臺積電,到了抉擇的時刻

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本文來自微信公眾號: 風暴眼工作室 (ID:qiyanglu4hao) ,作者:張沃若,頭圖來源:視覺中國

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 《晶片法案》 (CHIPS Act)

2021年中期,參議院批准了《美國創新與競爭草案》,該法案希望爭取國會的共識,以政府出面出資,鞏固美國的優勢產業,尤其是半導體、先進製造等產業。

但在國會內部,這一法案卻被一拖再拖——英特爾等晶片巨企自然鼎力支援,希望能拿到這筆鉅額補貼,而包括臺積電等外企則拼命反對,生怕由於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,《晶片與科學法案》終於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週被美國總統拜登正式簽署,唯一的變數是這項龐大的撥款,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於半導體產能的重視,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能的企業搞事——那擁有ASML超過一半產能的EUV光刻機、產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”產能

在全球“晶片荒”臺的當下,沒有幾家科技企業能免於仰臺積電的鼻息。

原因無他,就是臺積電的晶片產能太猛了。

此前,據臺媒DIGITIMES報道,當臺積電和其它臺灣地區的晶圓廠新增產能上線後,中國臺灣地區的全球代工市場份額有望達到70%。 訊息人士稱,僅臺積電一家就佔據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的代工廠共佔據全球約65%的市場份額。

而僅次於臺積電的三星,晶圓代工市場份額只有17%左右。聯電和格芯各佔約7%的市場份額。

同時晶片領域幾乎沒有給新興玩家留機會。

訊息人士認為,2023年後,隨著新增產能全部上線,預計上述廠商將共佔據全球代工市場份額的90%。即使有當地政府的補貼,留給其他公司的代工業務增長空間也非常小。

那在現有的存量中,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《風暴眼》發現,無論在28nm這種面世十多年的工藝還是在5nm等先進工藝上,臺積電均佔據著著重要市場份額。

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晶圓代工營收佔據了全球約75%的份額,達54.11億美元。

而這僅佔據臺積電晶圓收入的11%,隨著近年來臺積電持續推進先進製程,其16nm及以下先進製程的出貨金額佔據臺積電總營收佔比高達64%。

先進製程5nm和7nm上的優勢成為臺積電營收的主要動力,5nm製程出貨佔臺積電2021年晶圓銷售金額的19%,7nm製程出貨則佔了31%。Gartner資料顯示,臺積電5nm工藝的市佔率已達到了90%以上,7nm工藝的市佔率則達到了80%以上。

而且臺積電沒有滿足於暫時領先的現狀,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製程的“N3E”也有望儘快面市,以“狙擊”三星在3nm上引入的GAAFET全環繞柵極電晶體技術。這也被外界視為兩大晶圓頭部廠商在先進製程上的一場精彩對弈。

同時,臺積電將於2022年底在中國臺灣設立新工廠負責生產2nm工藝晶片,並計劃於2024年開始量產。

而其主要對手三星則在去年宣佈從2025年開始大規模生產2nm晶片,英特爾也宣佈了加強代工計劃,並希望在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麼多年卻愈發顯得有心無力,甚至被這個曾經被它倆提攜的“後輩”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”。

而晶片巨頭群雄環伺的東亞,則讓張忠謀發覺了一個巨大的商機——全世界的半導體企業都是自己設計晶片,在自有的晶圓廠生產,並自己完成晶片測試與封裝。

“多項全能”為半導體巨頭們帶來了強大的行業准入壁壘,但也讓他們自身的發展受到了沉重的資產成本限制。

尤其是在日企依靠精細管理、成本優勢統治全球的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,張忠謀開創了一個全新的晶圓代工模式, “我的公司不生產自己的產品,只為半導體設計公司製造產品。”

這個獨闢蹊徑的商業模式幾乎沒人看好,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品起家的三星電子,後來借開發出64K DRAM VLSI晶片引領了半導體市場。

另一個就是藉著英特爾的傾囊相授和IBM的授權,逐漸在晶片代工領域紮下根的臺積電。

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,不但從正在裁撤儲存器業務的英特爾手裡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多道製程,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於人,也無法成長為後來的世界巨頭。

直到2003年,IBM公司向臺積電推銷其0.13微米銅製程技術,被張忠謀認為其技術還不成熟,決定開啟自主技術研發,僅僅在一年多後,臺積電便率IBM之先突破了電銅製程技術,徹底打破其技術霸權。

2004年,臺積電拿下了全球一半的晶片代工訂單,位列半導體行業規模前十。

此後IBM在臺積電這個後輩的衝擊下,在晶圓代工領域一瀉千里,最終在2014年將代工業務轉給了格芯,徹底退出了這個領域。

據前臺積電法務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攻堅的最後階段時,英特爾只能推出14nm+;2017年,臺積電和三星的10nm量產,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佈卸任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: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“二次創業”,重組了電子、通訊、半導體等部門,明確了電子和重工業兩大戰略重點。

與此同時,正面對決實在有心無力的美國,發起了對日本半導體的政治攻勢。

1986年美國迫使日本設定半導體對美出口價格下限,要求日本不許在美國市場傾銷晶片,並且保證美國的半導體產業可以獲得20%的市場份額。

1987年,因為東芝向蘇聯出口大型銑床等高技術產品,東芝的鑄造部部長林隆二和機床事業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,美國發動起301條款——即外國立法、行政上違反協定,或者有損害美國利益的行為,美國有權採取單邊行動的立法授權條款,對日本約3億美元的晶片徵收100%懲罰性關稅——同時對三星只收取0.74%的反傾銷稅。

亞區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晶片產業政策不合理,強制日本修改國內經濟政策和方針。

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晶片代工訂單的2004年,三星則在儲存晶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。三星不是願意安心打工的臺積電,而是想要鯨吞全領域的野心家。

2009年,李在鎔——就是那個因行賄罪被判2年半剛被假釋的三星公子哥,宣佈了一項名為“Kill Taiwan”的計劃,打算全面吃下臺灣的面板、儲存晶片與晶片代工產業。

到該計劃在2013年被臺灣《新週刊》披露時,這個計劃已經完成了三分之二——只剩下臺積電還遲遲未未被拿下。

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,以及當年突破電銅製程技術打破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系列晶片的三星,如今開始反噬老東家,在智慧機市場所向披靡,甚至連蘋果都有超過一半的關鍵零件要從三星採購。

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晶片的代工在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。

但此後梁孟松因違反競業協議的訴訟落敗,改換門庭加入中芯國際,失去關鍵人物的三星逐漸迴歸了自己的萬年老二。

A10晶片開始,蘋果的代工名單隻剩下臺積電。 此後,臺積電一騎絕塵,在晶片代工的廣度上再無對手 ,5nm工藝的市佔率已達到了90%以上,7nm工藝的市佔率則達到了80%以上,良品率更是吊打頻頻“發燒”的三星。

唯一可能對其造成威脅的,只剩2nm、3nm製程的首發爭奪。

2022年6月30日,在臺積電宣佈“下半年量產3nm”之後,三星緊急宣佈3nm製程量產。

而計劃在2024年開始量產2nm工藝晶片的臺積電,又一次領先了宣佈將於2025年量產2nm晶片的三星一步。

在徹底戰勝老冤家三星之後,臺積電的戰場則切換到了廣袤的太平洋——那裡有著完全不同體量的玩家。

未來:中、美晶片決戰,難保中立

在近兩年的“缺芯潮”洗禮之後,全世界都明白了晶片於未來的重要性。

對於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——尤其是在晶片上栽過一回的情況下。

鳳凰網《風暴眼》根據美國議會的資料整理髮現,美國的晶片產量在1990年達到了37%,而目前僅為12%。讓美國不安的是,美國公司90%以上的高階晶片都要依靠進口。 按照現在的全球晶片工業格局,臺積電等廠商如果不能確保正常的產能,那麼美國的高新技術產業將會出現嚴重的停頓,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年的晶片短缺,讓美國經濟遭受約2400億美元的損失。四月份,通用公司印第安納州皮卡生產基地因缺乏汽車晶片而被迫停止生產半個月。

最重要的是, 曾經獨步全球的臺積電,人才正不斷“流失”到其最大的對手中去 ——故事裡提過的蔣尚義、梁孟松,以及當年一同打敗IBM的楊光磊,均先後加入了中芯國際。

在此背景下,美國國會兩院才通過了價值2800億美元的《晶片和科學法案》 (The CHIPS and Science Act) ,其中包含對半導體行業的520億美元資金支援。該法案規定,接受聯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”,以擴大晶片製造產能。

其中具體提及了禁止受益公司10年內在中國擴大生產和投資比28奈米更先進的晶片。儘管28奈米晶片比目前世界上最領先的晶片落後幾代,但它們仍廣泛用於汽車和智慧手機中。

鳳凰網《風暴眼》發現,《晶片和科學法案》也有例外規定,如果晶片製造商的投資目的是保護在中國現有的重大商業利益,那麼可能允許他們繼續在中國投資。但這些例外只適用於擴大現有工廠設施,而且只適用於“傳統半導體”。

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在中國擁有的高利潤生產能力,即高利潤生產能力,向美國轉移。

雖然晶片製造商似乎有一些迴旋餘地來保護其在中國的現有業務,但該法案的條款為企業製造了一個雷區,實際上可能迫使臺積電等晶片製造商在中美之間做出選擇。

對於一向標榜“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,還以提高晶片供應鏈透明度為由,要求臺積電、三星等亞洲晶片大廠交出晶片資料、並將更多先進的晶片產能放在美本土等行為之後,美國的心思已經昭然若揭。

臺積電同樣也在作出迴應,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,且臺積電創始人張忠謀近日更是表示,美國缺乏晶片製造人才,且成本比臺灣地區高50%, 批“昂貴、浪費、又白忙一場”。

臺積電美國亞利桑那州在建廠

對於美國強迫“選邊站”的行為,臺積電顯然極為牴觸。

只是在當下的關口,它又不得不做出選擇。

顯示卡崩盤、手機滯銷,在全球經濟衰退的幾年裡,以往對於晶片需求量最大的科技公司全部在降低自己對晶片的需求。

既不做晶片設計,也不做終端產品的臺積電,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,蒸發近3000億美元。

而未來擴產的一切可能性,都在於近年銷量不斷創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“資料勒索”,逼迫其打破數十年的“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。

因而站在風雲千檣的時代岔口上,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?》,半導體行業觀察

《歷史潮頭上的臺積電:兩堵高牆,一柄尖刀》,飯桶戴老闆

《三星掌門人李健熙的一生:“二次創業”帶領三星走向帝國》,介面新聞

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