2021年6月9日,有觀眾在南京的世界半導(dǎo)體大會(huì)上觀看臺(tái)積電的展臺(tái)(來(lái)源:由鈦媒體拍攝)
貿(mào)易摩擦與全球缺芯的背景下,臺(tái)積電——這家位于中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的晶圓代工龍頭企業(yè)突然成為了全球焦點(diǎn)。
有產(chǎn)業(yè)媒體報(bào)道,原本臺(tái)積電在4月23日斥資28.9億美元增加的南京28nm工廠成熟制程產(chǎn)能,日前遭到了拜登政府的施壓,美國(guó)敦促臺(tái)積電不要啟動(dòng)中國(guó)南京擴(kuò)廠計(jì)劃。
在今年7月15日舉行的臺(tái)積電 2021 財(cái)年中期財(cái)報(bào)會(huì)上,臺(tái)積電董事長(zhǎng)劉德音直接駁斥了這一傳言。
劉德音表示,臺(tái)積電南京廠在2020年第三季度完成一期量產(chǎn),現(xiàn)已達(dá)到16nm制程每月25000片的產(chǎn)能。而擴(kuò)張的28nm產(chǎn)線(xiàn)將于2022年下半年開(kāi)始量產(chǎn),到2023年達(dá)成每月4萬(wàn)片的產(chǎn)能。
同時(shí),為了安撫拜登政府,劉德音在此次財(cái)報(bào)會(huì)上透露,去年宣布斥資120億美元的臺(tái)積電美國(guó)亞利桑那州5nm芯片工廠,如今已動(dòng)工,目前進(jìn)展順利。首批美國(guó)雇傭的工程師在4月下旬已經(jīng)抵達(dá)中國(guó)臺(tái)灣地區(qū),接受5nm技術(shù)培訓(xùn),預(yù)計(jì)設(shè)備將在2022年下半年進(jìn)廠,5nm一期月產(chǎn)2萬(wàn)片晶圓的項(xiàng)目將于2024年開(kāi)始量產(chǎn)。
劉德音還強(qiáng)調(diào),臺(tái)積電的5nm系列仍將是美國(guó)商用最先進(jìn)的大批量生產(chǎn)技術(shù),“歡迎客戶(hù)在美國(guó)增加產(chǎn)能,臺(tái)積電能夠提供技術(shù)支持和業(yè)務(wù)承諾。”
不過(guò),這樣一番表述并沒(méi)有收獲投資者的信心。截至7月30日收盤(pán),臺(tái)積電市值達(dá)到至6049億美元,相比今年2月最高的7260億美元,市值蒸發(fā)超千億美元。
一邊要快速擴(kuò)建南京28nm成熟制程產(chǎn)線(xiàn),一邊要在美國(guó)推進(jìn)亞利桑那州5nm芯片工廠計(jì)劃。正如曾在中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有著多年經(jīng)驗(yàn)的業(yè)內(nèi)人士陳鑫(化名)接受鈦媒體App采訪(fǎng)時(shí)所講的那樣,“(臺(tái)積電)現(xiàn)在就是墻頭草,它就是夾縫中求生存的一個(gè)思維。”
臺(tái)積電是全球最大的芯片代工制造企業(yè),也是與三星、英特爾并列全球僅三家能夠生產(chǎn)速度最快,最尖端芯片的公司之一。尤其是7nm以及5nm先進(jìn)制程工藝芯片,目前全球只有臺(tái)積電和韓國(guó)三星兩家公司可以生產(chǎn)制造。
展銳設(shè)計(jì)的6nm 5G芯片T770、百度的7nm昆侖二代芯片均由臺(tái)積電代工。并且,臺(tái)積電已準(zhǔn)備啟動(dòng)3nm芯片量產(chǎn),1nm技術(shù)研發(fā)上也取得突破。
芯片產(chǎn)業(yè)的制造流程,包括芯片設(shè)計(jì)、芯片制造代工以及芯片封裝三大鏈條。
“代工”這個(gè)詞看似并不高端,但在芯片行業(yè)恰好相反,芯片的代工比設(shè)計(jì)對(duì)技術(shù)有著更高的要求。臺(tái)積電在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)占據(jù)近乎壟斷地位,很大程度上得益于技術(shù)研發(fā)與投入。
由于缺少ASML的極紫外光刻機(jī)(又稱(chēng):EUV光刻機(jī))等重要先進(jìn)半導(dǎo)體制造設(shè)備,以及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)過(guò)去投入不足,目前中芯國(guó)際制造的芯片制程工藝最高也僅達(dá)到14nm。中芯國(guó)際在2018年10月首次對(duì)外宣布14nm芯片研發(fā)成功,到2019年才成功流片,2019年第四季度才實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),比臺(tái)積電等公司落后近四年之久。
短短不到一年,臺(tái)積電市值蒸發(fā)千億。而且在面臨中美關(guān)系急轉(zhuǎn)直下等挑戰(zhàn)下,臺(tái)積電正深陷被迫投資2000億建美國(guó)廠的泥潭之中。當(dāng)年承擔(dān)半導(dǎo)體半邊天的臺(tái)積電,如今究竟怎么了?
盡管在過(guò)去的30年時(shí)間里,全球半導(dǎo)體貿(mào)易市場(chǎng)中,美國(guó)企業(yè)占據(jù)近50%的份額,一直在芯片行業(yè)保持著領(lǐng)先的地位,但美國(guó)的芯片企業(yè)卻只設(shè)計(jì)不生產(chǎn),基本交由臺(tái)積電做代工制造。因此,美國(guó)對(duì)其的依賴(lài)程度也相當(dāng)高,據(jù)波士頓咨詢(xún)等機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)顯示,美國(guó)市場(chǎng)占據(jù)臺(tái)積電總銷(xiāo)售額的61%,而整個(gè)中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)擁有世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)30%的市場(chǎng)份額。
當(dāng)前,半導(dǎo)體的生產(chǎn)企業(yè)主要分三類(lèi):
一種是Fabless,即無(wú)廠半導(dǎo)體公司,只設(shè)計(jì)研發(fā)不生產(chǎn),典型就是中國(guó)華為的海思半導(dǎo)體、美國(guó)的高通、英偉達(dá)、AMD等;
第二種就是IDM模式,即通過(guò)全流程垂直制造整合型企業(yè),從設(shè)備到原料、從設(shè)計(jì)到制造、從封裝到檢測(cè)全都負(fù)責(zé),甚至還可以給其他企業(yè)做代工,典型例子就是三星、英特爾;
第三種就是臺(tái)積電這類(lèi)Foundry廠,典型的代工制造企業(yè),不會(huì)參與芯片企業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)這種環(huán)節(jié),但它的芯片制造能力獨(dú)步全球,在半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)達(dá)到壟斷的地步,是芯片產(chǎn)業(yè)的中樞。
回顧過(guò)去,中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)電子產(chǎn)業(yè)騰飛起于上世紀(jì)九十年代,以龐大的電子零部件集成產(chǎn)業(yè)鏈為支撐,核心是代工。大批中小型電子企業(yè)通過(guò)拷貝或借助美國(guó)、日本等國(guó)外的技術(shù),靠組裝和品牌外觀創(chuàng)新形成自己的品牌,并迅速轉(zhuǎn)為應(yīng)用型產(chǎn)品,獲得利潤(rùn)。
英國(guó)《自然》雜志發(fā)表的一篇關(guān)于中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)電子產(chǎn)業(yè)的社論文章稱(chēng),早在1970年代,中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)就認(rèn)識(shí)到半導(dǎo)體行業(yè)的潛在經(jīng)濟(jì)重要性,并制定了一項(xiàng)戰(zhàn)略。最初,中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)主要專(zhuān)注于從美國(guó)轉(zhuǎn)移技術(shù),建立研究機(jī)構(gòu)和中心,然后支持研究落地成果化的衍生型公司發(fā)展。后來(lái),隨著企業(yè)開(kāi)始尋找私募投資,政府重點(diǎn)提供贈(zèng)款、補(bǔ)貼和稅收優(yōu)惠,以支持學(xué)術(shù)界、研究機(jī)構(gòu)和工業(yè)界。
臺(tái)積電的成立,要從1974年講起。那時(shí)全球正發(fā)生第一次石油危機(jī),石油價(jià)格大漲,打破了當(dāng)時(shí)旺盛的中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)出口生意。當(dāng)時(shí)的“行政院長(zhǎng)”蔣經(jīng)國(guó)做了兩件重要的事,一是推動(dòng)“十大建設(shè)”,其中三項(xiàng)是重化工行業(yè);二是在1974年初找行政院秘書(shū)長(zhǎng)費(fèi)驊,來(lái)共同商討下中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)是否可以發(fā)展新興科技項(xiàng)目,要他對(duì)未來(lái)工業(yè)發(fā)展想辦法做重大突破。
費(fèi)驊找到當(dāng)時(shí)他的同學(xué)、電信總局局長(zhǎng)方賢齊,而后兩人又找到了當(dāng)時(shí)在美國(guó)無(wú)線(xiàn)電公司(RCA)擔(dān)任研究主任的潘文淵,潘文淵發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)正在如雨后春筍般的發(fā)展制電子表、電子計(jì)算機(jī)工廠,這些工廠都是進(jìn)口集成電路(IC)在臺(tái)北裝配,毫無(wú)技術(shù)可言,而集成電路是所有電子產(chǎn)品的核心零部件,如果中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)能制造集成電路,則有助于所有電子工業(yè)發(fā)展,讓其擺脫裝配成高科技產(chǎn)業(yè),其重要性可想而知。
但他們認(rèn)為,制造集成電路技術(shù)不宜自己研發(fā),因?yàn)闀r(shí)間長(zhǎng),花費(fèi)巨大,可以引進(jìn)在美國(guó)等國(guó)外有許多對(duì)集成電路技術(shù)學(xué)有專(zhuān)精的海外學(xué)人、技術(shù)等。于是,潘文淵寫(xiě)了一個(gè)“積體電路計(jì)劃草案”,建議從美國(guó)引進(jìn)集成電路制造技術(shù),最終決定:擬投入1000萬(wàn)美元全力推動(dòng)集成電路工業(yè)發(fā)展;中國(guó)臺(tái)灣工業(yè)技術(shù)研究院(ITRI,簡(jiǎn)稱(chēng)“工研院”)成立“集體電路示范工廠”;請(qǐng)潘文淵在美國(guó)籌設(shè)“電子工業(yè)技術(shù)委員會(huì)”,協(xié)助工研院引進(jìn)技術(shù)到臺(tái)。
而潘文淵放棄滿(mǎn)額的退休金,提前從RCA退休,并邀集了一批華人專(zhuān)家開(kāi)始討論技術(shù)的方向,最后他們選定了基于互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體 (CMOS)技術(shù)的Foundry方向,于1980年5月成立中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的第一家制造集成電路的公司“聯(lián)華電子公司”(簡(jiǎn)稱(chēng)“聯(lián)電”),生產(chǎn)應(yīng)用于電子手表的四寸芯片供各方使用,目前是全球第三大的晶圓代工廠。
此后,政府與RCA簽訂實(shí)訓(xùn)合約,由工研院派出第一批19位年輕的工程師去RCA工廠接受實(shí)地訓(xùn)練。這19位里包含了后來(lái)?yè)?dān)任工研院院長(zhǎng)的史欽泰,和后來(lái)的聯(lián)電董事長(zhǎng)曹興誠(chéng)。
與此同時(shí),當(dāng)局又決定在半導(dǎo)體方面再上一個(gè)臺(tái)階,遂決定發(fā)展超大型積體電路(VLSI)。經(jīng)過(guò)孫運(yùn)璿等人的邀請(qǐng),張忠謀于1984年從美回臺(tái),先擔(dān)任工研院院長(zhǎng),發(fā)展6英寸晶圓技術(shù),此后張忠謀提議將大型集成電路實(shí)驗(yàn)工廠移出,成為民營(yíng)的超大型集成電路公司,為更多電子公司服務(wù)也可帶動(dòng)上下游電子公司發(fā)展。
事實(shí)上,自少年時(shí)期,張忠謀就在美國(guó)哈佛、MIT留學(xué),并在加入德州儀器(Ti)之后飛黃騰達(dá),不僅在25年內(nèi)坐到了德州儀器全球三把手的高位,更成為了半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)軍人物之一。
隨后,李國(guó)鼎帶著張忠謀等前往拜訪(fǎng)民間臺(tái)企負(fù)責(zé)人,希望他們每個(gè)人投資0.18億美元,總資本額超過(guò)1.9億美元的一半,就成為一家真正的民營(yíng)公司。但結(jié)果并不理想,民間7家臺(tái)企只投資了3500萬(wàn)美元,占總投資額的24.1%;就在此時(shí),遠(yuǎn)在荷蘭飛利浦公司得知此一訊息后,主動(dòng)找張忠謀等人,希望投資51%,主導(dǎo)該公司的經(jīng)營(yíng)。但李國(guó)鼎認(rèn)為,投資額不得超過(guò)資本額的四分之一,公司經(jīng)營(yíng)權(quán)應(yīng)該由我方主導(dǎo)。最后,飛利浦爭(zhēng)取投資4000萬(wàn)美元,占27.6%股份;不足的7000萬(wàn)美元由中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的“國(guó)發(fā)基金”等共同投資,占48.3%為最大股東。
1987年2月24日,臺(tái)積電由此誕生。張忠謀辭掉了工研院院長(zhǎng)職位,出任臺(tái)積電董事長(zhǎng)。國(guó)發(fā)基金、荷蘭飛利浦公司,以及7家臺(tái)企的私人投資,這三大類(lèi)也成為臺(tái)積電成立初期的原始股東。
在此良好基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)由工研院電子所推進(jìn)的電子IC產(chǎn)業(yè)示范設(shè)置計(jì)劃(1975-1979)、二期發(fā)展計(jì)劃(1979-1983),超大型積體電路(VLSI)計(jì)劃(1983-1988),以及次微米計(jì)劃(1990-1994)之后,中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)逐漸形成了自有發(fā)展體系。在位于新竹和臺(tái)中的科技園區(qū)里,包括臺(tái)積電、芯片封裝龍頭日月光、聯(lián)發(fā)科、“芯片代工二哥”聯(lián)電、旺宏電子等都居于此,開(kāi)發(fā)全球超過(guò)70%的信息技術(shù)行業(yè)產(chǎn)品,過(guò)去五年創(chuàng)造超過(guò)330億美元的年收入,從而形成了一個(gè)從芯片設(shè)計(jì)到制造、封裝,以及生產(chǎn)晶圓、設(shè)備、面罩和化學(xué)品的完整半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。
憑借著美國(guó)扶持、轉(zhuǎn)移的技術(shù),2019年,中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)科技電子產(chǎn)品出口額高達(dá)1900億美元,占總出口額的57.7%,最近十年(2007年-2016年)電子產(chǎn)業(yè)增加的附加價(jià)值,高占GDP增加額的28.2%??梢赃@樣說(shuō),電子產(chǎn)業(yè)撐起了中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)經(jīng)濟(jì)的半邊天。
目前,中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)在芯片代工、封測(cè)產(chǎn)業(yè)分別占全球芯片市場(chǎng)份額的70%、50%。而在芯片設(shè)計(jì)方面僅次于美國(guó),全球市場(chǎng)份額超過(guò)18%。其中,臺(tái)積電則在全球芯片代工市場(chǎng)中的份額達(dá)到60%以上。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)門(mén)檻很高,具有周期性成長(zhǎng)和衰退效應(yīng)。張忠謀曾提出“張忠謀定律”(Morris’s Law),就是每隔四、五年,全球半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)會(huì)經(jīng)歷一個(gè)“景氣循環(huán)”,這一法則后來(lái)被與英特爾創(chuàng)始人提出的“摩爾定律”相提并論。
現(xiàn)在來(lái)看,過(guò)去34年,臺(tái)積電經(jīng)歷的挫折和高光均于此有關(guān)。在張忠謀的領(lǐng)導(dǎo)之下,臺(tái)積電經(jīng)歷了三次重要轉(zhuǎn)折點(diǎn),從而造就了今時(shí)重要地位。
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臺(tái)積電發(fā)展的三個(gè)時(shí)期(圖片來(lái)源:Digitimes)
第一階段(1987年-1998年),臺(tái)積電強(qiáng)調(diào)了其作為純芯片代工廠的地位。與中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體行業(yè)內(nèi)的其他公司一樣,尋求在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域站穩(wěn)腳跟。當(dāng)時(shí),臺(tái)積電發(fā)展的重點(diǎn)是制造芯片,不干涉客戶(hù)的業(yè)務(wù),秉持中立的核心價(jià)值,希望客戶(hù)可以完全信任臺(tái)積電,從而有朝一日能與英特爾抗衡。
到了1998年,亞洲金融危機(jī)全面爆發(fā),臺(tái)積電的商業(yè)模式和企業(yè)文化發(fā)生了巨大變化,推動(dòng)其向技術(shù)領(lǐng)先性方向轉(zhuǎn)移,加大研發(fā)力度,觸及芯片設(shè)計(jì)板塊,增加了部分收入,從而擺脫與其最大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手“聯(lián)電”的競(jìng)爭(zhēng)。
第二階段(1999年-2007年)期間,臺(tái)積電利用強(qiáng)大的運(yùn)營(yíng)能力,實(shí)現(xiàn)連年盈利,占據(jù)芯片代工市場(chǎng)半壁江山。通過(guò)將其可觀收入的8%投入研發(fā),臺(tái)積電的技術(shù)領(lǐng)先地位得到保證。2000年開(kāi)始,臺(tái)積電大力投資建立其數(shù)百人的研發(fā)團(tuán)隊(duì),在0.13um和0.18um工藝節(jié)點(diǎn)上加碼研發(fā),提前擴(kuò)大了對(duì)聯(lián)電的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),此后確立了其在工藝先進(jìn)技術(shù)方面的領(lǐng)先地位。
對(duì)于工藝節(jié)點(diǎn),張忠謀也有著獨(dú)家秘訣。根據(jù)臺(tái)積電對(duì)外發(fā)布的一份發(fā)展規(guī)劃報(bào)告顯示,該公司在18至24個(gè)月的時(shí)間范圍內(nèi),以相互支持的“雙螺旋”方法推進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)。例如,臺(tái)積電其中一個(gè)藍(lán)色研發(fā)團(tuán)隊(duì)在18到24個(gè)月的時(shí)間內(nèi),專(zhuān)注于28nm節(jié)點(diǎn),然后轉(zhuǎn)向16nm、7nm和3nm節(jié)點(diǎn)。與此同時(shí),一支研發(fā)紅隊(duì)瞄準(zhǔn)了20nm、10nm和5nm工藝。兩只隊(duì)伍相互競(jìng)爭(zhēng),相互支持,共同創(chuàng)造業(yè)務(wù),最終依靠市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)來(lái)脫穎而出,從而保證了臺(tái)積電工藝技術(shù)的領(lǐng)先地位。
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臺(tái)積電芯片邏輯工藝路線(xiàn)圖(來(lái)源:臺(tái)積電官網(wǎng))
2009年之時(shí),在金融海嘯和全球經(jīng)濟(jì)蕭條打擊下,臺(tái)積電迎來(lái)了其發(fā)展的第三階段。當(dāng)年,臺(tái)積電發(fā)生了三件大事:
1、由于臺(tái)積電2009年收入同比大減59.5%,創(chuàng)1994年上市以來(lái)的最大跌幅,78歲高齡的張忠謀一度退休后宣布復(fù)出,撤掉蔡力行的CEO職位,重回臺(tái)積電擔(dān)任最高負(fù)責(zé)人;
2、三星、Intrinsity公司共同研發(fā)的“蜂鳥(niǎo)”手機(jī)芯片面世,三星從臺(tái)積電眼皮子下?lián)屪吡擞唵?,后者代工生產(chǎn);
3、臺(tái)積電技術(shù)骨干梁孟松負(fù)氣出走,被三星成功挖角,來(lái)到韓國(guó),隨后又到了中芯國(guó)際擔(dān)任聯(lián)席CEO。
在這樣一種“內(nèi)憂(yōu)外患”的環(huán)境中,張忠謀卻宣布,豪擲10億美元研發(fā)經(jīng)費(fèi),加大人員的研發(fā)投入——要知道,2009年臺(tái)積電的總營(yíng)收也就僅有90億美元,之后在張忠謀的領(lǐng)導(dǎo)下,臺(tái)積電不斷攻克28nm、14nm等節(jié)點(diǎn),憑借領(lǐng)先的制程技術(shù)以及高效簡(jiǎn)化的操作流程,擴(kuò)大了市場(chǎng)優(yōu)勢(shì),拿到了蘋(píng)果、高通、英偉達(dá)等美國(guó)芯片巨頭的重要訂單。
2018年,張忠謀宣布退休,臺(tái)積電最近幾年由劉德音和魏哲家“雙CEO”管理。
而2020年至今,臺(tái)積電正處于行業(yè)公認(rèn)的‘超級(jí)循環(huán)周期“之中,也是臺(tái)積電歷史上最高光的時(shí)刻,世界幾乎一半的芯片,都是由臺(tái)積電制造,高端支撐芯片,臺(tái)積電更是包攬了八成以上。后面的日月光、聯(lián)發(fā)科等半導(dǎo)體企業(yè)都隨之獲得了高額收入。
張忠謀曾指出,臺(tái)積電的制勝秘訣是“領(lǐng)先的制程技術(shù)+無(wú)與倫比的資本支出”。其中,臺(tái)積電擁有超過(guò)50%的代工市場(chǎng)份額,是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手市場(chǎng)份額的數(shù)倍,憑借其良好工藝技術(shù)、客戶(hù)關(guān)系和生態(tài)系統(tǒng),以及巨大的研發(fā)資金投入,成就了如今臺(tái)積電這一晶圓代工龍頭地位。
與此同時(shí),臺(tái)積電股價(jià)也節(jié)節(jié)攀高。2016年9月19日,臺(tái)積電市值首度超越美國(guó)電子巨頭IBM;2017年3月20日,臺(tái)積電市值首度超越美國(guó)芯片領(lǐng)導(dǎo)者英特爾。截至發(fā)稿前,臺(tái)積電總市值達(dá)6049億美元。
如今,在全球“芯片荒”的重要背景下,臺(tái)積電開(kāi)始布局、建造美國(guó)代工廠。
近年來(lái),重塑產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)的美國(guó)一直施壓臺(tái)積電,要求其在美國(guó)設(shè)廠,并將技術(shù)一并帶到美國(guó)。對(duì)于美國(guó)的施壓臺(tái)積電始終猶豫不決,因?yàn)楸澈鬆可娴绞强拷蛻?hù)、還是靠近產(chǎn)業(yè)鏈,是規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、還是降低成本的結(jié)構(gòu)性矛盾。在美設(shè)廠或許有利于分散風(fēng)險(xiǎn),但同時(shí)又面臨被美國(guó)就地“綁架”這一新的難題。
不過(guò),有媒體也注意到了一點(diǎn),臺(tái)積電對(duì)于在美國(guó)建廠的時(shí)間點(diǎn)選擇非常微妙——2024年落成,這意味著美國(guó)這一任總統(tǒng)任期結(jié)束之后才能看到。屆時(shí),5nm工藝已經(jīng)不是臺(tái)積電最為先進(jìn)的技術(shù)了,2nm工藝將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。由此可見(jiàn),臺(tái)積電并不情愿將最先進(jìn)的產(chǎn)能布局在美國(guó)。
陳鑫對(duì)鈦媒體App表示,臺(tái)積電的生產(chǎn)節(jié)奏已經(jīng)非常成熟,逐步形成了自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?;l(fā)展模式。若臺(tái)積電在其他地區(qū)建廠,都會(huì)受到政策的影響,其實(shí)是很難再度復(fù)制的。
上海交通大學(xué)國(guó)家戰(zhàn)略研究中心研究員李雨桐則認(rèn)為,
“臺(tái)積電除了在芯片代工領(lǐng)域處于主導(dǎo)地位外,確實(shí)也是 地 緣 政治博弈的一個(gè)很微妙且十分重要的因素。在中國(guó)大陸解決芯片‘卡脖子’的問(wèn)題上,臺(tái)積電還是能夠發(fā)揮很大的作用。如果配合的好,‘卡脖子’問(wèn)題能夠在相當(dāng)程度上得到解決,如果不配合就會(huì)雪上加霜。所以這樣其實(shí)是可以反過(guò)來(lái)卡美國(guó)脖子的。”
另外,臺(tái)積電同時(shí)也面臨著水和電力資源不足、臺(tái)灣地區(qū)有限勞動(dòng)力等短期和長(zhǎng)期之憂(yōu)。
從短期來(lái)看,自去年起,中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)極度缺水,很少下雨,陷入了56年以來(lái)最嚴(yán)重的干旱。許多水庫(kù)的蓄水量不到20%,有些水庫(kù)的水位甚至低于10%。由于芯片制造中需要大量的水來(lái)清洗晶圓,為確保供水,臺(tái)灣地區(qū)去年停止了對(duì)7.4萬(wàn)多公頃農(nóng)田的灌溉,以支持芯片工廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
目前臺(tái)灣地區(qū)正使用新的管道從桃園引水,而臺(tái)積電正在為最壞的情況打算,他們正在回收更多水,臺(tái)積電稱(chēng)其回收率超過(guò)86%。該公司強(qiáng)調(diào),至今其運(yùn)營(yíng)還沒(méi)有受此因素影響。
而且,臺(tái)灣地區(qū)宣布于5月13日、5月17日全臺(tái)規(guī)模的分區(qū)停電,這讓芯片廠商們雪上加霜。當(dāng)局也承諾越來(lái)越多的采用可再生能源,并在2025年前放棄核電,這在當(dāng)?shù)匾鹆藢?duì)芯片工廠的電力供應(yīng)擔(dān)憂(yōu)。疫情沖擊下,臺(tái)積電于今年5月19日要求部分中高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)員工居家辦公,確保公司正常運(yùn)轉(zhuǎn),產(chǎn)能不受沖擊。
從長(zhǎng)期來(lái)看,廈門(mén)大學(xué)臺(tái)灣研究院王勇卻認(rèn)為,臺(tái)灣企業(yè)家學(xué)美國(guó)、學(xué)日本,引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),開(kāi)發(fā)產(chǎn)品,從最初就無(wú)法獨(dú)立成長(zhǎng)。臺(tái)灣地區(qū)電子產(chǎn)品的創(chuàng)新點(diǎn)是產(chǎn)品外觀的設(shè)計(jì),但電子產(chǎn)業(yè)的核心基礎(chǔ)是自主技術(shù)專(zhuān)利,臺(tái)企一直沒(méi)有。
在他看來(lái),通過(guò)購(gòu)買(mǎi)等途徑無(wú)法獲取初始專(zhuān)利,買(mǎi)來(lái)的也往往是全球競(jìng)爭(zhēng)鏈中偏沒(méi)落的專(zhuān)利,零部件行業(yè)、電子存儲(chǔ)器行業(yè)等支撐性行業(yè)都面臨困境。
然而,轉(zhuǎn)變也絕非易事。當(dāng)前,中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)面臨著資金和人才的雙重困境,高科技產(chǎn)業(yè)對(duì)基礎(chǔ)人員的培養(yǎng)、高等教育對(duì)基礎(chǔ)研究人才的培養(yǎng)長(zhǎng)期不足,企業(yè)自身也不具備支撐基礎(chǔ)研發(fā)的實(shí)力。尤其在臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體領(lǐng)域最看重研發(fā)類(lèi)的碩博士高階人才方面,存在人才流失的困境。
自2013年以來(lái),臺(tái)灣地區(qū)高校畢業(yè)生數(shù)量呈逐年減少之勢(shì)。根據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示,2012年臺(tái)灣地區(qū)高等院校畢業(yè)生人數(shù)分別為:博士(4241)、碩士(60218)、本科(226799),2020年畢業(yè)生人數(shù)為:博士(3276)、碩士(54919)、本科(206257),創(chuàng)下統(tǒng)計(jì)以來(lái)最大減幅,而且這一負(fù)增長(zhǎng)趨勢(shì)或會(huì)持續(xù)下去。
根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)出版的《2020年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)與人才白皮書(shū)》顯示,中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體行業(yè)每月有2萬(wàn)人才的缺口。
有半導(dǎo)體行業(yè)人士表示,中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體行業(yè)缺人的本質(zhì)是人口不足,最缺的人才不是制程方面的人,而是系統(tǒng)與IC設(shè)計(jì)領(lǐng)域的人才。對(duì)于這類(lèi)人才,不僅是培養(yǎng)的問(wèn)題,還要保證培養(yǎng)后留住的問(wèn)題。
而且,日漸崛起的中國(guó)大陸電子產(chǎn)業(yè)在資金、人才等方面正逐步追趕,縮小了與臺(tái)積電等企業(yè)的差距。例如,蘋(píng)果公司公布的2021年全球供應(yīng)商名單中,新納入蘋(píng)果供應(yīng)鏈的中國(guó)大陸廠商最多,企業(yè)數(shù)量高達(dá)12家,增加近三分之一,這凸顯了中國(guó)在全球高科技供應(yīng)鏈中的重要性。
硬件受制約,制程技術(shù)聯(lián)合開(kāi)發(fā),王勇一針見(jiàn)血指出,“(臺(tái)積電們)不具備核心系統(tǒng),無(wú)法取勝于市場(chǎng)。”
2015年底,在工研院任職長(zhǎng)達(dá)25年的陳鑫從中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)回到了大陸,如今是一家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游公司的市場(chǎng)銷(xiāo)售副總裁。
在鈦媒體App的采訪(fǎng)中,陳鑫指出,隨著時(shí)間的發(fā)展,技術(shù)、政策和資金的不斷投入,像中芯國(guó)際這樣的中國(guó)大陸企業(yè)正逐步成長(zhǎng),他也從中看到了很多發(fā)展機(jī)會(huì)。
"與大量資金投入的中國(guó)大陸芯片產(chǎn)業(yè)相比,臺(tái)灣地區(qū)的人才最終都要被吸走......我認(rèn)為,接下來(lái)臺(tái)灣地區(qū)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展不可能要靠電子產(chǎn)業(yè),需要找不同的出路,真的是要找一些比較有代表性的支柱型產(chǎn)業(yè),例如服務(wù)業(yè)、文化產(chǎn)業(yè)等。”陳鑫對(duì)鈦媒體App表示。
事實(shí)上,芯片的競(jìng)爭(zhēng)放長(zhǎng)來(lái)看,將不只是技術(shù)本身的爭(zhēng)奪,而是綜合資源和能力的比拼。如今,中國(guó)大陸也越來(lái)越重視集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,在資金、時(shí)間、人才、政策等方面不斷加碼,讓全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逐漸轉(zhuǎn)向中芯國(guó)際們。
據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)測(cè)算,2020年中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)銷(xiāo)售額達(dá)到8910億元人民幣,增長(zhǎng)17.8%,三倍于全球增速。而根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局7月15日發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示,2021上半年,主要產(chǎn)品產(chǎn)量中,集成電路產(chǎn)量達(dá)1712億塊,同比增長(zhǎng)48.1%。
在公司數(shù)量方面,天眼查數(shù)據(jù)顯示,從市場(chǎng)主體來(lái)看,近5年中國(guó)芯片相關(guān)企業(yè)注冊(cè)量逐年上升,年增速保持在20%以上,僅2020年,企業(yè)注冊(cè)注冊(cè)增速高達(dá)61%,新增企業(yè)近2.2萬(wàn)家。目前,中國(guó)共有超6.64萬(wàn)家芯片相關(guān)企業(yè);從地區(qū)分布來(lái)看,廣東省擁有最多的芯片相關(guān)企業(yè),有超2萬(wàn)家,占總量的32%,其次是江蘇省,有近9300家相關(guān)企業(yè),占比15%,浙江省也有近5000家芯片相關(guān)企業(yè)。
在李雨桐看來(lái),國(guó)家對(duì)于芯片產(chǎn)業(yè)確實(shí)要有引導(dǎo)的頂層設(shè)計(jì)。
他指出,國(guó)產(chǎn)政策要明確扼要,鼓勵(lì)國(guó)家大資金的這種投入,也要鼓勵(lì)民間資本的廣泛參與,并且產(chǎn)業(yè)政策也要進(jìn)行配套和傾斜;其次,中國(guó)要重視科學(xué)人才、科技人才的培養(yǎng),鼓勵(lì)年輕人進(jìn)入半導(dǎo)體與集成電路學(xué)科中;最后就是要敢于投入、敢于等待3~5年的一個(gè)時(shí)間,集中國(guó)內(nèi)所有相關(guān)資源,這樣才能形成整體的發(fā)展趨勢(shì)。
政策方面,7月21日,上海市人民政府辦公廳發(fā)布《上海市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十四五”規(guī)劃》中指出,到2025年,上海要基本建成具有全球影響力的集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新高地。其中,一批關(guān)鍵核心技術(shù)要實(shí)現(xiàn)突破,集成電路先進(jìn)工藝實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),7納米和5納米刻蝕機(jī)進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)生產(chǎn)線(xiàn),桌面CPU、千萬(wàn)門(mén)級(jí)FPGA等關(guān)鍵產(chǎn)品達(dá)到國(guó)際主流水平,12英寸大硅片實(shí)現(xiàn)批量供應(yīng)。并且加快研制具有國(guó)際一流水平的刻蝕機(jī)、清洗機(jī)、離子注入機(jī)、量測(cè)設(shè)備等高端產(chǎn)品。開(kāi)展核心裝備關(guān)鍵零部件研發(fā)。提升12英寸硅片、先進(jìn)光刻膠研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化能力。
此外,浙江日前出臺(tái)全球先進(jìn)制造業(yè)基地建設(shè)“十四五”規(guī)劃,謀劃布局第三代半導(dǎo)體等顛覆性技術(shù),重點(diǎn)培育柔性電子材料、石墨烯材料、超導(dǎo)材料等產(chǎn)業(yè),部分領(lǐng)域達(dá)到世界先進(jìn)水平。
據(jù)《科技日?qǐng)?bào)》報(bào)道,7月27日舉行的國(guó)新辦發(fā)布會(huì)上,科技部部長(zhǎng)王志剛指出,在規(guī)劃布局方面,把關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)作為面向2035年中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃和“十四五”科技創(chuàng)新規(guī)劃的重要內(nèi)容,明確重點(diǎn)領(lǐng)域、重點(diǎn)方向,發(fā)揮社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下新型舉國(guó)體制的優(yōu)勢(shì),組織各方力量協(xié)同攻關(guān);在政策環(huán)境方面,將通過(guò)不斷深化改革給予科研單位更多自主權(quán),通過(guò)“揭榜掛帥”“賽馬制”“包干制”等機(jī)制,讓有真才實(shí)學(xué)的科技人員有用武之地。
當(dāng)下芯片之于信息科技時(shí)代,如同煤與石油之于工業(yè)時(shí)代。半導(dǎo)體則正在取代石油的地位,成為21世紀(jì)必爭(zhēng)的戰(zhàn)略物資。從時(shí)代趨勢(shì)來(lái)看,伴隨著人工智能(AI)信息技術(shù)的爆炸式增長(zhǎng),芯片作為基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性和戰(zhàn)略性的產(chǎn)業(yè)核心,是中美科技經(jīng)濟(jì)軍事全面競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵,關(guān)乎國(guó)家安全。
那么,在產(chǎn)業(yè)外追圍堵,內(nèi)部倒逼形式下,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)究竟如何發(fā)展,中芯國(guó)際能否在制程工藝上超越臺(tái)積電,依然需要時(shí)間和技術(shù)實(shí)力來(lái)證明。
(本文首發(fā)鈦媒體App,作者|林志佳,編輯 | 虹達(dá))
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這篇文章寫(xiě)的很好,特別是結(jié)束語(yǔ)對(duì)于芯片產(chǎn)業(yè)的在未來(lái)國(guó)際視野中的展望!