台积电的“护城河”

一切只因为日前英特尔突然宣布将芯片制造外包给台积电，从而使后者一跃成为全球市值第10的上市公司。更重要的是，台积电有可能成为半导体行业的巨无霸，并进而引发全球芯片产业大变局提前到来。

7月10日，台积电发布上个月的经营情况，2020年6月合并营收约为新台币1208.78亿元，较上月增加了28.8%，较去年同期增加了40.8%。累计2020年1至6月营收约为新台币6212.96亿元，折合约210.87亿美元，较去年同期增加了35.2%，去年上半年台积电的营收为4597.03亿新台币。

“公司未计划在9月14日之后给华为继续供货。”而9月15日，正是美国120天期限的截止日。

一方面是超过一半的市场占有率和历史第二高的六月业绩，一方面是可能出现的不给某些特定企业供货的情况，那么，台积电凭什么，可以驰骋疆场，也可以拳定江山。

5月18日，华为分析师大会在深圳召开，华为轮值主席郭平坦言：

“华为作为一个ICT（Information and Communications Technology，信息与通信技术）的设备和终端的公司，我们能够到产品的设计、到集成电路（Integrated Circuit，芯片）的设计，但超出之外的能力，我们并不具备。”

华为所不具备的，就是部分终端产品的制造，以及芯片的制造能力，在“世界是平的”国际贸易及分工的一体化背景下，华为的制造，实质上是委托给第三方制造加工公司，比如终端委托给富士康，芯片委托给台积电。

在台积电的官网上，写着这么一段话：

“时至今日，台积公司已经是全世界最大的专业集成电路制造服务公司，单单在民国一百零八年，台积公司就以272种制程技术，为499个客户生产10,761种不同产品。”

这两家成立于1987年的行业巨头，在2020年，站到了舆论的顶端。

广场协议的签署，拉开了美国对日贸易战的序幕，首当其冲的，便是如日中天的日本半导体产业。

有意思的是，也是在这一年，英国的一家叫ARM的小公司，推出了第一颗叫ARM1的芯片，并成功植入到了电脑，这家公司在1990年后将芯片架构部门独立，组建了新的ARM公司，并决定此后不再自己生产芯片，转为设计芯片核心架构（IP Core (IP，Intellectual Property)），并将设计好的架构授权给其他公司使用，这种面向“Partner-Ship”授权“IP Core”的模式，开创了半导体行业分工的又一个全新的时代。

一年后，第一次《美日半导体协定》签署（有效期至1991年7月31日），该协定的主要内容有：日本扩大外国半导体企业进入日本市场的机会；为了事先防范倾销行为，日本政府要监控向美国以及第三国出口半导体的价格等情况，等等。这意味着日本的半导体存储器生产被剥夺了经营的自由，完全置于日美两国政府的监视之下，更为要命的是，美国要求日本公开“超大规模集成电路（VLSI）技术研究组合”（1976-1980年）的一千多项专利，全面废除日本半导体进口关税。

除了以贸易战的方式对日本进行肢解以外，美国开始扶持第三方国家和地区，来制衡和分离半导体行业的分工。

其中，中国台湾便承接了半导体产业中的制造部分，奠定台湾半导体制造王者地位的核心人物，便是张忠谋，和他的台积电。

张忠谋

1983年4月8日，TI（Texas Instruments，德州仪器）发布了一颗DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理芯片）——TMS32010，这颗售格高达500美元的DSP，是当时全球最快的数字处理芯片，在之后的一段时间里，成为TI最挣钱的产品。但是，在TI依靠DSP赚钱的日子里，TI另外一个部门却陷入了举步维艰的境地。由于与TI当时以消费电子为主的经营理念产生了分歧，由TI三号人物、在1972年便升任TI副总裁及半导体部门总经理的张忠谋领导，以DRAM为核心组成的半导体集团，成为了TI转型中的牺牲品，DRAM部门被解散，张忠谋离开TI，从此，TI退出储存器芯片市场，而一直主张押注半导体行业的张忠谋离开后，TI的芯片制造投资一直不见起色，直到2009年通过对奇梦达在美国工厂的收购，才获得12吋晶圆厂的制造能力。

此时的台积电，40nm制程已经为客户服务一年了。

第二年，张忠谋受通用仪器（General Instrument Inc.，GI）邀请，出任通用仪器总裁，但是，离开TI后的张忠谋，已经失去了在消费电子行业的耐心。于是在短短的一年任期后，张忠谋接受时任中国台湾行政院长孙运璿的邀请，回到台湾担任工业技术研究院院长，同时兼任联华电子董事长，曹兴诚任总经理。

1986年，工研院决定将投资1000万美元的“RCA计划”成果市场化，筹备成立一家不同于联电的半导体公司，张忠谋以院长的身份，成为筹办组的核心人员，1987年，这一产物的主体——台湾积体电路制造有限公司成立，也在这一年3月，美国政府以日本未能遵守协议为由，就微机等日本有关产品采取了征收100%进口关税的报复性措施，美日贸易战达到了顶峰。

台积电成立之初的中国台湾，虽然得到了美国的支持，但是依旧处在一个比较矛盾的状态之中。首先，摆在台积电的门口，是走什么路，选择本土发展，还是技术引进，便是第一个大问题。其次是晶圆代工，还是优先发展DRAM芯片，成为了第二个问题。第三个问题，便是无论选择何种模式、选择哪个细分领域，都不得不面临技术、设备、人才的窘境。

面对这些那些的问题，张忠谋辞去工研院院长，亲自出任台积电的董事长，之后，张忠谋给台积电定下了发展的方向：

“我的公司不生产自己的产品，只为半导体设计公司制造产品。”

台积电的成立，使半导体行业重新进入到了全新的分工模式。在此之前，半导体公司几乎都是自己包圆了芯片从设计到制造的全流程体系，比如说日本，从1976年通产省主导成立“VLSI 技术研究所”之后用了十余年的时间，日本形成了完整的产业链，构建了成熟的半导体生态，如晶圆制造巨头信越、SUMCO，光罩领导者 TOPPAN ，后端材料领域的京瓷、住友电木，前后端检测有 Advantest 和东京电子，光刻机巨头尼康（没有错，光刻机之前的霸主是尼康）等。

尤其是核心架构与芯片制造两个环节，更是重中之重。

ARM的出现，解决了部分核心架构的问题，一些初创的半导体公司，只需要想ARM支付一定的费用，便可以获得ARM设计的最新的芯片核心架构，拿到核心架构的授权后，这些半导体公司便针对性的对架构进行调整和装修，以便设计出最为合适自身的芯片。

台积电的出现，让这种模式得到了最大化的发展，台积电将半导体行业重新进行了洗牌和分工。

那些从ARM等授权商哪里拿到授权，而没有制造，封测这些能力的公司，被称作为“无厂半导体公司”（Fabless Semiconductor Company），他们只进行硬件芯片的电路设计，设计之后再交由晶圆代工厂制造为成品，并负责销售这些产品。

承接无厂半导体公司委托生产的晶圆代工厂（Foundry），则以台积电等为代表，他们只接受其他无厂半导体公司委托、专门从事半导体晶圆制造，而不自行从事产品设计与后端销售。

在纯晶圆代工公司出现之前，芯片设计公司只能向整合元件制造厂购买空闲的晶圆产能，产量与交期都受到非常大的限制，不利于大规模量产产品，而且还可能面临核心技术外泄的情况。无厂半导体公司依赖晶圆代工公司生产产品，由于晶圆代工厂不自己设计和生产自己的芯片，无厂半导体公司不存在技术外泄的担忧，但是产能、技术都受限于晶圆代工厂当前的产能和技术节点限制，但优点是不必自己负担兴建、营运晶圆厂的庞大成本。而IDM厂商，亦会基于产能或成本等因素考量，将部分产品委由晶圆代工公司生产制造。

台积电也是晶圆代工厂行业中，全球技术合力的结晶。

在我们梳理台积电发展的背景时，有很多地方是砸钱也未必砸得出来的“护城河”。

首当其冲的，便是时间，不仅仅是在半导体行业，在所有关键领域，都是一个时间积累的过程。台积电自1987年入局，开辟半导体代工新行业，在此之前，中国台湾已经有鸿海精密这样的3C代工巨头，也有联华电子这样的半导体巨头，但是联电因为是综合性半导体公司，其代工受到一定的影响。

而联电也在1995年通过剥离下属部门及子公司，转型为专业的晶圆代工厂。不过有趣的是，无论是联电还是台积电，其最初都是由工研院投资成立的，成立的目的都是为了推进台湾地区半导体产业的发展，联电的基础是半导体综合性业务，以及代工。台积电的基础是RCA计划引进的技术，同为工研院出资的企业，在工研院提供的技术支持应该是一致的，也就是说，一定程度上，台积电也借鉴了联电的发展经验。

1990年，台积电通过三年的时间，张忠谋四处奔走，在自己的资源和飞利浦的支持下，购买了一些欧、美、日公司淘汰的二手设备，终于建成了第一条6吋、1um制程的产线，这比成立之初2um提升了整整一个代次。10年后，中芯国际才在台积电弃将张汝京的主导下成立。

按照摩尔定律下芯片集成度发展的预测，10年的时间意味着至少6.5个代次，也就是说，中芯国际成立的时候，已经落后台积电至少6.5个代次，那么实际情况是不是这样呢？

2001年，台积电实现12吋晶圆、0.13um制程量产，并开始大面积为客户提供服务。同年，中芯国际一期一厂房和三厂房B区完工，设备逐步进场，完成调试，并实现量产，这是一条8吋的晶圆产线，其制程工艺是0.25um，这个时候，落后台积电，不能简单的用制程来衡量，在制程之外，还有晶圆的大小这个硬指标，总体来说，落后数代是确定的。

十年的时间，对于日新月异的半导体产业来说，无疑是一个巨大的鸿沟，而且，台积电这种聚焦芯片“后端制造”的策略，更是让台积电在吸取之前IDM模式的制造经验后，更加的聚焦到了对制造的突破和研发。这又带来了台积电的另一个更为突出的优势：制程领先。

同样是以2001年为界，台积电在时任COO的余振华为核心的技术人员的带领下，突破了0.13um制程工艺，在此之前，0.13um制程，只有IBM研发出来，而且IBM一度试图将该技术卖给台积电，但是，台积电以IBM的0.13um制程不太成熟婉拒。之后，IBM将该技术卖给了联电。

正是这次婉拒，拉开了台积电制程领先的序幕，2001年，台积电在蒋尚义的铁血力推下，直接跳过0.15um，量产0.13um制程。而0.13um制程采用的铜介质，改变了之前以铝为介质的模式。同时，余振华团队还引入了Low-K Dielectric（低介电质绝缘）技术，凭借这一技术在0.13um制程中的使用，台积电在先进制程中，实现了从落后以IBM为代表的大联盟两个代次，到并驾齐驱，之后，台积电逐步将IBM及其身后的联盟，逐步在之后的发展中实现领先。

2004年，借助铜介质制程的成熟，台积电量产了90nm制程，同时，台积电在全球发起了对中芯国际的专利战，其目的，就是阻挡中芯国际的发展，而此时的中芯国际，正在谋求在美国及香港的两地同时上市。

2008年的金融危机，使得全球半导体产业进一步萎缩，随着奇梦达的破产，使得这一领域的寒冬变得更为漫长。这一时期的台积电，继2007年量产45nm后，40nm的良品率始终上不去，此前一度退休的蒋尚义，重新回到台积电，主持40nm的研发工作，终于在年底，将40nm的良品率，提升到了可商用的量产标准。在40nm量产后，蒋尚义带领台积电，切入到下一个最为重要的制程节点——28nm。并最终在2011年实现量产，从而在制程上，从落后三星及联电，实现领先三星及联电。现在摆在台积电面前的，只有英特尔一家。

2014年，台积电在实现了20nm制程后，在下一代关键制程上，选择了与英特尔和三星不同的研发节奏，他们选择了16nm，而三星及英特尔，选择了正常演进的14nm，最终，三者均以同样的时间节点，实现了各自制程的量产。

最终，在2017年，三家在10nm制程关键节点分道扬镳。

三星方面，虽然一直按部就班，但是不代表承认，其在7nm就已经全面落后于台积电。要知道，台积电现在已经突破2nm GAA技术，很有可能在2022年实现量产。

制程领先的结果，就是虹吸效应。28nm时，台积电的产能被Xilinx，Altera，Nvidia，AMD和高通瓜分，10nm/7nm以及最新的5nm，产能则早已被抢完，主要客户，就是海思及苹果等。

上游的IP Core授权商们，在新架构出来之后，会优先与台积电实现制程匹配，输入IP库，EDA设计软件在新版本发布时，会率先将版本支持数据库及模型库等导入到台积电，从而使得采用IP Core和购买各大EDA软件进行设计的无厂半导体公司设计出来的产品，在台积电都能找到合适的制程来实现量产。

同时，台积电专业的晶圆代工厂定位，使得无厂半导体公司能够放心的、愿意的将自己辛苦设计的芯片，交由台积电生产，而在生产前，还要进过漫长的验证、导入，和高昂的流片费用。最典型的例子便是2013年从三星手中，咬下苹果A系列芯片的代工。

2011年，台积电便开始投入巨大的资源到苹果A系列芯片的IP Core的适配中去，一方面是保证通过苹果的验证，另一方面是降低苹果转单面临的专利诉讼风险。要知道三星在得知苹果可能转单的时候，有意无意的度外透露，“只要台积电敢做，就一定敢告！”。最终，台积电向苹果派出的超过50人的团队，协助苹果完成了A6芯片的最终设计，而台积电也通过了苹果的验证，最重要的是，相互间将可能出现的专利诉讼风险，几乎就消除了。

而且，在90年代成立的无厂半导体公司公司中，几乎所有的都选择了与台积电合作，他们包括1991年8月，博通（Broadcom Corporation）成立；1993年1月，英伟达（Nvidia Corporation）成立；1995年3月，美满（Marvell Technology Group）成立；1997年5月，联发科（MediaTek Inc.，MTK）从联华电子剥离并独立；1999年4月，英飞凌（Infineon Technologies）从西门子剥离并独立；2002年11月，瑞萨（Renesas Electronics Corporation.）成立。

这些公司，几乎都成长为行业内的巨擘，而且都成为了台积电的客户。

收购和建厂，是台积电提高自身实力的重要一步。

1994年，在联电转型专业晶圆代工厂，独立并分离旗下众多部门及子公司的时候，张忠谋在12月成立了世界先进，其主要工作是承接了台积电之外的特殊集成电路制造，由此达到台积电的完整代工生态。

2000年，联电在曹兴诚的主导下，进行跨世纪的“五合一”合并重组，这是继1995年前后剥离相关子公司及部门后，联电最大的一次动作，其目的就是转型为专业晶圆代工厂后，展开与台积电的全面竞争，这五家公司分别是联电、联诚、联瑞、联嘉与合泰，合并后，联电成为了资产超过100亿美元的巨无霸，而且在合并的当年，就在纽交所上市。

为了与联电抗衡，台积电除了选择自研0.13um制程外，还选择了收购张汝京创立的世大半导体，此时的世大半导体，是中国台湾第三大晶圆代工厂，收购代价为50亿美元。通过这一收购，台积电坐稳了台湾地区晶圆代工厂的头把交椅的位置。

之后，张汝京的故事，随着中芯国际的成立，走进了中国人的世界。

也是在2000年，台积电为拉拢客户并获得客户的信任，提出“群山计划”，这一计划的实质是给五家使用先进制程的IDM大厂量身定做技术支撑，以适应每家企业不同需求，从而实现每家企业在制造环节对于台积电制造工艺的验证。这一计划巩固了台积电与大客户的关系，保持台积电在市场份额上的领先地位。

台积电的壮大，在我们看来，最为核心的一点，其实是来自于外部世界的支持。

首先，就是在美国主导的半导体产业全球结构中，台积电为代表的中国台湾企业，找到了最适合自身发展的定位，这种定位，与日本打造自身全产业链、韩国打造DRAM芯片不太一样，台湾选择了产业链的后端：制造与封测，尤其是制造。而台湾作为美国在半导体产业打压日本的重要环节，便是要承接美国无厂半导体公司的制造，从台积电的各大客户来看，除了后期进入的海思外，几乎都是美国公司或者由美国控股的公司。而台积电本身，外资持股比例就远超过70%，在其多达35.6万的股东中，最大股东是存托账户，持股比例为20.5%，之后才是台湾行政院的6.3%。

其分散的股权结构，与外资超高的持股比例，使得台积电一方面被牢牢的掌握在台湾及管理层手中，另一方面，外资则分走了大部分的红利。但是，这也使得台积电能够最先的获得融资及外部技术和设备。

比如与ASML，台积电是其大股东之一，在2018年，ASML的光刻机产能是29台，台积电获得了其中的18台，ASML对台积电是管饱管够。要知道中芯国际在梁孟松的牵线搭桥下，才从他们的牙缝中，获得一台订单，但是由于某些原因，虽然全款打了，但是至今仍旧未交货。从这个角度来看，台积电是真的太幸福了。

另外，IP core授权商及EDA公司，在发布新架构、新制程的时候，除了正常的授权给客户之外，还会将其核心及数据库，优先交由台积电进行制程适配。别小看这一步，这才是台积电真正能够发展壮大的重中之重。

如果没有这些公司的支持，晶圆代工厂将名存实亡。你想想看，如果无厂半导体公司从IP core授权商哪里购买的芯片架构设计出来的芯片，在晶圆代工厂无法进行适配和导入，那么将一无是处，一边是设计出来无法生产，一边是空有产能无法获得客户，这将是一个什么样的样子，我们是无法想象的。

如果有一天，中芯国际受到制裁，各大IP core授权商取消与其合作，断供其核心架构数据库及EDA软件/数据库，使得中芯国际无法从这些公司获得支持，那么，采用了这些公司的架构及软件设计出来的芯片，在中芯国际怎么生产，也许连客户导入都无法完成，更别说实配、验证，流片和生产了。

客户信任、设备公司支持、IP core授权商配合，从外部构造了台积电最为强大的护城河，这个护城河，用钱是砸不开的，但是，缺口总归是有的。

可以说，台积电是全球化的半导体产业链上，技术的集大成者，在7nm制程下，硅片要经过1500道工序，才完成蚀刻，而10nm时，这个工序仅需要1000道。

今天，台积电宣布3nm将很快量产，2nm已经突破GAA技术，其实这些，都是全球化技术整合，最为集中的提现。

那么，台积电在中国大陆的南京厂是什么情况呢？还停留在16nm-12nm的阶段，上海厂就更为奇葩了，承接的还是台积电8吋、0.25um-0.15um的产能。再说直白一点，台积电在中国大陆投资的行为，更多的可能就是作秀，而非技术。要知道南京厂是2018年才投产的新厂，建成投产时，台积电已经量产7nm制程了。

当我们听到“代工”二字，就觉得“低端”的时候，台积电已经将这一工种，做到了全球第一。与之相呼应的，还有鸿海精密。

“到外买（模具）反而比较便宜，为什么还要自己做呢？”面对这样的问题，郭台铭以买地建厂、买设备建厂、买材料囤货的方式作出了回应。

在IDM模式横行天下的时代，晶圆代工厂被认为是一种浪费，台积电用了6年的时间，通过了英特尔的ISO 9001认证，在张忠谋的个人资源的利用下，获得了英特尔的订单，这一订单，使得台积电正式获得国际巨头的认可，台积电用了13年的时间，在世纪之交研发并量产了0.13um铜介质制程，一举奠定了领先的地位，也得以与巨头们竞争。

“代工是生产别人不能做的产品，而不是生产别人不想做的产品。”

鸿海精密早就有了制造绝大多数3C产品的能力，但是郭台铭却没有这个品牌梦。台积电以现在手边的资源，也早就有了设计各种芯片的能力，并将它们制造出来，但是张忠谋却没有这个打算。

在自己的一亩三分地内，做到全球独一份，安心赚钱，做点小生意。

无论怎么样，台积电依旧是中国大陆企业无法跨过去的坎，在台积电的营收中，来自美国的占比约60%，其中苹果贡献了约25%。而来自中国大陆的，约22%，其中海思贡献了14%。

从这个角度看，做生意嘛，也就不难理解台积电的选择了。