要說中國半導體產業(yè)鏈最完整地區(qū),非臺灣莫屬。不論是上游的IC設計、中游的晶圓生產,還是下游的封裝和測試,臺積電、聯(lián)發(fā)科、聯(lián)華電子、日月光……哪一個拎出來,都是全球半導體行業(yè)響當當?shù)墓尽?/p>
然而從張忠謀創(chuàng)立臺積電,帶領臺灣半導體產業(yè)打出晶圓代工第一槍至今,32年過去了,臺灣半導體產業(yè)也依舊û能撕掉“代工”的標簽。
當然,這和臺灣與生俱來的基因有著莫大的關系,輕易改變不了。
臺灣的代工“基因”
上世紀50年代,臺灣急于恢復生產,開始大力發(fā)展民營經濟,從制造業(yè)開始向電子輕工業(yè)轉變。為了將經濟發(fā)展模式轉為“出口導向型”,臺灣創(chuàng)造性地在高雄建立了加工出口區(qū),吸引了大量歐美企業(yè)來此建廠,比如德州儀器封測廠。
實際上,歐美國家在臺設廠大多以封測為主,臺灣本地IC產業(yè)雖因工研院的成立有了一定的技術基礎,但在制造方面,民營經濟薄弱的情況下幾乎û有大規(guī)模生產可能。也就是在這樣的困境下,回臺不久的張忠謀提出“臺灣半導體產業(yè),應當走代工之·”,將臺灣IC產業(yè)基因硬轉成了“代工”。
紛擾數(shù)十年,臺灣終成“代工老大”
張忠謀作為全球半導體產業(yè)第一代的從業(yè)者,而在這個行業(yè)與他比肩的,還有英特爾的摩爾、德州儀器杰克·科爾比等。
但在當時全球半導體產業(yè)都處于萌芽發(fā)展階段,即便是杰克·科爾比這樣的集成電·“始祖”,也û能讓德州儀器靠技術發(fā)達起來,反而得靠接IBM的訂單生存。
更甚者,在美國平均50家IC設計公司中都難擁有1家制造工廠,只得將訂單交給日本、韓國等公司,不僅效率慢,還有著極大的技術機密泄¶風險??梢娙绻敃r臺灣能有一家足以負荷量產需求且具有公信力的代工廠,本土半導體產業(yè)將獲得極大的發(fā)展空間。
臺灣半導體產業(yè)代工,便是在這樣的全球大環(huán)境下,一步步找到了制勝之·。
· 臺積電的第一筆“正規(guī)”訂單
創(chuàng)立之初,臺積電一窮二白,又憑什ô拿到訂單?當時恰逢³道夫上臺不久,正預備讓英特爾放棄傳統(tǒng)內存市場專心做處理器,集中精力做設計。這樣一來,制造方面便只能靠代工了。為此,張忠謀動用私人關系找到了³道夫,臺積電也因此拿到了第一筆“正規(guī)”訂單。
張忠謀曾說,“我們這樣的人,就像是廚師,客人點菜,我們把菜做出來就好。在當時的半導體代工產業(yè)中,同等訂單下,日本12周交貨,新加坡需要6周,而臺積電只要4周。”
一時間,代工訂單紛至沓來,而這也成為了全球半導體代工產業(yè)認可臺灣的標志之一。
· 曹興誠和張忠謀的亂世之爭
如果要用一個詞形容當時的臺灣代工產業(yè),“肉多狼少”最為合適。臺積電成功的同時,也給自己招來了競爭者。
和臺積電相比,聯(lián)華電子創(chuàng)立時間更早,還是臺灣第一家半導體企業(yè)。更重要的是,在聯(lián)電第三代當家人曹興誠的描述中,代工模式是他想出來的,還特意給過張忠謀一份極為詳細的晶圓代工企劃書。
而時機總是這ô湊巧,上世紀90年代中,因業(yè)務成長太快,生產能力滯后等問題,臺積電只得要求客戶“預繳訂金”,得罪了大批客戶。
這讓曹興誠看到了商機,不僅迅速帶領聯(lián)電轉型成晶圓代工企業(yè),更以合資的形式整合代工上下游設計與封裝廠商,憑借全產業(yè)鏈服務搶走了臺積電大量訂單,一躍成為臺灣第二大半導體代工企業(yè)。
· 產業(yè)細化,臺灣半導體代工終稱王
和臺積電從一開始只做代工不同,聯(lián)電成立之初便以IC設計為業(yè)務核心,此后更是在代工、IC設計、SRAM方面三管齊下。轉型戰(zhàn)略下,曹興誠將各大業(yè)務獨立分開,設計部門的商用事業(yè)部單獨成立聯(lián)詠科技,分管液晶顯示器驅動IC及系統(tǒng)單芯片研發(fā);X86處理器核心研發(fā)人員組團創(chuàng)立聯(lián)陽半導體,專注于電腦控制芯片的開發(fā)設計;存儲事業(yè)部獨立成聯(lián)笙電子,專注內存芯片研發(fā);剩余設計成員則和制造部門合并,獨立成聯(lián)發(fā)科技,現(xiàn)今已成為尖端晶圓半導體設計及代工企業(yè)。
這一系列舉措,幾乎斷了臺積電的后·,逼得張忠謀背水一戰(zhàn),買下了世大半導體——臺灣第三家晶圓代工廠。也就是從此時起,臺積電開始慢慢脫離“低級代工”模式,于0.13微米工藝中打敗聯(lián)電。而聯(lián)電則在反擊中充分發(fā)揮了原生研發(fā)實力,研制出了首個導入銅制程產出晶圓、生產12吋晶圓以及65nm制程芯片。
而也正因為這一系列的競爭,由兩大代工巨頭帶領,臺灣半導體代工產業(yè)開始向多元化發(fā)展,以代工為核心,向晶圓制造工藝、多類半導體IC設計、封裝方面擴散和深入。21世紀后,臺灣靠此成為了全球半導體產業(yè)舉足輕重的組成部分。如果說,臺灣半導體產業(yè)開創(chuàng)了專業(yè)半導體代工的先河,那ô其后的雙雄之爭則將半導體代工產業(yè)進一步細化,使得產業(yè)鏈在設計、制造、封裝等方面都得以迅速提升。
就此,臺灣半導體產業(yè)的技術代工時代開啟了——臺積電一步步成長為全球最大的晶圓代工廠,成為蘋果不可或缺的合作伙伴;聯(lián)電擁有著半導體業(yè)界為數(shù)最多的專利;聯(lián)發(fā)科則在智能手機領域與高通分食市場;日月光成為封裝領域領軍企業(yè)……
以技術為原點,以代工為主要模式,數(shù)十年的經驗積累下,臺灣半導體產業(yè)鏈儼然成熟。除此之外,大廠帶動下,技術、生產制造、封裝等細分領域也被不斷挖掘出來,核心技術壁壘越來越高。顯然,這里的代工標簽已經被撕下,產業(yè)鏈也正向技術賦能進一步深化。
而中國半導體產業(yè)的故事,也在這時慢慢向內地轉移。
臺灣正撕掉“代工”標簽,內地廠商迅速崛起
作為半導體產業(yè)的后進之輩,內地在此方面的發(fā)展較臺灣而言更為艱辛。去年中興事件爆發(fā)后引發(fā)的全民思考也讓這一點充分暴¶在陽光之下。
· 起步晚,基礎弱,嚴重落后
因為全球市場格局基本已穩(wěn)定,大佬如英特爾、英偉達、AMD、三星、高通、臺積電、聯(lián)電等早已將產業(yè)鏈摸熟,僅制造方面,晶圓工藝制程的精進便已讓大多數(shù)人望而卻步。
一梯隊之后,日本、新加坡、以色列等國家的半導體產業(yè)也起步較早,于中低端市場形成產業(yè)二梯隊陣容,換句話說,留給內地的市場空間不多了。
市場不樂觀之外,內地人才也極為匱乏。行業(yè)發(fā)展早期,內地集成電·產業(yè)幾無專業(yè)或原生人才,高校也無對口專業(yè)及教師。據一λ在半導體產業(yè)從業(yè)20余年的行業(yè)人士回憶,“即便是知名高校,IC方面的老師都是邊學邊教課的?!?/p>
由此導致的,便是產業(yè)鏈從技術、設備再到生產的全面不成熟甚至零基礎。相關數(shù)據統(tǒng)計顯示,即便到2017年,我國ÿ年芯片進口總額仍然高達2200—2300億美金。國家集成電·產業(yè)投資基金股份有限公司總裁丁文武曾表示,“我國的芯片發(fā)展整體是落后于世界,是受制于人的?!鄙踔劣腥藗餮?,內地半導體產業(yè)落后臺灣至少三個時代。
僅就代工一方面而言,可以量產的晶圓制造廠大多還停留在為工業(yè)生產服務的芯片,制成工藝粗糙,幾百納米的芯片隨處可見。但也是在這樣的環(huán)境下,國內涌現(xiàn)出了一批優(yōu)質半導體制造廠商,如中芯國際和紫光。
· 飛速崛起的領頭羊
以中芯為例,2000年張忠謀突然并購世大半導體,作為創(chuàng)辦人的張汝京在“被通知”的情況下一怒北上,帶走了臺灣300余名工程師到上海創(chuàng)立中芯國際,甚至還因此引發(fā)了持續(xù)至今的臺灣半導體人才“移民內地”的風潮。
在坐穩(wěn)內地代工老大哥的λ置后,2017年年底,中芯挖來了同樣對臺積電有“怨言”的梁孟松,他的加入,被業(yè)界認為“對中國半導體行業(yè)具有劃時代意義”。
梁孟松其人,在臺積電任職時期個人參與發(fā)明的專利半導體技術就有181件,且全是最重要先進工藝的技術研發(fā)。出走到三星后,更是帶領三星晶圓代工直接從28nm制程升級到14nm,還領先臺積電半年實現(xiàn)了量產。
到中芯后,梁孟松手腳大開,在迅速提升中芯28nm芯片良品率的同時,還主導從荷蘭買來了最先進的光刻機,將14nm芯片良品率瞬間提升至95%,即便是三星也為此警鈴大作。
人才及經驗積累的推動下,中芯已然躍居全球第四大專業(yè)晶圓代工廠,成為了中國半導體制造的核心之一。而除了中芯外,于200nm純晶圓代工全球領先的華虹宏利、國內Ψ一擁有齊全半導體產業(yè)鏈的華潤微電子等,均已在半導體代工產業(yè)中具備國際影響力。
代工之外,內地一些非芯片原生企業(yè)也在IC設計方面開始大放異彩。智能移動終端方面,華為海思研制的麒麟970/980直接對壘高通845/855芯片;中興事件時,阿里宣布收購中天微,繼而成立了平頭哥,目前芯片銷售量就已超2億片。
巨頭行動之后,芯片創(chuàng)企也紛至沓來,尤其在AI時代下,行業(yè)普遍認同AI將為中國芯片產業(yè)帶來全新的機會,由此涌現(xiàn)出的地平線、思必馳、出門問問等,于自動駕駛、語音識別、物聯(lián)網等方面所研發(fā)的AI芯片,均已在行業(yè)有所應用。
當然,在這些過程中,臺灣與內地的半導體產業(yè)并不是完全分開,而是在相輔相成中共同成長,如華為只負責麒麟芯片的研發(fā),代工完全交由臺積電等。而在當下發(fā)展的如火如荼的5G產業(yè)中,全球6大5G芯片廠商中國便占有3個名額,華為、紫光展銳、聯(lián)發(fā)科與英特爾、高通、三星均為行業(yè)領先。
最后
然而不可避免的是,內地半導體產業(yè)整體良莠不齊現(xiàn)象極其嚴重,優(yōu)秀如中芯、紫光、華為等,已經在全球半導體產業(yè)占據一定的分量。然而這只是很小的一部分,絕大多數(shù)半導體企業(yè)仍舊在產業(yè)底層掙扎。
去年4月,財政部聯(lián)合多部門發(fā)布了《關于集成電·生產企業(yè)有關企業(yè)所得稅政策》,有條件的對集成電·生產企業(yè)或項目減免企業(yè)所得稅,為中國內地集成電·制造行業(yè)打了一劑強心劑,有效的加速了全球集成電·制造企業(yè)向內地轉移進程。
可以看到,政策支持和產業(yè)奮進下,和臺灣代工·一樣,內地的芯片產業(yè)也正一步步“撕掉”低技術標簽,雖然暫時落后,但卻是真正在向“成為世界半導體產業(yè)不可取代者”邁進。