國家動用政府權力打壓企業,有點大炮打蚊子的意思,但考慮到美國政府這幾年乾的事,大家又習慣了。業內人士坦言,這樣做相當於把成本價、銷售策略等底牌,都交給競爭對手。美企自然是看熱鬧不嫌事大,反正整的不是我。結果,台積電、三星和SK海力士,被迫向美國政府“交作業”,還一再強調商業機密“不可公開”,好比求銀行劫匪保留賬本。
其實,台積電也不是沒有意識到美國正在背後磨刀,2019年就響應特朗普政府“號召”,宣佈投120億美元,在美國亞利桑那鳳凰城建廠,還供出了手上先進的5nm技術。台積電董事長劉德音公開承認,建廠是“政治驅動”,成本遠高於預期。“投名狀”交得是誠意滿滿。

但對美國來説,120個億不重要,交出商業機密也不重要,關鍵是台積電一家獨大,而且背靠中國大陸,沒有它,對美國才最重要。外界早有猜測,“交作業”只是開始,美國下一步可能會威脅強制拆分台積電,把最高製程的產能轉移到美國。可問題是,台積電的根基在台灣省,人才、設備和用户圈是搬不走的,中國大陸這麼大的市場,也不肯輕易吐出來。
然而,台積電在專利技術、材料、設備等方方面面,都高度依賴美國。美國抬出《瓦森納協定》,隨便哪個環節一卡,台積電都難以招架。再不濟,美國還能長臂管轄,甚至強行扣人,之前華為孟晚舟女士、法國阿爾斯通高管的遭遇,大家都很熟悉了。
説到底,美國對台積電虎視眈眈,正如台灣問題本身一樣,是“項莊舞劍,意在中國”。作為供應鏈上不可或缺的一環,台積電紮根台灣省,離美國太遠,離大陸太近。美國容不得中國自己憑本事吃飯,一邊搞“小圈子”,試圖在供應鏈上排除中國;一邊四處揮舞長臂管轄的大棒,以舉國之力打壓中國企業。美國濫用國家安全的焦慮,其實是霸權主義、資本主義更年期的病症。
如今,蔡英文當局反覆挑事、刺激兩岸關係滑向“火車對撞”,又勸台積電“從”了美國,“美國能有什麼壞心思呢”,明擺着拿企業當擋箭牌,以台積電在供應鏈中的價值,換取美國保護、肆意推進“台獨”。當一家企業陷入政治,必然不能獨善其身。台積電為了迎合美國,斷供華為、赴美建廠,卻依然改不了要被美國“賣”掉的結局,這就叫“匹夫無罪,懷璧其罪”。台積電董事長劉德音依然試圖騎牆,説中美之間的敵意,對任何人都沒有好處,為了做生意,需要“共同規則”。
美國一直在破壞規則,既出於恐懼,也出於傲慢。而我們的志向是星辰大海,靠着人民的勤勞與智慧,芯片製造沒有邁不過去的坎。話説回來,祖國統一是大勢所趨、民心所向,這一天的到來越來越近,無論美國人使什麼手段都無法阻擋。留給台積電的時間不多了,他們能做出無愧於歷史的決定嗎?
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