2020年末,一場(chǎng)“缺芯”事故造成全球汽車產(chǎn)業(yè)大敗退。疫情之下不少芯片供應(yīng)商降低產(chǎn)能或關(guān)停工廠直接導(dǎo)致汽車芯片產(chǎn)能被擠壓。

大眾、福特,、豐田、本田等汽車廠在今年第一季度紛紛停擺,。德州暴雪,、瑞薩電子火災(zāi)、中國(guó)臺(tái)灣地震,、停水停電,、疫情蔓延,“缺芯”問(wèn)題雪上加霜。

隨后,多米諾骨牌效應(yīng)顯現(xiàn),產(chǎn)能不足從芯片蔓延到封裝,、硅片原材料,導(dǎo)致芯片價(jià)格迅速暴漲,業(yè)內(nèi)人士透露,半導(dǎo)體顆料成本從14元漲到80元,漲幅達(dá)到4．7倍,并對(duì)全球多達(dá)169個(gè)行業(yè)造成打擊,。

據(jù)統(tǒng)計(jì)僅汽車市場(chǎng),2021年全球已減產(chǎn)299萬(wàn)輛汽車,相較于2020年7760萬(wàn)輛的汽車產(chǎn)能下滑3．9%,經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)600億美元。

但是,伴隨“缺芯”事件影響,晶圓代工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值再創(chuàng)歷史新高,。TrendForce數(shù)據(jù)顯示,僅2021年第一季度,全球前十大晶圓代工廠總產(chǎn)值就達(dá)到227．5億美元,同比2020年增長(zhǎng)20%,。

而在這份表單當(dāng)中,中國(guó)大陸廠商占7%市場(chǎng)份額,中國(guó)臺(tái)灣則拿下了65%的市場(chǎng)份額,韓國(guó)占據(jù)17%,美國(guó)占據(jù)5%,以色列占據(jù)1%。

中國(guó)臺(tái)灣在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)舉足輕重的地位,并已成為占其GDP15%的支柱性產(chǎn)業(yè),。

自20世紀(jì)80年代以來(lái),中國(guó)臺(tái)灣抓住半導(dǎo)體技術(shù)迅猛發(fā)展的黃金時(shí)期,拼全力打造半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),。從IC設(shè)計(jì)到晶圓代工再到封測(cè),一系列圍繞芯片半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)集群出現(xiàn),這當(dāng)中又屬高壁壘驅(qū)動(dòng)的晶圓代工行業(yè)集中度最高,其晶元代工和封測(cè)領(lǐng)域全球市占第一,晶元代工更是拿下65%的市場(chǎng)份額。

這樣的背景下,有幾家晶圓代工廠在其中獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷,除了我們熟悉的臺(tái)積電,、聯(lián)電,、世界先進(jìn)之外,一家名為力積電的代工廠頗為特別。

作為中國(guó)臺(tái)灣唯一一家經(jīng)歷退市欠債之后起死回生的半導(dǎo)體公司,力積電能夠成為中國(guó)臺(tái)灣第三,世界第六的晶圓代工企業(yè),離不開其創(chuàng)始人黃崇仁頗具爭(zhēng)議的經(jīng)營(yíng)手段,也證明了半導(dǎo)體行業(yè)的機(jī)會(huì)無(wú)處不在,對(duì)如今日漸繁榮的半導(dǎo)體市場(chǎng),號(hào)稱“小臺(tái)積電”的力積電又對(duì)大陸的芯片半導(dǎo)體行業(yè)有哪些啟示?

“三位一體”與乘勢(shì)而為

20世紀(jì)70年代,中國(guó)臺(tái)灣站在美日產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向知識(shí)密集型轉(zhuǎn)移的時(shí)間節(jié)點(diǎn),依靠給在臺(tái)建廠的美日廠商做基礎(chǔ)低端加工起步,開始積累知識(shí)與技術(shù),。

初期,中國(guó)臺(tái)灣在半導(dǎo)體設(shè)計(jì),、制造、測(cè)試和封裝四個(gè)環(huán)節(jié)都有相應(yīng)發(fā)展,但“產(chǎn)官學(xué)三位一體”模式的推行,為其找到了屬于自己的獨(dú)特發(fā)展模式,。

1974年,中國(guó)臺(tái)灣效仿美國(guó)產(chǎn)學(xué)研模式建立起電子工業(yè)研究中心,其目的便是規(guī)劃技術(shù),加速人才交流,。

1985年,通過(guò)設(shè)立硅谷辦公室,中國(guó)臺(tái)灣學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)召集華裔工程師,當(dāng)時(shí)在德州儀器擔(dān)任副總裁的張忠謀正是以此被請(qǐng)回臺(tái)灣,出任工業(yè)技術(shù)研究院院長(zhǎng),并創(chuàng)辦臺(tái)灣積體電路公司(臺(tái)積電),。

這一事件成為中國(guó)臺(tái)灣半導(dǎo)體行業(yè)大量吸收海外人才的注腳,并在1983-1997年以平均42%的增速持續(xù)為相關(guān)領(lǐng)域提供人才儲(chǔ)備,。1996年,以日本VLSI(超大規(guī)模集成電路)計(jì)劃為參照,中國(guó)臺(tái)灣教育部門推動(dòng)VLSI教改計(jì)劃,進(jìn)行產(chǎn)官合作。

VLSI教改計(jì)劃,通過(guò)提供經(jīng)費(fèi)幫助學(xué)校培養(yǎng)出IC領(lǐng)域人才,并推出眾多國(guó)家型科技計(jì)劃,讓半導(dǎo)體應(yīng)用深入各個(gè)領(lǐng)域,新竹科學(xué)園區(qū)(竹科)便在這一時(shí)期建立,。

(新竹科學(xué)園區(qū),資料來(lái)源:竹科管理局)

當(dāng)時(shí),VLSI計(jì)劃囊括了臺(tái)灣清華大學(xué),、臺(tái)灣交通大學(xué)、臺(tái)灣電子技術(shù)研究院等眾多知名大學(xué)和研究機(jī)構(gòu),1993年在各大學(xué)教授齊聲建議下,芯片設(shè)計(jì)制作中心(CIC)成立,通過(guò)提供學(xué)界免費(fèi)實(shí)作芯片管道,進(jìn)一步推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,。

一位在臺(tái)生活的網(wǎng)友提到,二十年前臺(tái)灣新竹科學(xué)園區(qū)旁的清大交大,幾乎整個(gè)理工學(xué)院的畢業(yè)生都往園區(qū)就業(yè),。甚至商學(xué)院、法學(xué)院的學(xué)生當(dāng)時(shí)也往半導(dǎo)體行業(yè)相關(guān)走,。新竹火車站旁有名的楊家意面墻上至今還能看到收購(gòu)出售應(yīng)材,、科林零件的小廣告,。

與此同時(shí),政策與資本市場(chǎng)的投入進(jìn)一步集中。當(dāng)時(shí)中國(guó)臺(tái)灣對(duì)創(chuàng)新技術(shù)的資助金額占總規(guī)劃的20%以上,并規(guī)定新辦企業(yè)在九年內(nèi)可任選連續(xù)五年免征所得稅,五年后每年?duì)I業(yè)稅不超過(guò)20%,。

從1985到1990年,共有24億新臺(tái)幣進(jìn)入半導(dǎo)體投資領(lǐng)域,臺(tái)灣大學(xué)電機(jī)資訊學(xué)院教授張耀文說(shuō):“產(chǎn)官學(xué)‘三位一體’合作是臺(tái)灣半導(dǎo)體成功原因,。”

這一時(shí)期,作為曾擔(dān)任德儀第三號(hào)人物的張忠謀,不但為中國(guó)臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn),還拉來(lái)老朋友——通用電氣半導(dǎo)體總裁戴克加入臺(tái)積電,并說(shuō)服英特爾總裁安迪·格魯夫成為其客戶,。

經(jīng)過(guò)找人,、找技術(shù)等一系列努力,張忠謀以拿下英特爾訂單這一成果帶動(dòng)了臺(tái)灣地區(qū)的半導(dǎo)體代工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

臺(tái)積電之所以能夠拉來(lái)英特爾大單,正是由于80年代末,英特爾為代表的美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從傳統(tǒng)IDM模式逐漸轉(zhuǎn)向Fabless(無(wú)工廠芯片供應(yīng)商)模式推行全球縱向分工的機(jī)會(huì),。

IDM模式的特點(diǎn)是大而全,從芯片設(shè)計(jì)到制造,、封裝與測(cè)試都獨(dú)立完成,但其投資大、戰(zhàn)線長(zhǎng),、收效慢的缺陷在當(dāng)時(shí)逐漸顯現(xiàn),不但每一環(huán)都耗資巨大,并且相應(yīng)的研發(fā)費(fèi)用也水漲船高,。

而Foundry(代工廠)和Fabless(無(wú)工廠芯片供應(yīng)商)則通過(guò)垂直整合模式帶來(lái)了行業(yè)協(xié)作,這種分工細(xì)化帶來(lái)的不僅是效率的提升,更加速了整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步,成功帶動(dòng)上下游更多產(chǎn)業(yè),中國(guó)臺(tái)灣得以發(fā)揮地理優(yōu)勢(shì)加強(qiáng)信息技術(shù)溝通,形成產(chǎn)業(yè)良性競(jìng)爭(zhēng)與合作。

這一點(diǎn)在臺(tái)積電,、聯(lián)華電子,、宏基等臺(tái)灣半導(dǎo)體領(lǐng)頭廠商入駐后愈發(fā)明顯,從某個(gè)企業(yè)單純的代工模式到產(chǎn)業(yè)鏈全環(huán)節(jié)分布,再到形成聯(lián)合生產(chǎn)群,最終形成了“日本進(jìn)口,臺(tái)灣地區(qū)加工裝配,出口美國(guó)”的半導(dǎo)體發(fā)展策略。

時(shí)也勢(shì)也,到1999年,中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)筆記本電腦,、顯示器,、主機(jī)板、光驅(qū),、顯卡等十多項(xiàng)硬件產(chǎn)業(yè)的全球占有率在30%以上,以DRAM作為主營(yíng)業(yè)務(wù)的力晶科技(力積電前身),正是在這一時(shí)期建立并成長(zhǎng)起來(lái),。

“九命怪貓”黃崇仁

創(chuàng)辦力晶之前,黃崇仁創(chuàng)辦的力捷電腦股份有限公司,靠著研發(fā)打印機(jī)和掃描儀曾大賺一筆,這位棄醫(yī)從商的“門外漢”對(duì)市場(chǎng)異常敏銳的嗅覺(jué)讓他找到了第一座金礦——為蘋果代工。

當(dāng)時(shí)市面上掃描儀幾乎全是黑白產(chǎn)品,黃崇仁卻快人一步推出彩色掃描機(jī),。由于這種對(duì)新技術(shù)的投入,力捷在1996年取得了蘋果電腦授權(quán)并為其制造MacClone系列相容電腦,此后力捷逐漸轉(zhuǎn)型為電腦制造廠商并成功上市,黃崇仁一夜暴富,這期間除了結(jié)識(shí)喬布斯,黃崇仁還為力晶建立做好了充足準(zhǔn)備,。

1994年,黃崇仁創(chuàng)辦的力晶半導(dǎo)體以DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器,目前最常見(jiàn)的系統(tǒng)內(nèi)存)殺入行業(yè)。正值DRAM行業(yè)的黃金時(shí)期,依靠從日本三菱電機(jī)獲得的技術(shù)授權(quán),力晶開始籌建DRAM生產(chǎn)線,并先后蓋下1座8英寸晶圓廠和2座12英寸晶元廠,購(gòu)入了旺宏12英寸晶圓廠,并與瑞薩電子達(dá)成AG-AND快閃記憶體技術(shù)授權(quán)協(xié)議,。

技術(shù)授權(quán)方式,是臺(tái)灣當(dāng)時(shí)發(fā)展DRAM的主流模式,。獲得技術(shù)授權(quán)的廠商能夠快速將技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品并占領(lǐng)市場(chǎng),協(xié)同上下游產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步研發(fā)更先進(jìn)產(chǎn)品。

憑借這些技術(shù)授權(quán),力晶一年獲利2000億新臺(tái)幣,甚至一度超過(guò)臺(tái)積電和聯(lián)電,黃崇仁的財(cái)富也隨之節(jié)節(jié)高升,最高峰的2005年,他的身價(jià)達(dá)到36．84億新臺(tái)幣,排名全臺(tái)富豪28名,但此時(shí),DRAM代工廠的好日子也即將到頭,。

2008年,伴隨金融危機(jī)影響,DRAM周期性價(jià)格暴跌,加之三星代表的韓國(guó)存儲(chǔ)廠商砸下重金血洗存儲(chǔ)市場(chǎng),臺(tái)灣地區(qū)的DRAM廠商遭受巨額虧損,。

2012年12月,力晶股價(jià)暴跌到0．29元新臺(tái)幣,按照相關(guān)規(guī)定,力晶面臨退市,黃崇仁背上1200億新臺(tái)幣債務(wù),股民們拉起橫幅站在黃崇仁家門口,“炒股賺錢,坑殺散戶”,28萬(wàn)股民因此咒罵力晶。

這是當(dāng)時(shí)眾多DRAM廠商的一個(gè)縮影,在市場(chǎng)暴跌和對(duì)手資本入侵面前,無(wú)力承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)的中小廠商紛紛倒閉,一些大型DRAM廠商開始艱難轉(zhuǎn)型,例如當(dāng)時(shí)南亞科技,、華邦轉(zhuǎn)型為利基型DRAM(用于液晶電視,、數(shù)字機(jī)頂盒等消費(fèi)型電子產(chǎn)品),茂德轉(zhuǎn)型為IC設(shè)計(jì)公司,而力晶也開始從DRAM轉(zhuǎn)型為晶圓代工。

但正是在這一時(shí)期,力晶抓住了三個(gè)重要機(jī)會(huì),并且在八年后成功“復(fù)活”,。

首先是美光科技以25億美元收購(gòu)日本芯片廠商爾必達(dá),。由于當(dāng)時(shí)力晶曾與爾必達(dá)成立瑞晶電子,根據(jù)協(xié)議,美光在收購(gòu)爾必達(dá)同時(shí),還要以3．34億美元收購(gòu)力晶科技所持的24%瑞晶電子股份,力晶也由此拿下了美光當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的25納米技術(shù)記憶體的技術(shù)專利授權(quán),讓其有了活下去的資本。

一位力晶內(nèi)部工程師回憶道:“力晶早在美光并購(gòu)爾必達(dá)前,就買下?tīng)柋剡_(dá)‘半套’技術(shù),內(nèi)部基于此技術(shù)繼續(xù)開發(fā),?！边@為力晶之后開發(fā)被稱為“窮人的5納米”的3D WoW技術(shù)做好了準(zhǔn)備,。

第二是蘋果的驅(qū)動(dòng)IC訂單。力晶下市欠下巨額債務(wù)時(shí),所有人都不看好力晶,但蘋果iPhone 4,、iPhone 5推出時(shí),大家才發(fā)現(xiàn),其驅(qū)動(dòng)IC都采用了力晶的產(chǎn)品,這些訂單既讓力晶賺到錢繼續(xù)還債,也拯救了其糟糕的口碑,。

2014年,力晶成為iPhone 6 LCD驅(qū)動(dòng)IC生產(chǎn)線之一,總銷量達(dá)2．5億部的iPhone 6系列不但讓蘋果股價(jià)迅速抬升,也成為力晶從負(fù)債千億到大賺百億的關(guān)鍵,黃崇仁提到:“當(dāng)銀行懷疑力晶是否有辦法從DRAM公司轉(zhuǎn)到晶元代工公司的時(shí)候,蘋果讓他們知道力晶的實(shí)力,因?yàn)樘O果是最最嚴(yán)苛的?！?/p>

第三個(gè)機(jī)會(huì)是2018年的MOSFET大缺貨,。MOSFET是最基礎(chǔ)的電子器件,憑借高頻、電壓驅(qū)動(dòng),、抗擊穿性好等特點(diǎn),應(yīng)用于電源,、變頻器、CPU及顯卡,、通訊,、汽車電子等眾多領(lǐng)域。精明的黃崇仁敏銳捕捉到了市場(chǎng)變化,并讓力積電擴(kuò)產(chǎn)了5萬(wàn)片,把MOSFET的產(chǎn)能全部吃下,力晶再次大賺一筆,。

從2012年到2020年,黃崇仁用8年時(shí)間還掉了1200億新臺(tái)幣負(fù)債,也成為中國(guó)臺(tái)灣唯一一家下市之后重新上市的半導(dǎo)體公司,命硬的他也因此被外界稱為“九命怪貓”,。

2019年,力晶科技將晶圓廠及相關(guān)資產(chǎn)讓與力晶積成電子(力積電),黃崇仁完成力晶“重生”,到2020年重新上市時(shí),其開盤股價(jià)暴漲170%,上市當(dāng)天股價(jià)一度達(dá)到84元新臺(tái)幣,28萬(wàn)股民解套。

轉(zhuǎn)型:“窮人的5納米”

與臺(tái)積電,、聯(lián)電等晶圓代工廠不同,力積電從DRAM轉(zhuǎn)做晶圓代工可謂是“半路出家”,其技術(shù)實(shí)力并不出眾,不但工廠沒(méi)有對(duì)手多,晶元制程技術(shù)也沒(méi)有對(duì)手那樣先進(jìn),。

據(jù)統(tǒng)計(jì),臺(tái)積電在中國(guó)臺(tái)灣設(shè)有3座12英寸超大晶圓廠、4座8英寸晶圓廠和1座6英寸晶圓廠,南京1座12英寸晶圓廠以及美國(guó)2座8英寸晶圓廠,月產(chǎn)能100萬(wàn)片,聯(lián)電則有12座晶圓廠,月產(chǎn)能75萬(wàn)片,而力積電則只有2座8英寸及3座12英寸晶圓廠,月產(chǎn)能20萬(wàn)片,實(shí)力上和前兩位相差很大,。

從制程來(lái)看,力積電也不敵臺(tái)積電甚至聯(lián)電,。前者的先進(jìn)制程技術(shù)將目標(biāo)放在14納米、10納米,、7納米,、5納米甚至更先進(jìn),聯(lián)電則以25納米作為其晶元代工重點(diǎn),并和三星結(jié)盟成為其OLED驅(qū)動(dòng)代工廠,而力積電則集中在90到40納米制程之間,這種情況之下,力積電究竟如何能夠?qū)崿F(xiàn)高速增長(zhǎng)并坐到了臺(tái)灣半導(dǎo)體第三的寶座?

黃崇仁曾在公開場(chǎng)合提到他“反摩爾定律”的觀點(diǎn),在他看來(lái)隨著芯片領(lǐng)域制程越來(lái)越先進(jìn),芯片設(shè)計(jì)會(huì)愈發(fā)困難,從投入產(chǎn)出來(lái)說(shuō),巨額資金能否換來(lái)巨額回報(bào)存在疑問(wèn),其中巨大風(fēng)險(xiǎn)顯而易見(jiàn),而這種風(fēng)險(xiǎn)對(duì)承受能力低的企業(yè)來(lái)說(shuō)很可能是致命的。

(研發(fā)成本和收益關(guān)系預(yù)測(cè),數(shù)據(jù)來(lái)自IC Insight)

摩爾定律指出,在過(guò)去,價(jià)格不變的情況下,集成電路上可容納的元器件數(shù)目大約每隔18個(gè)月增加一倍,性能也會(huì)提升一倍,這意味著晶片制程每隔1-2年就會(huì)進(jìn)步一次,而相關(guān)產(chǎn)業(yè)自1965年摩爾定律提出之后的二十多年時(shí)間里,也始終遵循這一規(guī)律向前,。

但到1999年,摩爾定律遇到了第一次危機(jī)——漏電,。

當(dāng)時(shí),由于晶片內(nèi)的晶體管增加,芯片內(nèi)部柵極不斷被擠壓,當(dāng)柵極長(zhǎng)度低于20納米時(shí),芯片出現(xiàn)電流失控,源極的電流穿透柵極,直接打到漏極,發(fā)生漏電,此時(shí)芯片發(fā)熱量急劇上升,便直接報(bào)廢。

漏電問(wèn)題難以解決,摩爾定律開始受到一些人的質(zhì)疑,但隨著胡正明博士提出FinFET解決方案之后,質(zhì)疑慢慢消失,。在傳統(tǒng)晶體管結(jié)構(gòu)中,控制電流通過(guò)的閘門,只能在閘門的一側(cè)控制電路的接通與斷開,屬于平面的架構(gòu),而FinFET架構(gòu)中,閘門呈類似魚鰭的叉狀3D架構(gòu),可于電路的兩側(cè)控制電路的接通與斷開,這種設(shè)計(jì)可以大幅改善電路控制并減少漏電,也被稱為鰭片結(jié)構(gòu),。

鰭片結(jié)構(gòu)在理論上解決了漏電問(wèn)題,但實(shí)現(xiàn)起來(lái)難度極高,畢竟晶體管的體積都是以納米計(jì)算,在這種精度上改變形狀難度可想而知。所以更先進(jìn)制程需要的前期投入巨大,黃崇仁曾推算過(guò),建造12寸晶圓廠,生產(chǎn)28納米產(chǎn)品,耗費(fèi)資金約36億美金,但到了7納米時(shí)代,晶圓廠投入動(dòng)輒就要200億美金起,。

更大的風(fēng)險(xiǎn)還在后面,由于新工藝的開發(fā)并非建立在前一代工藝良率穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,因此對(duì)芯片半研發(fā)來(lái)說(shuō),科學(xué)家一直都在挑戰(zhàn)制程極限,這也是英特爾,、高通等芯片大廠在公布技術(shù)路線圖時(shí)往往出現(xiàn)同時(shí)研發(fā)多個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)的情況,因?yàn)楹芸赡芑撕芏噱X之后,做出來(lái)的概率依然很低。

這種情況下,過(guò)去業(yè)界習(xí)慣于用功耗,、性能和面積等方式去評(píng)估芯片的方式開始發(fā)生轉(zhuǎn)變,價(jià)格、能耗比,、成熟度,、良率等指標(biāo)開始成為一些廠商關(guān)注的重點(diǎn),。

事實(shí)上,除了我們每天使用的手機(jī)和電腦芯片對(duì)于先進(jìn)制程有更高要求之外,目前大部分智能應(yīng)用場(chǎng)景所需的芯片可能連28納米工藝都用不到,但背后依然有廣闊市場(chǎng)空間,這就為那些不追求最頂尖技術(shù)的半導(dǎo)體公司打開了另一條路。

(大部分智能場(chǎng)景所需芯片連28納米工藝都用不到,資料來(lái)自德勤)

力積電正是“追求市場(chǎng)占有率,而非最先進(jìn)技術(shù)”的半導(dǎo)體公司之一,。盡管在芯片制程上落后于臺(tái)積電和聯(lián)電一大截,但黃崇仁還是通過(guò)技術(shù)上的積累為力積電找到了突破口,。

其一便是邏輯與DRAM晶元堆疊技術(shù)3D WoW(3D Wafer on Wafer)。力積電與愛(ài)普合作研發(fā),通過(guò)將臺(tái)積電生產(chǎn)的55納米CPU和自家38納米DRAM經(jīng)愛(ài)普公司異質(zhì)整合之后,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)超先進(jìn)制程的效能與速度,相比英偉達(dá)16納米處理器多出9倍效能的速度,相比AMD 7納米芯片還多出6倍運(yùn)算速度,但卻比先進(jìn)制程芯片價(jià)格更低,因此也被稱為“窮人的5納米”,。

3D WoW技術(shù)正是基于力積電在DRAM時(shí)代的寶貴經(jīng)驗(yàn)開發(fā)而成,黃崇仁曾說(shuō)過(guò),DRAM和邏輯分開大家都會(huì)做,但疊在一起卻只有愛(ài)普和力晶兩家會(huì)做,這項(xiàng)技術(shù)不但會(huì)讓芯片速度變得很快,而且“是面向下個(gè)世代的技術(shù)”,事實(shí)上,類似技術(shù)也是蘋果,、谷歌等廠商關(guān)注的焦點(diǎn)。

去年蘋果推出的M1芯片,其核心理念芯片是將移動(dòng)處理器上的DRAM內(nèi)存堆疊在AP(應(yīng)用處理器)上的設(shè)計(jì)方法,通過(guò)這種方式不但減小了芯片面積,、降低傳輸延遲和發(fā)熱,還能為“統(tǒng)一內(nèi)存架構(gòu)”提升運(yùn)行速度,也因此成為蘋果從X86轉(zhuǎn)為ARM架構(gòu)最關(guān)鍵的改變,。

其二,力積電還有一個(gè)降低成本占領(lǐng)市場(chǎng)的武器,那便是利用鋁制程來(lái)做芯片。相較于其他晶元代工廠利用銅制程來(lái)制作芯片,鋁制程晶圓片的成本進(jìn)一步降低,這也是力晶過(guò)去在DRAM領(lǐng)域積累下來(lái)的技術(shù),成為力積電占領(lǐng)市場(chǎng),提升毛利率的關(guān)鍵,。

力積電財(cái)報(bào)顯示,從2019到2020年,其毛利率從7%提升到了25%,這其中就離不開其3D WoW以及鋁制程技術(shù)的投入,。可以說(shuō)盡管力積電在先進(jìn)制程領(lǐng)域追趕不上臺(tái)積電和聯(lián)電等廠商,但其能夠抓住市場(chǎng)機(jī)會(huì)并針對(duì)性推出產(chǎn)品,以低價(jià)格高毛利獲得利潤(rùn),這是力積電能夠成功上位的關(guān)鍵所在,。

靠產(chǎn)業(yè)集群突破“卡脖子”難關(guān)

隨著中國(guó)新能源汽車以及電子消費(fèi)產(chǎn)品領(lǐng)域的快速擴(kuò)大,“狂飆突進(jìn)”的大陸市場(chǎng)成為全球半導(dǎo)體領(lǐng)域不可忽視的重要部分,根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(SEMI)數(shù)據(jù)顯示,2020年中國(guó)大陸市場(chǎng)的半導(dǎo)體設(shè)備銷售額較上年增長(zhǎng)39%,至187．2億美元,排名全球第一,。

但嚴(yán)重的半導(dǎo)體短缺,加之貿(mào)易摩擦對(duì)中國(guó)企業(yè)的影響逐漸擴(kuò)大。這種產(chǎn)業(yè)發(fā)展與消費(fèi)市場(chǎng)造成的極端供需矛盾,讓人不由得思考,大陸半導(dǎo)體究竟還有哪些地方有待加強(qiáng),而抓住80年代機(jī)會(huì)的中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)半導(dǎo)體就帶來(lái)了寶貴經(jīng)驗(yàn),。

在不同的經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,80年代韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上走出了不同的發(fā)展路徑,。前者依靠國(guó)家政府扶植出三星、海力士等大型企業(yè)并集中資源加速電子工業(yè)發(fā)展;而后者,則是在為數(shù)眾多的中小企業(yè)集群中找到了突破點(diǎn),伴隨“產(chǎn)官學(xué)三位一體”的經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的上下游不斷生根發(fā)芽,成為這座海島的支柱性產(chǎn)業(yè),。

同時(shí),當(dāng)我們把視角從臺(tái)積電,、聯(lián)電看向力積電,一個(gè)分工明確、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)與合作共存的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局出現(xiàn)在眼前,。力積電的成功,是中小企業(yè)發(fā)展的成功,也是技術(shù)積累產(chǎn)生變量的成功,更是對(duì)先進(jìn)技術(shù)吸收之后內(nèi)化的成功,。

從最初切入DRAM到伴隨風(fēng)口迎來(lái)高點(diǎn),再到之后負(fù)債退市艱難轉(zhuǎn)型,技術(shù)和人才是這家企業(yè)能夠逆風(fēng)翻盤的根本,利用過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)造出新的產(chǎn)品爭(zhēng)奪市場(chǎng),并能夠以自身擅長(zhǎng)技術(shù)避免與巨頭硬碰硬,尋找屬于自己的機(jī)會(huì)。

如今,越來(lái)越多大陸半導(dǎo)體公司蓬勃興起,并非都能做到臺(tái)積電那樣叱咤風(fēng)云變成行業(yè)龍頭,但卻很可能成為力積電這樣的中流砥柱,。在黃崇仁提出的反摩爾理念中,當(dāng)下及未來(lái),“風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān),利潤(rùn)共享”會(huì)成為半導(dǎo)體公司的核心發(fā)展觀,。

這一法則意味著代工廠不但要抓住市場(chǎng)機(jī)會(huì),還要在選擇合作伙伴的同時(shí),與對(duì)方建立風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)機(jī)制,從而在貼近客戶所需進(jìn)行設(shè)計(jì)生產(chǎn)的同時(shí),擁有更好的抗壓能力。

實(shí)際上,力積電與聯(lián)發(fā)科在2020年的合作就以此為準(zhǔn)則,力積電耗資2780億元新臺(tái)幣新建12英寸晶圓廠為聯(lián)發(fā)科提供產(chǎn)能,但實(shí)際上修建一座12英寸晶圓廠成本至少6000億新臺(tái)幣,其中有一半出資都是聯(lián)發(fā)科提供,后者購(gòu)買設(shè)備出租給力積電,而力積電需要把產(chǎn)能優(yōu)先提供給聯(lián)發(fā)科,。

在半導(dǎo)體制程越來(lái)越先進(jìn),投資金額和風(fēng)險(xiǎn)都越來(lái)越大的當(dāng)下,這樣的理念對(duì)行業(yè)來(lái)說(shuō)有其特殊意義,而這正是力晶1200億失敗負(fù)債之后得到的最大教訓(xùn),。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)且粋€(gè)高度全球化的產(chǎn)業(yè),美國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)(SIA)曾在報(bào)告中指出,一家典型美國(guó)半導(dǎo)體公司的芯片生產(chǎn)流程,產(chǎn)業(yè)鏈涉及到日本、美國(guó),、馬來(lái)西亞,、新加坡和中國(guó)五個(gè)國(guó)家。如今,拜登上任后,美國(guó)政府多次對(duì)其半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)過(guò)度依賴其他地區(qū)提出警告,并認(rèn)為美國(guó)應(yīng)該盡全力發(fā)展本土半導(dǎo)體產(chǎn)品,這種情況下,全球半導(dǎo)體格局也將產(chǎn)生變化,。

(資料來(lái)自德勤)

對(duì)大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),這是危機(jī)也是機(jī)遇,。過(guò)去,由于長(zhǎng)期使用別人的技術(shù)方案與路徑而沒(méi)有內(nèi)化為自己的技術(shù),中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)始終沒(méi)能建立足夠大的影響力。但如今,中國(guó)成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最集中的消費(fèi)市場(chǎng),2020年,中國(guó)大陸半導(dǎo)體制造能力已占全球的15%,市場(chǎng)的擴(kuò)大,需要我們能夠不斷對(duì)技術(shù)進(jìn)行消化,、吸收以及創(chuàng)新,而這不但需要企業(yè),、政府,還需要學(xué)界,、研究機(jī)構(gòu)以及全社會(huì)達(dá)成的共識(shí),時(shí)間緊迫,我們還必須緊緊追趕。

張忠謀在今年四月一次發(fā)言時(shí)也提到,中國(guó)大陸晶圓制造落后積電達(dá)5年以上,在IC設(shè)計(jì)則落后美國(guó)或中國(guó)臺(tái)灣約1～2年,并非如外界所言達(dá)“數(shù)代之遠(yuǎn)”,。

如今舉全國(guó)之力追趕的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),最好的結(jié)果便是能夠形成產(chǎn)業(yè)集群,我們不能脫離世界的發(fā)展,但至少能夠建立起我們自己的優(yōu)勢(shì),惟其如此,才不至于被卡了脖子,。