2021年01月28日
近日有外媒報(bào)道稱，英特爾正在與芯片制造商臺(tái)積電（TSMC）接洽，準(zhǔn)備將自己的芯片制造業(yè)務(wù)外包出去。
英特爾是芯片領(lǐng)域?yàn)閿?shù)不多全產(chǎn)業(yè)鏈布局的企業(yè)（另外一家是三星），這次也要選擇臺(tái)積電代工了，蘋果、高通、華為等眾多企業(yè)，都選擇臺(tái)積電代工，它到底有什么秘訣？
提起臺(tái)積電，大家都知道這是一家雄霸全球的半導(dǎo)體晶圓制造企業(yè)，雖然本身并不設(shè)計(jì)、生產(chǎn)或銷售自有品牌產(chǎn)品，誰都無法否認(rèn)臺(tái)積電在全世界專業(yè)集成電路制造服務(wù)領(lǐng)域的霸主地位。
縱觀全球市場(chǎng)，全球主流的晶圓代工廠卻沒有多少。雖然晶圓代工領(lǐng)域內(nèi)國(guó)內(nèi)也有做的不錯(cuò)的企業(yè)，比如說中芯國(guó)際，但是大部分用戶都想象不到他們之間的差距究竟有多大。
技術(shù)領(lǐng)先
據(jù)專利數(shù)據(jù)提供商“IFI CLAIMS Patent Services”最新公布的“2020全球?qū)＠髽I(yè)50強(qiáng)”排行榜，臺(tái)積電以2,833項(xiàng)專利，排名第6。
比較19年全球?qū)＠髽I(yè)前50強(qiáng)數(shù)據(jù)，臺(tái)積電從第12名躍升至第6名，擠下蘋果及LG電子等科技大廠，2021年臺(tái)積電將持續(xù)優(yōu)異表現(xiàn)，備受外界關(guān)注。
隨著7納米強(qiáng)效版技術(shù)的量產(chǎn)，以及5納米技術(shù)成功量產(chǎn)，臺(tái)積電研發(fā)組織持續(xù)推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新以維持業(yè)界的領(lǐng)導(dǎo)地位。當(dāng)采用三維晶體管之第六代技術(shù)平臺(tái)的3納米技術(shù)進(jìn)入大家視線時(shí)，臺(tái)積電已開始開發(fā)領(lǐng)先半導(dǎo)體業(yè)界的2納米技術(shù)，同時(shí)針對(duì)2納米以下的技術(shù)進(jìn)行探索性研究。
掌握著最先進(jìn)芯片制造技術(shù)的臺(tái)積電，已經(jīng)正站在世界最尖端，是當(dāng)之無愧的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)無冕之王！
研發(fā)支出
2019年，臺(tái)積電研發(fā)支出29.6億美元，同比增長(zhǎng)4%，創(chuàng)下歷史新高，臺(tái)積電研發(fā)人員數(shù)量增長(zhǎng)了5%，達(dá)到了6534人。
在前六大芯片代工企業(yè)中，臺(tái)積電的研發(fā)資金投入總數(shù)是中芯國(guó)際、聯(lián)華電子、華虹半導(dǎo)體、高塔半導(dǎo)體和華潤(rùn)微總和2.4倍，是行業(yè)平均值的12倍，從研發(fā)占比來看僅次于中芯國(guó)際的22%。
從研發(fā)人員來看，中芯國(guó)際有員工15795人，其中研發(fā)人員2530人，占比16.02%，而臺(tái)積電擁有員工51297人，其中研發(fā)人員6534人，占比12.7%，雖然從比例上來看中芯國(guó)際占比較大，但是從學(xué)歷來看，臺(tái)積電在所有主管與專業(yè)人員中，擁有碩士以上學(xué)歷的員工占八成以上，中芯國(guó)際只有20%左右。
不過從增長(zhǎng)速度來看，中芯國(guó)際近兩年的成長(zhǎng)是有目共睹的，近三年的研發(fā)投入分別為35.76億、44.71億、47.44億，占營(yíng)收收入的比例分別為16.72%、19.42%及21.55%。
盈利能力
根據(jù)此前公布的2019年財(cái)報(bào)顯示，毛利率從2017年的50.62%下降到2019年的46.05%，近三年來臺(tái)積電的平均毛利在48%左右，毛利下降的原因是對(duì)于先進(jìn)制程的資金投入增加。
在整個(gè)行業(yè)中，臺(tái)積電的毛利率遙遙領(lǐng)先，2019年的整個(gè)行業(yè)前6大中除開臺(tái)積電，平均毛利率為21.53%，臺(tái)積電是這一數(shù)字的2倍有余。
而在疫情肆虐和中美摩擦日益嚴(yán)峻的2020，臺(tái)積電更是捷報(bào)頻頻。
臺(tái)積電發(fā)布了2020年度第四季度財(cái)報(bào)，其營(yíng)收達(dá)126.8億元美元，同比增長(zhǎng)13.97%；歸母利潤(rùn)為50億美元，環(huán)比和同比分別增長(zhǎng)4%、23%，均創(chuàng)下歷史記錄。
臺(tái)積電2020年全年?duì)I收達(dá)469.7億美元，同比增長(zhǎng) 25.2%，凈利潤(rùn)181.6億美元，同比增長(zhǎng)50%。
而據(jù)最新的全球半導(dǎo)體企業(yè)排行，臺(tái)積電更是以4892.52億美元的市值高居榜首，增長(zhǎng)率達(dá)70.57%。
可以說，臺(tái)積電的耀眼光芒，讓半導(dǎo)體業(yè)界其他企業(yè)的進(jìn)步，都顯得黯然失色。
在臺(tái)積電之前基本是沒有晶圓代工這回事兒。
80年代以前，半導(dǎo)體行業(yè)以IDM大廠為主，所謂的IDM模式是指從設(shè)計(jì)、制造到封裝都一條龍包辦模式，早期半導(dǎo)體大廠如英特爾、德州儀器、IBM、東芝等都是IDM模式，芯片設(shè)計(jì)的投入動(dòng)輒十億美金起步，芯片制造則只多不少，因此全球業(yè)內(nèi)，能玩轉(zhuǎn)半導(dǎo)體的就那么幾家，要么像美國(guó)的德州儀器和英特爾那樣起步非常早，不斷加高門檻；要么像日本的NEC等在政府的強(qiáng)大資金和政策扶植下取得突破。于是，半導(dǎo)體成了技術(shù)與資金雙密集型產(chǎn)業(yè)。
行業(yè)門檻高到業(yè)外人難以想象，后來者幾乎沒什么機(jī)會(huì)，只能跟著寡頭們混日子。這樣的背景下，張忠謀創(chuàng)立的臺(tái)積電讓半導(dǎo)體后來者們看到了曙光。
臺(tái)積電的晶圓代工簡(jiǎn)單地說就是客戶只需要做設(shè)計(jì)臺(tái)積電來完成所有生產(chǎn)，這樣就很好的分?jǐn)偭孙L(fēng)險(xiǎn)。
臺(tái)積電堅(jiān)持不做設(shè)計(jì)，更不做產(chǎn)品，不與客戶形成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，這樣的模式降低了許多創(chuàng)新公司進(jìn)入行業(yè)的門檻，從此半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈由橫向整合逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪闭?，變相催生出類似高通、博通這些IC設(shè)計(jì)巨頭。
“純晶圓代工”模式看起來是個(gè)很容易操作的主意，然而過程卻充滿了誘惑。
一款成熟的芯片設(shè)計(jì)價(jià)值是非常高的，如果FAB（晶圓代工）自己也在做類似的設(shè)計(jì)，如何保證FAB不借鑒客戶的設(shè)計(jì)呢？（用“偷”這個(gè)詞不太好聽）
如果FAB和客戶有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，又如何讓客戶覺得FAB絕對(duì)不會(huì)在產(chǎn)能上耍花樣呢？
臺(tái)積電之前，也并不是沒有半導(dǎo)體代工生產(chǎn)，但都不專業(yè)。而且對(duì)于掌握半導(dǎo)體生產(chǎn)技術(shù)的廠家而言，肯定要優(yōu)先保證自家產(chǎn)能，在此之外才會(huì)幫其他人代工。而且如果委托方是自身行業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，即使是愿意代工，恐怕也多加刁難，設(shè)下層層條款。而站在委托方角度，顯然也很難放心地把自己的核心技術(shù)交給競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
舉個(gè)最簡(jiǎn)單的例子，早期蘋果的處理器是三星生產(chǎn)的，但蘋果同時(shí)也一直在默默的扶持臺(tái)積電，原因不外乎就是三星是蘋果的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，不值得信任。
同樣的華為基帶芯片做的要比Intel好，提出愿意提供芯片給沒蘋果，你看蘋果要了嗎？
所以，一些只具有設(shè)計(jì)能力的廠家一直期待有一家專業(yè)的芯片生產(chǎn)企業(yè)，能保護(hù)他們的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，而不是偷竊他們的技術(shù)或限制他們?cè)谑袌?chǎng)上得到的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
張忠謀做到了。而且他做得更加專業(yè)：他創(chuàng)辦的臺(tái)積電不生產(chǎn)任何自家芯片，而是完全依照客戶的需求來生產(chǎn)。后來張忠謀回憶道：“我在德州儀器工作25年，曾任半導(dǎo)體集團(tuán)總經(jīng)理，已經(jīng)做到“獨(dú)上高樓，望盡天涯路”。后來到臺(tái)灣，還要我辦一個(gè)半導(dǎo)體公司，我就覺得沒有路啊，已經(jīng)望盡了嘛，只好辟一條新路，也就是商業(yè)模式創(chuàng)新了?！?/span>
這個(gè)創(chuàng)新，不止創(chuàng)造出一個(gè)半導(dǎo)體代工制造產(chǎn)業(yè)，也細(xì)分出了一個(gè)專業(yè)的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)。
一直以來，新興半導(dǎo)體公司很難同時(shí)擁有優(yōu)勢(shì)的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)能力，但是現(xiàn)在依托臺(tái)積電出眾的工藝技術(shù)，他們可以放心地將生產(chǎn)這塊交由臺(tái)積電負(fù)責(zé)，而自己只需要專注設(shè)計(jì)就能夠與傳統(tǒng)大公司展開競(jìng)爭(zhēng)。
像現(xiàn)在的高通、蘋果、華為海思、英偉達(dá)（早期AMD具備芯片生產(chǎn)能力，但后來將其出售為代工廠，即格芯。隨后，全盤將自家芯片生產(chǎn)外包）都是走的這條路線：專注于芯片設(shè)計(jì)，受益于臺(tái)積電的專業(yè)生產(chǎn)，迅速在市場(chǎng)上占據(jù)一席之地，乃至成為行業(yè)龍頭。
半導(dǎo)體芯片，現(xiàn)在已經(jīng)是這個(gè)世界能夠運(yùn)轉(zhuǎn)的核心。手機(jī)芯片業(yè)只是其冰山一角，但是其對(duì)芯片的性能需求，已經(jīng)代表芯片業(yè)的最高技術(shù)水平。
更先進(jìn)的制程決定了單位面積芯片上二極管的數(shù)量，更多的二極管數(shù)量就意味著更強(qiáng)勁的性能，同時(shí)，因?yàn)樾酒挠?jì)算和存儲(chǔ)是由電子在芯片上移動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，更小的二極管尺寸意味著電子執(zhí)行任務(wù)只需要移動(dòng)更短的距離，也就對(duì)應(yīng)到更低的能耗，小尺寸、高性能和低能耗在手機(jī)這樣的主板面積和電池容量都非常有限的設(shè)備上格外關(guān)鍵。
顯而易見，而最先進(jìn)的制程正是掌握在臺(tái)積電手中。
這種情況下，客戶根本沒心情和你談價(jià)格，只想和你談產(chǎn)能，最好能把我產(chǎn)能包圓了，一粒也別賣給我的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
所以在臺(tái)積電已經(jīng)量產(chǎn)的制程工藝中，5nm和7nm是最先進(jìn)的，也是產(chǎn)能最為緊張的，特別是5nm，自去年9月不能再給華為海思代工生產(chǎn)5nm制程芯片之后，幾大芯片廠商迅速填補(bǔ)了5nm產(chǎn)能的空缺，主要包括蘋果、高通、AMD、Nvidia和聯(lián)發(fā)科。
其中，蘋果對(duì)5nm制程的需求最為強(qiáng)烈，除了原本的A14、A14 X應(yīng)用處理器之外，用于MacBook的M1處理器也開始投片。預(yù)估蘋果今年第一季度可獲得臺(tái)積電4萬~4.5萬片的5nm制程產(chǎn)能，占據(jù)了臺(tái)積電全部5nm產(chǎn)能中高達(dá)八成的份額。
如今Intel可能將部分PC處理器交給臺(tái)積電以5nm工藝生產(chǎn)，臺(tái)積電的5nm工藝產(chǎn)能將因此出現(xiàn)產(chǎn)能不足的窘境，也可以說是“幸福的煩惱”。
“積土成山，風(fēng)雨興焉；積水成淵，蛟龍生焉”。臺(tái)積電能成為今天市值第一，占據(jù)代工半壁江山，造就一代半導(dǎo)體王國(guó)。這一路走來，臺(tái)積電以技術(shù)取勝，也見證許多競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的起落，其背后是多種因素使然，或因?yàn)閺堉抑\的帶領(lǐng)，或因?yàn)槊翡J的市場(chǎng)嗅覺，或因?yàn)槎嗄旮邚?qiáng)度的研發(fā)投入，或因?yàn)閷?duì)先進(jìn)封裝制程的追逐，總之，沒有偶然。
期待中國(guó)大陸能夠努力追趕半導(dǎo)體先進(jìn)制程技術(shù)，甚至能夠把重要組件光刻機(jī)研發(fā)好，雖然這是一個(gè)漫長(zhǎng)且艱難的過程，但是這是制約國(guó)家發(fā)展的核心瓶頸問題，除了自我突破，沒有別的辦法。
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