划船不用桨,一生全靠浪,大家好,我是浪哥,一个做事坚持能动手就别吵吵原则的硬壳男人。2020年9月15日起基于美国软件和技术生成的产品任何公司不得向华为及其他公司(实体名单内)提供生产、购买或订购零部件、组件或设备。美国禁令生效的当日,华为迎来了今年的至暗时刻,这里面就包含一家台湾企业—台积电,华为芯片最重要的芯片代工企业,我就想来看一看技术并不怎么发达的台湾,如何逆势成长为芯片制造业的大佬。
我始终相信这是黎明前的黑暗,黎明终将到来。
文章篇幅较长,干货满满,请耐心观看!
我们来看最新的华为的收入情况:
2020年上半年的收入中消费业务收入占比最高,而消费者业务中最重要的便是智能手机业务,2019年华为手机全球出货量2.4亿台,居全球第二。而手机在更新换代中最重要的就是CPU等芯片,华为的麒麟9000芯片是5nm级别,而整个全球能够量产5nm芯片的企业只有台积电一家,可想而知断供芯片的之后,华为手机业务有多么艰难。
我们来看一下台积电这家公司,我们主要从以下几个方面:
1、台积电怎么来的?
2、台积电制胜的关键是什么?
3、台积电为什么也要制裁华为,未来又该走向何方?
4、中国的芯片之路在何方?
台积电怎么来的?
说道台积电,我们就不能不说一个人物:张忠谋。我们可以这样认为没有张忠谋就没有台积电。
学业
张忠谋1931年出生于浙江宁波,父亲张蔚观是鄞县的财政处长,抗日战争随父辗转全国各地,1948年国共战争,随父母前往香港。1949年赴美国波士顿就读哈佛大学,次年转入麻省理工机械工程系,1952年获得麻省理工学院机械工程学系学士和硕士学位。
职场
初入职场的他得到两个offer,一个是福特汽车,一个是希凡尼亚公司,而希凡尼亚公司比福特公司的每月月薪高1美元,张忠谋于是打算和福特讲价,但是福特的傲慢让张忠谋来到希凡尼亚公司,此时的他进入了他并不熟悉的半导体行业,此时是1955年。
身为学霸的张忠谋开始自己学习半导体技术,经过1年多的不懈努力,张忠谋变成了行家里手,而这过程中也和晶体管的发明人,诺贝尔奖获得者夏克雷成为朋友,这一年,张忠谋被提升为研发部长。公司连年亏损,新上任的上司要求开除他的2个小弟,和上司交涉未果后,他离开了公司。
1958年,张忠谋迎来了自己人生的一个另一个转折,他走进德国仪器公司,但此时的德州仪器还是一家小公司,但是却通过发明硅晶体管改写了半导体市场,而在这一年“集成电路之父”杰克基尔比也进入了德州仪器,而在这一年,杰克基尔比发明锗基扩散工艺的集成电路,张忠谋见证了这一伟大发明的诞生。而他自己也迎来自己的拼搏期,通过不断的攻克难题,超长的业务能力,深受领导赏识。
在1961年,被德州仪器送入全美半导体最高研究水平的斯坦福大学攻读博士学位。3年之后的1964年他顺利拿到博士学位,重回德州仪器的张中谋,立即带领团队研制IBM订购的未具备生产能力的电晶体元件,很快顺利开发出来,之后IBM大量采购。一年内将他自己分管的集成电路部门的营业额提升一点五倍,利润翻一番。
1972年,张忠谋先后就任德州仪器公司副总裁和资深副总裁,是德州仪器的第三号人物,仅次于董事长和总裁。而此时的德州仪器已成为世界第一,全球员工6W,而一半的江山归张忠谋管辖,业务覆盖全球50%的市场,所推广的半导体制作工艺已经成为行业标杆,此时的他风光无限,春风得意。
同年,此时市场上存储器的主力产品只有1KB,张忠谋却从4KB起步,把控市场,成为行业霸主,而且还和客户协定,每季降价10%,就这样原先的竞争对手纷纷败下阵来,而他定制的“定期降价策略”成为电子产业的一项新标准,改写了电子产业的游戏规则。
1978年德州仪器想打造消费电子王国,张忠谋被指派为德州消费电子集团总经理,因不看好公司的战略转型,来开了德州仪器。官方说法大体如此,真实的应该是公司觉的半导体的研究经费太对,对张忠谋的半导体的研究经费下手,裁剪经费,后来就离开了德州仪器。后来在通用仪器担任总裁,一年后离职。
创业
1985年,张忠谋回到台湾,受邀担任台湾工业技术研究院院长。
广场协定
此时美国财政赤字剧增,对外贸易逆差大幅增长,美国希望通过美元贬值来增加产品出口竞争,改善美国国际收支不平衡的状况。
而在1985年9月22日,美国、日本、联邦德国、法国以及英国的财政部长和央行行长(简称G5)在纽约广场饭店举行会议,达成五国政府联合干预外汇市场,诱导美元对主要货币的汇率有秩序地贬值,以解决美国巨额赤字问题的协议,被称为广场协议。而日本作为美国最大的债权国,受到的损失最大。日元的迅速升值,很大程度上加速了日本经济的泡沫,后来经济泡沫破裂,日本经济崩盘,经济受到重创。
1985年,美国半导体产业协会向美国商务部投诉日本半导体产业不正当竞争,要求根据301贸易条款解决市场准入和不正当竞争的问题。而此时美苏关系缓和,对日政策发生改变。
半导体协议
美日就半导体开始谈判,美国向日本提出:“将美国半导体在日本的市场提升到20%-30%,建立价格监督机制,终止第三国倾销”。1987年7月,美国暂停停止倾销调查的协议,而要求在月底给出答复,不能完全达成协议,将使用301协议,此时日本的半导体产业界宁可被课以重税,也不愿签署协议。但日本当时的环境严重依赖美国,所以保证美日同盟关系是当时日本政府最为迫切的事情,就这样日本政府和美国政府签订了《半导体协议》。
1987年,美日贸易逆差扩大,发现美国半导体并未在日本达到预有的份额,对日本发起通牒,要求必须改善市场和停止第三国倾销。1989年,美国迫使日本签署《日美半导体保障协定》,协定要求日本必须控制流向美国和第三国的半导体产品的价格,还要求日本公开半导体产业的知识产权和专利。1991年,日本的在美国的半导体占比已经不足20%,美国却仍按20%算,强迫日本签下第二次半导体协定。
台积电的发展背景就是在这样的环境下,在美国和日本签下《广场协定》和两次《半导体协议》血腥压迫下,领先全球的日本半导体行业被美国肢解,后来被转移到中国台湾和韩国,成就了台积电和三星。
1987年,台积电成立,张忠谋任董事长。台积电创立之初由国科会出资1亿美元和飞利浦联合成立,为什么是飞利浦,因为台积电早期没有技术授权和研发,获得飞利浦的授权之后,可以为台积电节省很多成本,避免产权纠纷,而飞利浦为什么有这些技术,那是因为荷兰生产光刻机的品牌ASML公司是从飞利浦独立出去的,这大概也是为什么台积电不会缺少光刻机的原因。而大家不知道的是这一年任正非在深圳创建了华为。
而此时的半导体行业的主流玩法是以英特尔、德州仪器为代表的集成电路制造商模式(Integrated Design Manufacturing,IDM),即公司负责设计、生产、测试、封装一些系列流程,这样的流程需要需要前期大量的自己投入,动辄10亿美金,让很多公司望而却步。而玩得起的一类公司要么是像德州仪器、英特尔这样起家较早的公司,这些公司又不断提高进入门槛,另一类公司是像日本NEC(日本电气股份有限公司)这类可以依靠政府强大资金和政策扶持的,于是半导体产业成为技术和资金双壁垒的行业,让行外人难以进入。
台积电的张忠谋意识到以后半导体行业会迎来产业分工,于是创造了Foundry(代工厂)模式,而台积电只专注于晶圆代工,客户只专注于设计,台积电只专注于制造,坚持不做设计和产品,不和客户形成竞争,这就为什么是苹果会将芯片交给台积电而不是三星,毕竟三星自己即做设计也做产品。台积电这样的做法降低的行业的准入门槛,半导体的横向整合转变为纵向整合,于是产生了高通这类公司。
代工厂模式的成立之后,让整个产业发生了变化,但是此时行业不景气,而台积电又是一家年轻公司,没有什么订单,订单多靠张忠谋自己的私教获得。
1988年,张忠谋通过私人交情将老朋友安迪·格鲁夫(英特尔公司前董事长和首席执行官)请到台湾对台积电开展认证,希望获得英特尔的代工,这次最终成功,也标志着台积电获得世界标准的认证,成为台积电最好的背书。顺利通过认证之后,也拿到英特尔的代工芯片,而此时因为技术落后,只能获得一小部分低端芯片订单,这也大大支持了台积电的发展。
英特尔三驾马车:格鲁夫(左)、诺伊斯(中)、摩尔(右)
另一个订单是来自美国芯片巨头高通公司的,高通的创始人欧文.雅各布斯是张忠谋麻省理工的师弟,当时欧文拿到无线芯片的独家代理,而自己却没有资金和生产能力,于是两人一拍即合,高通负责设计,台积电负责生产,就这样台积电慢慢的发展,的还是张忠谋的人脉和圈子,没有这些台积电不可能获得这大笔的订单,毕竟价值几十亿美元的订单,不会交给一个新手公司来做,之所以让台积电代工,看准的是张忠谋的人品和能力。
1990年,成立的3年以后,在张忠谋的努力下,从日本、欧洲和美国的公司手下买了一些二手淘汰设备,终于建成了第一条1微米生产线。
1994年5月,台积电在台湾证券交易所上市。
1997年10月,台积电又在纽交所上市。
1999年,台积电推出商业量产的0.18微米的铜制程制造服务。
2001年,台积电可以量产12inch,0.13微米圆晶。此时台积电已经达到世界前列,从落后IBM两代到并驾齐驱。
2002年,与ST、飞利浦合作开发 90 纳米(nm)制程。
2003年,率先推出 90纳米(nm)制程;
2004年,借助铜制程制程的成熟,台积电量产了90纳米的制程。
2008年,金融危机台积电也没有减少科研经费,在蒋尚亿的带领下,实现40纳米制程的商用量产。
2011年,蒋尚义带领台积电量产28纳米制程,此时已经领先三星和联电,而前面只有英特尔。
2014年,推出20纳米制程;
2015年,推出16纳米制程。
2016年,推出10纳米制程并量产。
2017年,台积电反超并拉开和英特尔的差距,推出7纳米制程,而此时的英特尔还在10纳米徘徊。2018年,台积电实现7纳米量产。
2019年,推出5nm制程。
2020年,量产5nm制程,延期3nm的推出,可能在2022年就实现量产。
我们看一下7nm制程:
台积电7纳米(nm)2017年第1季开始试产,2018年3月量产,成为世界上第一家7nm供应商;
三星7纳米(nm)2020年2月量产;
英特尔7纳米(nm)2022年上市;
统计数据显示,在2019年第四季度,台积电市场份额为52.7%,三星的市场份额为17.8%,技术领先就代表市场份额,我们可以看出此时台积电在行业中的领先位置。
台积电就这样通过技术进步一步步成为行业领先的,此时的台积电已经掌握了定价的权利,而客户已经不在意价格,都希望台积电能将5nm全部产能给自己,这样对手就没有芯片可用。台积电的客户分成高通(主要以使用高通芯片的小米、OPPO、VIVO等手机大厂为代表)、海思(华为与荣耀)、苹果、三星、联发科五大芯片阵营,此时在台家电面前都得和和气气的说:“哥,我的芯片给我加加急呗?”,当然这其中最大的两家就是苹果和华为
我们知道今年5nm芯片只有苹果的A14 和 华为的麒麟9000,而华为因为美国禁令,台积电的订单只能为其生产到9月15号。据新闻报道,台积电距制裁结束还有120天的时候,和高通等客户商讨,挪出更多产能为华为生产麒麟芯片,也有人会说台积电是为了挣钱,但是我们要知道的是光刻机是有损耗,如此高强度的生成会对光刻机产生何种影响,我们这些外行人不得而知,但是现在台积电盈利的主要制程是7nm,而且说实话台积电并不缺订单,而是产能跟不上需求。台积电正式宣布单月销售额1228亿新台币,张忠谋说感谢华为,我们可以从侧面看出当时的台积电已经是全力以赴,如多不然,怎么会有这么多销售额。
台积电制胜的关键是什么?
张忠谋坚持只涉及圆晶制造,并不涉及设计和产品;这样就不会和客户形成竞争关系,客户也更愿意将订单交给台积电;严格的保密和非竞争关心,给客户以安心。台湾政府的大力支持,从创建支出的资金投入,到后面大学中半导体专业的普及,为台积电的发展持续不断的输送人才,而台积电发展向好的同时,也鼓励台湾大学开设半导体、微电子等专业,形成人才上的良性循环。科研不减少科研经费,良好的收入和现金流给台积电底气去研发更新的制程,利用自己在领域内的领先地位,可以定制价格策略,通过设备折旧和技术领跑,持续打击竞争者。不断扩大的科研经费建立更强大的壁垒,稳固自己的领先地位,技术的领先是台积电制胜的关键。台积电为什么也要制裁华为,未来又该走向何方?
5月15日,美国商务部发文表示由华为及其附属公司(如海思)生产的半导体设计产品,且该等产品直接使用到美国商务控制清单(CCL)清单上的软件及技术,或使用于美国境外的CCL半导体生产设备生产、按华为或其附属公司设计规程生产的芯片须取得许可后方可转交华为或其附属公司。
2019年的年报中我们可以看到第一及第二大客户贡献的销售比分别为23%及14%,而台积电的第一及第二大客户便是苹果和华为。另外根据公司年报中介绍,台积电生产圆晶所用的设备中,光刻机来自荷兰阿斯麦(ASML)、蚀刻机来自美国应用材料、薄膜沉积设备来自于东京电子,硅片主要来自日本住友、环球晶圆、信越半导体、德国创世电子及台塑胜高科技。这其中就有直接涉及美国的技术企业,按照规定假如继续给华为提供芯片,极端情况下可能失去除了华为之外的所有客户,此时,断供华为也是无奈之举吧,也没人知道苹果的销量是否会填平断供华为之后的销量。
我们看了台积电在技术上的领先知道台积电当前,乃至几年之后都不会缺少订单,在全球化的浪潮下,作为企业的台积电却需要站队来确保自己的公司销量,在保护主义和单边主义的影响下,美国正在逆全球化浪潮,最终结果会如何我们不得而知,我们现在只能等待11月3号美国大选之后,特朗普这个疯子是否下台?上台的新总统是否会解除或放宽禁令?
不知道大家喜欢不,喜欢请关注留言点赞,我在做这个主题的时候想到了3个问题:
1、为什么日本的半导体行业在二战后发展如此迅速?是怎么成功的?
2、中国的芯片之路在何方?
2、我们不知道到当芯片到达1nm制程之后,面临的是什么?
问题1我们可以抽时间找资料分析一下,问题2我想通过武汉弘芯聊一下,但是不知道让不让过,不让过大家自己搜索一下这个事情吧,问题3就得靠大家的讨论,你觉得会是什么情况呢?
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