中国台湾是怎么从美国手里“夺走”芯片业务的

原创 电子工程世界 2024-07-19 07:03

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最近这两天,特朗普又说出让人摸不清头脑的话,让台积电股价应声大跌超过2%。

前总统、共和党总统候选人唐纳德·特朗普表示,中国台湾地区应该向美国支付国防费用,至少部分原因是台湾在芯片制造领域占据主导地位。特朗普在接受彭博商业周刊采访时表示:“我认为,台湾应该向我们支付国防费用。你知道,我们和保险公司没什么不同。台湾什么都没给我们。”

他说,中国台湾“非常富有”,因为“他们夺走了我们所有的芯片业务”,“我们不应该让这种事情发生”。

作为美国对安全问题的回应,CHIPS法案《芯片和科学法案》通过现金和补贴,促进芯片制造业回流美国。目前台积电已获得 116 亿美元的一揽子计划,用于在亚利桑那州建造三家半导体工厂。

而就在特朗普发表如上言论后,我国中国外交部发言人林剑星期三在北京的例行记者会上被问到特朗普关于中国台湾“应该向美国支付防务费用”的提问时答复说:“台湾问题纯属中国内政,不容任何外部干涉。中方一向反对美国大选拿中国说事。”

如今,中国台湾IC设计产业全球第二,代工及封测产业则位居全球第一。那么中国台湾是如何从美国手里“夺走”了芯片业务呢?在笔者看来,与其说是夺走,不如说是东亚人天生的勤奋与好学。实际上不止台湾地区,如今包括中国,韩国以及此前的日本,都在芯片领域取得了长足进步。

 中国台湾的半导体产业是如何发展起来的 


从70年代开始,日本半导体公司异军突起,凭借价廉物美的产品,几乎横扫所有美国公司,到80年代末,全球10大半导体厂商中日本企业独占6席。

于是毫不意外的,美国在1985年开始用起盘外招,制裁日本半导体产业,而日本政府也相当配合地扼杀掉了本国企业任何反击的可能,这也影响了后来几十年日本科技行业的发展。美国既要拿大棒对付日本人,也要拿胡萝卜扶持“自己人”,当时有能力填补市场空白的,就是韩国和中国台湾的半导体企业。

锦上添花的是,美国公司此时主攻CPU等逻辑芯片,与之前强一体化的存储芯片不同,CPU更适合把芯片的制造和封装环节外包出去,交给台积电这样的代工厂。先是以IBM为首的美国大厂将制造专利授权给台积电,弥补中国台湾核心技术方面的短板,然后就是1988年英特尔给台积电送来一笔大单,并对200多道工艺进行指导。

借助这样的历史因缘,中国台湾半导体产业得以迅速成长,成为全球半导体产业链不可缺失的一环。

 一场始于豆浆店的产业革命 


而如此辉煌的成绩,则要从50年前一场豆浆店的早餐会报开始说起。时光回到1974年,当时中国台湾以劳力密集的轻工业、加工出口业为主,面临产业已发展成熟,且第三世界国家崛起,拥有大量低廉劳力,中国台湾面临寻找下一世代接棒产业的转捩点。

2月,在台北市南阳街小欣欣豆浆店中,聚集了当时台湾地区政治财经界重量级人物,包括行政院秘书长费骅、经济部长孙运璿、电信总局局长方贤齐、交通部长高玉树、工研院院长王兆振、电信研究所所长康宝煌,以及力主台湾地区发展集成电路产业的美国无线电公司(Radio Corporation of America;RCA)研究室主任潘文渊。

他们一边吃早餐一边进行早餐会报,在讨论之中决定以集成电路技术作为产业发展蓝图,勾勒出中国台湾未来转型高科技产业的愿景,并决定以最有效率的方式自美国寻求合作伙伴,引进集成电路研发、制造、封测等技术,以争取时效。

 政府主导 自美国引进集成电路技术 


1974年7月,潘文渊专程回台,在圆山饭店闭关一周撰写“集成电路计划草案”,写完后于第一时间送达经济部,孙运璿随即召开专案会议,并在8月17日正式核定该计划。

随后潘文渊在美国召集海外学人组成电子技术顾问委员会(Technical Advisory Committee;TAC),并遴选RCA公司作为技术转移的合作伙伴,选定引进集成电路中的“互补式金属氧化物半导体”(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor;CMOS)技术,同时在工研院成立电子工业研究发展中心(后扩大为电子工业研究所),作为发展“集成电路计划”的执行单位。

工研院看好当时民生消费及通讯等产品在未来的发展趋势,选定以电子表作为验证技术成果的载具,“但我们所有投入的专家、学者、人才、主政者都不只是将这个计划当作科专计划,做出电子表就结案,而是一开始就规划完完整整地将集成电路技术引进,让中国台湾日后能拥有自主研发与生产的能力!”当时担任计划主持人、工研院电子工业研究发展中心主任的胡定华,一语道出所有加入计划的参与者,积极投入擘画未来远景的雄心壮志,希望打造以集成电路为基础的信息电子产业,燃亮台湾产业的革命之火。

 RCA技转计划 培训中国台湾半导体人才 


计划拟定后,团队即刻开始招兵买马,当时在美国普林斯顿大学攻读博士毕业的史钦泰、杨丁元、章青驹等人,放弃在美国工作的机会,回国加入工研院,投身集成电路计划的引进,并分成设计、制造、测试、设备4组,由他们担任赴美国RCA公司取经团的领队。

1976年4月,经过招募培训的19人团队,怀着兴奋、紧张,以及期待的心情,出发前往美国。当年那群30岁上下的年轻小伙子,不负所望地将集成电路技术成功带回中国台湾,如今,他们皆成为中国台湾电子科技业中重量级人物,各自拥有一片天,持续为台湾经济打拼。

现任台积电副董事长的曾繁城,为当初第一批赴美的19人团队之一,他回忆道,“当时我们很都年轻,怀抱着无比的热情,想要把中国台湾的集成电路技术做起来。”史钦泰亦相当肯定RCA技转计划的成果,他表示,“RCA技转计划为中国台湾建立自行研发技术的信心。”有别于过往中国台湾产业以制造加工业为主,RCA计划的成功,让社会及国人发现,中国台湾有能力自行研发技术,进而坚定转往高科技产业发展的目标。

 催生联电与台积电 晶圆代工独步全球 


1977年10月,工研院打造的全中国台湾首座集成电路示范工厂正式落成启用,当初赴美受训的人才返国投入生产研发。示范工厂采用7.5微米制程,产品良率在营运的第6个月已经高达7成,远高于技术转移母厂RCA公司的5成,技术成效超乎预期,甚至让中国台湾跃升成为全球第三大电子表输出国。

由于示范工厂营运成效良好,为将技术落实产业化,决定在1980年以衍生公司的方式,设立中国台湾第一间半导体制造公司联华电子,并移转4英寸晶圆技术以及研发团队,转任联电研发制造,其中包括后来担任联电董事长的曹兴诚。

“集成电路计划”10年后,美、日、韩均已看出集成电路对国家发展的影响重大,无不积极投入,国际间兴起技术保护主义,让中国台湾很难再自海外技转。1984年工研院接下“超大型集成电路(VLSI)计划”,自行投入研发,隔年即邀来曾任美商德州仪器全球副总裁的张忠谋,担任工研院院长。中国台湾第一座6英寸集成电路实验工厂于1986年正式完工,为发挥实验工厂的经济效益,在张忠谋的建议与当时政务委员李国鼎的支持下,1987年衍生成立中国台湾集成电路制造公司,将VLSI计划的设备与人才移转给台积电,并首创专业晶圆代工模式,充分发挥中国台湾在制造方面的优势。

台积电很快发展成为全球举足轻重的晶圆代工厂,并大幅改变产业生态,逐步走向垂直分工模式。有别于早期半导体公司以IDM厂居多,自行包办从IC设计到产品制造的所有程序,晶圆代工模式成功后,设计公司只要专注做好产品设计,再委托代工量产即可,不必投资设立花费甚钜的晶圆厂。

1990年代开始,中国台湾半导体产业链逐渐完备,在各领域的代表性公司除台积电、联电之外,还包括日月光控股(合并矽品)、联发科、群联、稳懋、旺宏、华亚科、南亚科等,携手为中国台湾缔造出傲人的兆元产值。

此外,随着个人电脑快速成长,负责资料处理及运算的“动态随机存取记忆体”(DRAM)需求大增,政府因此在1990年委托工研院执行“次微米计划”,延揽当时在美国贝尔实验室任职的卢志远,担任计划主持人,负责研发DRAM制造技术,以4年半的时间发展出8英寸晶圆0.5微米的制程技术,让中国台湾跻身世界半导体技术的领先群。

 垂直分工特色下的发展 


中国台湾发展集成电路技术以来,垂直分工与产业群聚的特色,使得台湾拥有弹性高、速度快、客制化服务、低成本的特色,且以晶圆代工为主的模式与全球半导体产业结构不同,这也是台湾半导体实现一站式成长的主要原因。

台积电专注生产由客户设计的芯片,本身并不设计、生产或销售自有品牌产品,这也确保了台积电不与客户直接竞争的关系,也因此更能获得客户完全的信任。所以尽管许多国家政府都希望能够模仿台积电的成功。但是,他们可能会发现,试图模仿台积电的成本可能令人望而却步。每一个新的制程节点都需要更具挑战性的开发和更大的新产能投资。因此,多年来其他芯片制造商已经开始专注于设计,并将生产留给了台积电等专门的代工厂。而新制造芯片的成本越高,其他芯片制造商开始外包的就越多,这就使得台积电在纯代工市场的竞争对手就会越少。同时,台积电的资本支出远远高于英特尔和三星。

所以说,台积电先后获得了苹果、AMD以及NVIDIA的订单,而这并不是“夺走”,是因为全球半导体产业分工而形成的局面。

在IC产业环境快速变迁,产业资本设备投资日益扩大的情况下,台湾独特的专业分工模式,确实符合IC产业发展的需求。

也正因此,除了台积电和联电之外,在新千年,台湾的设计产业也保持了迅猛增长。通过抓住PC、手机、IoT等诸多产业,联发科、瑞昱、联咏,这几家公司也逐步成为全球Fabless的中坚力量。

 写在最后 


台湾在IC产业的成功,不仅证明了在技术和创新方面的卓越能力,更展示了政策引导与国际合作的重要性。这一成功不是从美国手中“夺取”芯片业务的结果,而是通过人才培养、勤奋努力、战略规划以及全球化合作实现的。

· END ·




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