台积電:掌握华為芯片命运的台灣晶圆代工巨头
文 | 砺石贸易评论，作者 | 高冬梅中美商業战的產生，一下讓人们日常平凡存眷未几的芯片行業成為了核心。虽然华為早在多年前就起头了在一些高端芯片和手機操作體系等關头范畴的备胎规划，但供给链上另有两個部門很难在短期内给出替换方案，一個是基于X86架構的CPU芯片，另外一個就是台积電的晶圆代工营業。
晶圆代工简略来讲就是指半导體芯片的出產环节，海思、高通和英伟达這些芯片設計公司只做設計部門，產物出產成型必要像台积電如许的公司来做代工。與一般行業的代工分歧，芯片行業的代工暗地里技能含量很是高，评价的尺度主如果制程工艺的凹凸。
現活着界上最先辈的是7nm工艺，只有台积電和三星两家能做到，而台积電在市場份额上盘踞绝對上风，海思、高通和苹果這些巨擘的7nm手機芯片都是由台积電代工的。
這個行業今朝重要還剩下台积電、三星、英特尔、联電、格罗方德和中芯國际這几個头部企業，此中联電和格罗方德已颁布發表抛却12nm如下的高端工艺了，英特尔固然没有抛却7nm工艺，但10nm工艺一向良品率不高。中芯國际是這内里独一一家中國大陸企業，本年1月方才实現了14nm的量產，尚比代表世界一流程度的台积電的7nm差了两代。
因此，如今台积電的立場對华為很是首要，以是5月17日晚上台积電暗示，“内部已創建一套完备系统，經開端评估後，應可合适出口管束规范，毫不扭转對华為的出货规划，将继续出货华為，不外，後续仍将延续察看與评估”。
一些人据此認為台积電就會完全支撑华為有些過于乐观了。台积電如今如斯亮相是由于美國還没有對其举行极限施压，一旦美國對其举行极限施压，到時台积電可否挺得住很难说，究竟结果其有80%的股权被外國機構所把握，其最大股东是美國的花旗银行。
而一旦台积電在美國的压力下参加到對华為的封杀中，那末华為的高端手機芯片将會断供。這對华為會是一個极大的冲击，也是美國封杀华為事務中可能會呈現的最坏的环境。這個相干阐發已不少了，咱们今天想写的是，台积電為什麼可以或许成為晶圆代工范畴的绝對霸主。
台积電是全世界最大的晶圆代工企業，建立于1987年，总部位于中國台灣新竹，是全世界第一家专注于代工的集成電路制造企業，也是晶圆代工模式的開創者。
現在颠末30多年的成长，其市值已近2000亿美元，占全世界跨越50%的市場份额。别的如前所述，公司現有的最先辈的7nm制程技能，处于行業领跑者的位置，只有三星可與對抗。
台积電能制霸全世界市場，坐稳行業绝對的王者职位地方，和它的開創人、被行業尊称為台灣半导體教父的张忠谋(Morris Chang)有极大瓜葛。
张忠谋，圖片来历@視觉中國
张忠谋结業于麻省理工学院，结業落後入了那時方才起步的半导體行業，并在27岁時参加德州仪器，凭仗技能才能一步登天，發展為公司的“三把手”、資深副总裁。後由于不認同公司向消费電子范畴转型的计谋不同，于1985年返回台灣，并于1987年在55岁時創建了台灣积體電路制造公司，简称“台积電”。
那時，半导體行業巨擘都是IDM模式，即一個公司要完成從設計、晶圆制造到封装和测试的全财產链，所需投資庞大、門坎极高，行業公司間由于惧怕設計专利等贸易秘密被竞争敌手把握，根基上不會同享晶圆出產举措措施，這就致使反复投資、总體資本挥霍，行業没法形陈规模化，鞭策芯片本钱的低落。
张忠谋看到了這個问题并捉住機會，倾覆传统游戏法则，把台积電定位于為半导體公司做晶圆制造代工辦事，創建之初便以“世界级”為成长方针。這一模式呈現後，极大地低落了芯片行業的進入門坎，使得包含本日芯片行業巨擘英伟达等在内的一批自力的无晶圆廠芯片設計公司陸续呈現。
台积電創建之初，适逢半导體行業处于低迷期，全世界范畴内的半导體市場增速快速下滑。没有市場根本、新的贸易模式還没有被承認，以是刚建立的一两年，台积電只能靠少许定单艰巨保持保存。营業职员常常四周碰鼻，一全年都開辟不出一個新客户。
窘境當中，张忠谋的小我带领力阐扬了相當首要的感化，他请求“每小我都應設定方针，到达了，再設一個更高的方针，强逼自我到达”，同時长于鼓励，讓员工“發生新的勇气、新的信念，就可以從新冲刺”。
作為半导體行業大咖，张忠谋30多年职業生活中堆集了不少首要資本，這也是台积電可以或许成长起来的首要缘由之一。1988年，那時担當台灣工研院董事长的张忠谋和方才上任的总司理戴克一块儿，經由過程私家友谊将老朋侪英特尔的CEO、《只有偏执狂才能保存》的作者安迪格鲁夫请到台灣来對台积電举行考查認证。
格鲁夫以率领英特尔安全度過屡次苦难、把其酿成技能世界中最為白手起家的公司和给投資者带来巨额回报而知名，美國人也没有由于私情而對朋侪網開一壁的传统，以是在考查中，英特尔對半导體的200多道制程一站一站地查抄，挑出了200多個问题请求台积電當即改良。并且，一旦經由過程認证，今後操作要换呆板、换制程都得先颠末他们的准予。
當時，還没有行業同一尺度，拿到英特尔的認证就象征着拿到了世界级的認证，是對台积電出產能力最佳的背书。张忠谋以其一向的刁悍风格，在落实计谋時寻求完善、對峙高尺度、严请求，快速改良并给出了讓刁钻的英特尔承認的成果，终极拿下了認证和定单。
并且經此一役，张忠谋還在企業内部连合了人心，創建起了规章轨制上的國际化尺度、世界级的辦理根本和运营情况。半导體行業成长起头回暖後，张忠谋捉住機遇前方出击，1994年辞去工研院董事长职務，全力投入企業谋划，率领台积電在台灣证交所上了市，并敏捷扩展范围，并且成长成為台灣最赚钱的公司。
回首那時台积電的成长進程，如今看其可以或许成长起来除张忠谋的小我履历和能力外，還得益于外部的两個前提：一是台积電創建以前，已有了代工模式的萌芽。那時不少IDM公司的人出来自主流派举行設計，缺钱去打造Fab，而交给IDM去做又担忧設計方案泄漏，以是發生了對代工出產的需求。二是那時纯晶圆代工的模式前提還没有成熟，其成长的可能性其实不较着，大的半导體廠商没留心到，给台积電如许的新創公司留下了機遇。
和所有的倾覆式立异模式同样，台积電捉住機遇猖獗發展，1995年营收已跨越10亿美元，1997年张忠谋又将台积電在美國纽交所上了市，并于昔時实現13亿美元营收，5.35亿美元的巨额红利。尔後几年，由于被外界看好，不管是台积電仍是张忠谋小我都得到好评无数，各类声誉称呼加身。
從得到英特尔認证後快速打開市場到成為台灣最赚钱的公司，台积電建立的前十年成长比力平顺，可是真正讓它实現技能堆集走向行業领先的是其1990年制订的，以IDM為标的的“群山规划”。那時各家IDM都有本身的制程尺度，為了得到這些IDM的定单，台积電必需针對分歧客户的需求逐一调解制程。
在這個進程中，台积電遵守三個步调：一是利用IDM的制程技能；二是连系相互自力開辟的技能；三是台积電與IDM配合開辟新技能。經由過程這几個阶段逐级加深的互助，台积電渐渐完成為了技能堆集，并且羁縻了一多量超卓的人材。
到了2000年今後，只专注設計、无晶圆制造(Fabless)的敏捷增加扩展了晶圆代工市場的范围，20泰半导體企業中Fabless的数量從2000年的0家增长到2011年的4家，市場需求的增长讓晶圆代工营業進入加倍快速的成持久。
2000年先後，互联網、科技类公司掉臂红利，盲目扩大，泡沫幻灭後，不但股价崩盘，也對相干实體行業造成冲击。2000年毛利率高达46%的台积電也遭到影响，2001年营收同比下滑了24%，净利润同比下滑了78%，但由于连结了稳健的财政状态，2002年就又规复到29%的正增加，以跨越50亿美元的年营收進入半导體财產前10名，成為全世界最大的专業晶圆代工公司。
在快速成长公司的同時，张忠谋也在時刻存眷行業動向，解除可能的危害。2000年，同為德州仪器身世的张汝京創建了世泰半导體，成长势头過分迅猛，风格刁悍的张忠谋说服世大第一大股东，在没有知會张汝京的环境下以50亿美元将其收購。
斗气北上的张汝京在上海建立了中芯國际并接踵從台积電和联大挖人。被挖员工将台积電贸易秘密流露给了中芯國际，使得其在不到四年的時候里，從无到有具有了4個8英寸及1個12英寸晶圆廠。面临中芯國际的蚕食，台积電對這些被挖角员工提出诉讼，先于2005年2月得到中芯國际付出的息争用度1.75亿美元，後于2009年11月协定将會得到中芯國际分4年付出的2亿美元現金和10%的股分，并迫使张汝京离任。
在建立以後的第二個十年中，台积電的技能工艺渐渐获得领先职位地方。90年月末，台积電的制程工艺還远远後進于英特尔，可是在快速追逐中拉近了與巨擘的間隔。1999年，台积電领先業界推出可贸易量產的0.18微米铜制程制造辦事。2001年，台积電推出業界第一套参考設計流程，协助開辟0.25微米及0.18微米的客户低落設計停滞，以到达快速量產的方针。2005年，其更是领先業界乐成试產65nm芯片。
跟着晶圆尖端技能從90nm成长到65nm，本钱起头大涨，包含ST、英飞凌、NXP、飞思卡尔在内的浩繁大廠都遏制了對先辈晶圆廠的投入。德州仪器也在2007年颁布發表抛却零丁開辟32nm如下的工艺。到了2009年，在晶圆制程從40nm转移到32nm的時辰，富士通、松下、瑞萨、东芝和索尼等都转型為轻晶圆廠，這给台积電制造了機遇。
到了2005年，台积電已經是营收高达82.3亿美元，税後净利高达29.1亿美元且在竞争愈来愈剧烈、总體利润愈来愈低的环境下，仍然以43.6%的毛利率继续雄居台灣最赚钱公司之位的行業至公司。谋划事迹杰出的台积電延续增长研發投入，向着行業巅峰進步。
但是，2008年金融海啸時代，台积電遭到打击，全部2009年收入同比下滑了11.2%。為了應答金融危機，CEO蔡力行經由過程裁人举行本钱管控，又引發了劳資胶葛。彼時已退休4年的张忠谋動议董事會，免职了蔡力行，在2009年6月金融风暴余波泛動之际，重回一线担當公司CEO。
作為公司開創人，张忠谋對全部员工的感化力强，有能力不乱場合排場；作為人脉遍及的業界重量级人物，其對客户的影响力也大，他的复出讓台积電在金融危機中快速规复，2010年收入回升到同比增长41.9%。并在2012年获得有史以来的最好事迹，营收达170亿美元，高居台灣上市公司之首。
54岁重新起头的张忠谋，再次活着界半导體業顶天登時。台积電期間他是缔造财產的人，以後，在率领台积電成长進程中他缔造了本身和客户的两個行業，以晶圆代工業引领了无晶圆廠的专業設計，讓行業成长如日方升。
张忠谋重担CEO以後，大马金刀地推動公司重大决议计划，先是大笔一挥把2010年的本钱付出上调一倍，增长到59亿美元，力排众议扩展產能。跟着大陸手機品牌的逐步突起，台未上市股票,积電的產能仍是变得供不该求，特别是28nm制程常常要列队抢購。
那時，為了将敌手远远甩在死後，台积電针對智妙手機芯片設計的主流制程，连续推出四個版本，几近年年改版，讓敌手穷于追逐。每一年新推出的制程不单较前一代速率提高、省電30％，并且芯片标准還被微缩4％。經由過程“四连制”，台积電在28nm一战中創建了很高的壁垒，28nm也成為了它最给力的制程。
格罗方德建立後曾诡计抢占市場，深不見底的强权连系美國的先辈技能，一度讓外界對台积電的出路非常担心。可是没想到战鼓才方才敲响就输赢已分。28nm制程有一個關头的技能選择——去除黑眼圈方法,先闸极(Gate-first)與後闸极(Gate-last)，格罗方德和三星都選择了先闸极，台积電则采纳了後闸极，成果台积電一举乐成量產，三星與格罗方德的出產良品率却始终没法晋升。
张忠谋回归後開启的第二战是與三星的對决。在台积電創始的代工模式鼓起後，全世界范畴内掀起了一股代工热，不少半导體廠商介入此中。今朝，全世界前八大代工場中，三星是独一的IDM廠商，也是最大的IDM代工場。晶圆代工是三星的焦点版块营業之一，多年来在與台积電争取先辈制程工艺市場话语权方面下足了工夫，也一向是業界存眷的话题。
作為巨无霸级此外IDM，三星一向感觉台积電晶圆代工营業程度不敷好，經由過程鼎力投資、自力代工营業、挖人等辦法，不竭向台积電倡议挑战。2015-2016年，三星從台积電那邊夺患了很多大客户定单， 代工营業呈現大幅增加。到了2016-2017年，跟着台积電先辈制程的進一步成熟，三星代工部門大定单又被台积電抢了归去。
2018年头，在韩國首尔举行的三星晶圆代工论坛上，三星相干賣力人暗示，2018年的方针是将晶圆代工的市占率從第四名晋升到第二名，超出联電和格芯，将来则筹算超出台积電成為行業第一。不外，2018年三星的代工营業只实現了4%的微增加。
作為具备高技能含量的重資财產務，晶圆代工必要投入的資金量庞大。台积電和三星两家的本钱付出占了全世界晶圆代工場的70%，而台积電一家就盘踞半壁河山。三星90nm制程节点的研發用度為2.8亿美元，到了20nm研發用度飙升到了14亿美元，這還不包含後期的新出產线出產用度和建廠用度。台积電的投入更是庞大。是以，先辈制程研發逐步成了巨擘的游戏。
其成果就是，昔時全世界具有130nm制程出產能力的廠家有22家，而可以或许以16/14nm制程技能举行晶圆代工的廠商数目锐减到了5家。具有10nm、7nm和更先辈制程技能能力的廠商，只剩下了台积電、三星和英特尔這3家。
在先辈制程方面，台积電处于绝對领先职位地方，三星位居其次。早在2011年台积電便霸占了28nm制程，以後先辈制程成长敏捷，其7nm制程已于2018年下半年实現量產，估计2019年收入占比将跨越20%。5nm已于本年4月举行危害试產，估计在2020年实現量產。而三星已颁布發表于2018年下半年投產7nm，5nm及如下的先辈制程也在计划中。
作為处于行業垄断职位地方的两大巨擘，台积電和三星是全世界唯二具有10nm制程工艺量產能力的，三星作為万能型IDM廠商，與本身的代工客户有必定的竞争瓜葛，具有手機市場和自研的Exynos系列SoC芯片作為會商筹马，對互助客户具备必定的节制能力。手機SoC芯片是顶尖制程的最重要利用范畴。整體来看，台积電和三星垄断了利用先辈制程的手機SoC芯片代工。
從技能程度上看，台积電和三星是不相上下的，估计2019年量產的台积電7nm EUV版(N7+)與三星7nm的各项参数附近。今朝，台积電初代7nm(未采纳EUV)已量產，是市道市情已量產的最先辈制程，時候上具备先發上风。
在EUV利用方面，台积電與三星是装备出產商ASML前两大订購客户。今朝，台积電的EUV装备至多，有10台，三星次之，有6台。EUV作為7nm如下制程必备工艺装备，對廠商最新制程量產具备相當首要的感化。因為對精度请求极高，台积電還與ASML在研發上有深刻互助。
台积電迭代速率快，半导體系體例造技能步入14/16nm节点以後，采纳的FinFET工艺技能開举事度和本钱投入都大幅度增长，是以也被視為先辈制程技能的准入尺度。台积電的28nm制程從2011年起头量產，领先竞争敌手3-5年，從2014年起头量產16/20nm的芯片，以後就進入快速增持久，到2015年两种制程的占比已到达49%。
台积電為了充实阐扬技能上风，很是注意先辈制程量產後的敏捷扩容。如台积電的130nm制程在2003年投入量產後，其营收占比仅用一年時候就從0陡升到28%；28nm制程的营收占比在2011年投入量產後，一样只用了一年就從2%爬升到22%。
敏捷扩大先辈產能帮忙台积電在每個先辈制程节点都能快速抢占客户資本、扩展先發上风，并使其產能布局较着优于同行竞争敌手，如许，更高的產物附加值带来了更高的毛利率。而三星在IDM模式之下，晶圆代工部分設在半导體细分范畴中，属于三级营業，可以或许得到的資本相對于有限，即使常识產权和专利获得杰出庇护，也不克不及包管供给链的機動自立和规避上层竞争带来的影响。
好比苹果A4-A7系列处置器均在三星代工，2011年两邊暴發系列专利诉讼後，苹果将A8转单至台积電代工，A9别离交由台积電和三星代工，A10又是全数由台积電代工。因為上述缘由，三星的代工部分固然在制程技能的希望上和台积電不人工植牙,分昆季，但其布景决议了它很难成為晶圆代工范畴的巨无霸。
在與敌手的竞争中，台积電终究發展為行業巨头。2018年，台积電整年归并营收為342亿美元，同比增加6.5%；税後净利為116.4亿美元，同比增加3.3%，市場占据率靠近6成。這一年公司营收、净利與每股红利持续七年創下记载，并乐成量產7nm制程，领先其他同行最少一年。
台积電可以或许成為晶圆代工行業的绝對霸主，有以下几点值得鉴戒：
起首是台积電的踊跃奋進的文化。2014年，為了有用晋升10nm先辈制程研發速率，台积電内部启動了“夜鹰规划”，编排研發职员施行24小時三班轮值不绝休，大大晋升了研發效力，2016年末，10nm起头量產，2017年起头爬坡，到第四時度時收入占比已到达25%。
其次是舍得投入，延续扩展研發范围，包管本身的行業领头羊职位地方。1992-2017年，台积電每一年研發用度從500万美元快速增加至27亿美元，不管是数目仍是增加速率都远超其他竞争敌手。因為摩尔定律所面對的技能挑战日趋繁杂與坚苦，台积電不竭扩展的研發范围包管了其能延续提供應客户领先的制程技能及解决方案。不竭扩展的本钱開支又帮公司筑起竞争壁垒，進一步安定并扩展上风职位地方。
台积電今朝具有三座12英寸超大晶圆廠，总產能跨越700万片，供给從0.13微米到7nm各类制程全世代和半世代設計的出產，同時還保存部門產能作為研發用处，從而支撑5nm及更先辈制程的技能成长。
第三是谋划程度优秀。經济学纪律是范围太大會制约红利程度，半导體晶圆代工行業属于技能與本钱高度密集型，且跟着行業成长會显現加倍集中的趋向，台积電作為行業龙头可以或许保持约50%的毛利率，其不乱的研發用度開支程度，节制极佳的运营本钱程度，杰出的谋划和辦理程度绝對是大大都上市公司都赶不及的。
第四是先操纵先辈制程上的技能领先，率先得到高利率并举行扩大，然後等後面的企業将近追遇上来時，再寄托范围上风大打代价战，如斯轮回，远远地甩開竞争敌手，奠基本身的行業霸主职位地方。
除平常谋划辦理和技能研發等企業本身的上风外，另有两点帮忙台积電成长和登顶行業。
一是台积電在起步之時获得了台灣政府資金的搀扶。1987年，在台政府“當局”的鞭策下，台灣“國科會”出資1亿美元，與飞利浦及一些民間本钱配合建立了台积電。台积電建立時要創建一座6英寸晶圆廠，那時必要投資2亿美元，除台政府開辟基金投入另有資金缺口。台积電获得了荷兰飞利浦公司的入股，而且供给技能方面的帮忙。
二是台积電可以或许领先全世界的一個底子在于他们設定了一個绝對不與客户竞争的原则。回首一下三星失掉苹果A10定单的事变，除在A9上的機能不如台积電外，有传言苹果担心三星窃取其相干設計，以是终止了與三星的互助。
别的，另有以先辈封装技能共同新技能研發。2016年公布的苹果A10处置器，就是用到了台积電的FOWLP技能，這给半导體從業者带来了一個新的鼓励，也會给台积電带来不错的收益。
跟着中美商業战暴發和渐渐深刻，半导體特别是芯片财產获得史无前例的存眷，将来，中國大陸必将要采纳辦法加速這一范畴的成长。作為行業的绝對霸主，台积電的創建和成长進程有不少值得咱们的企業進修和鉴戒的处所。
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