「名家專欄」張忠謀把代工推向極致

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作者:莫大康

全球代工在半導體業中的地位及影響力日益加深,要歸功於張忠謀在2009年第二次復出之後,把代工的發展理念推向「極致」。

代工的歷史回顧

1987年台灣地區開始萌生「代工,foundry」的概念,是半導體產業鏈中一次大的飛躍,它首先推動fabless模式的進步。

至今天來看,由於代工的先進位程技術進步已能與IDM模式相匹敵,導致代工在半導體產業鏈中的權重因子提升,如全球晶片(集成電路)的產出中,每兩塊中有一塊是由台積電加工完成。

然而台積電,或者聯電在剛啟步時,實際上半導體業由IDM模式主導。

直到1994年時全球fabless的產值才僅36億美元,反映當時除了IDM,代工的製程技術遠落後於IDM,所以代工僅作為IDM廠的第二供應商,當產能緊缺時,它可作為IDM廠的拾遺補缺,那時的設計業尚非常弱小。

開初時,IDM與代工的理念不同,IDM廠一定會自發地努力去追求工藝的極致,摩爾定律是它的驅動力之一,如英特爾會不遣餘力去推動工藝製程不斷地縮小,以及採用新的工藝,因此它的研發費用每年達約100億美元,幾乎是全球最高的。

而代工是一個服務體系,它為客戶提供工藝製程的服務,要迎合客戶的需求。

代工的誕生受到fabless的熱力追捧,可以省去投資建廠的巨大負擔。

所以從邏輯上分析,代工不應該去追求最先進的工藝製程,風險與代價太高。

為了客戶的需要代工去單獨開發一種工藝是稀少的(決定於客戶對於工藝開發成本的分擔),它會考慮幾個客戶的產品釆用同一類工藝,以節省成本,所以業界有一種觀點認為之前代工的技術含量並不太高。

張忠謀把代工推向極致

台積電也不可能是一步登天,據觀察它有兩個時間點十分關鍵,其中一個是在90年代後期集中的大量投資,幾乎摘掉了代工僅是二流技術的帽子。

而另一個是2009年張忠謀的第二次復出,它站得高,看得遠,決心把代工的概念推向「極致」,即代工也要主動地開發最先進的工藝製程,與IDM並駕齊驅。

因此從行動方面,它加強研發,搜羅頂級人材,平均每年的設備投資約100億美元,經過連續數年的努力之後,由於在最先進工藝製程方面走在前列,如2018年開始實現7納米量產,它的台南晶園十八廠於2018年1月動土,將大規模使用極紫外光(Extreme Ultraviolet, EUV)微影技術生產 5 納米製程,預計2019年開始試產,2020年實現量產,預計年產12吋矽片100萬片,總投資7000億新台幣,是全球第一家能量產5納米製程的生產線,讓業界對於代工更是刮目相看。

現階段台積電已經毫無疑義的與英特爾、三星齊名。

由此台積電完全有能力吸引全球最頂級的fabless,包括高通、蘋果、華為、Nvidia等的訂單。

張忠謀2009年重任CEO後,首先將2010年的資本支出上調一倍,增加到59億美元,帶領台積電全力衝刺業內前沿的28納米製程晶片,而28納米製程晶片也因此成為智慧型手機時代的主流。

同年台積電拿下原本一直由三星獨占的蘋果訂單,成為晶圓代工產業的巨頭。

據《天下雜誌》2017年10月報導,截至2016年,張忠謀重新掌舵的七年里,台積電股價增加了237%。

而台積電從2010至2018年期間累積投資達79.6B美元。

如今的foundry,早已不是聯電、台積電誕生時的代工定位,也不是所謂fab-lite,而是一種既具備IDM能力同時又堅守代工服務的開放平台模式。

加上整個產業開始加速朝物聯網、AI時代遷移,市場要求IC設計企業必須與foundry 之間建立更深的合作關係。

它體現在,雙方不僅製造方面的依存度越來越高,市場定義方面也必須要保持密切溝通,這種關係甚至延伸到終端環節,形成多方合作的一種「命運共同體」。

如此,才能化解未來的挑戰,保證效率、品質、良率以及種種商業化成效。

未來代工面臨更大挑戰

近期有許多文章讚頌張忠謀「終身學習快樂工作,看淡成敗有節制生活」,確實值得我們學習。

對於中國半導體業發展的看法,張忠謀說,「未來5到10年,中國半導體會有很大的進步,但台積電會有更大的進步,國內業者還是會落後台積電5到7年。

相比於台積電的進步,差距可能有加大的趨勢,那不是我們不夠努力,而是台積電的進步實在太快,它的投資效率更高,處於不同的層級,是無法與台積電相提並論。

如今偉人退休,對於台積電肯定有不小的影響,而張忠謀早己深謀遠慮,釆用雙首長制來替代它。

未來的全球代工可能「黃金」時代已過,再想達到10%的增長率已經十分困難,由於未來市場推動力的分散化,以及製程技術逼近極限,而對於產品的性能與功耗等方面要求更高,許多新的應用如AI、自動駕駛、物聯網等前景都很光明,但是實際應用市場的到來尚需時間的培育,因此代工將面臨更大的挑戰。

莫大康:浙江大學校友,求是緣半導體聯盟顧問。

親歷50年中國半導體產業發展歷程的著名學者、行業評論家。


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