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智能硬件

撕掉代工標簽,能否迎來芯片市場的“權力轉移”?

鎂客網 2019-04-17

摘要 政策支持和產業奮進下,和臺灣代工路一樣,內地的芯片產業也正一步步“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不可取代者”邁進。

????【CPS中安網 cps.com.cn】要說中國半導體產業鏈最完整地區,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、聯發科、聯華電子、日月光......哪一個拎出來,都是全球半導體行業響當當的公司。

圖片來源@視覺中國

  然而從張忠謀創立臺積電,帶領臺灣半導體產業打出晶圓代工第一槍至今,32年過去了,臺灣半導體產業也依舊沒能撕掉“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。

  上世紀50年代,臺灣急于恢復生產,開始大力發展民營經濟,從制造業開始向電子輕工業轉變。為了將經濟發展模式轉為“出口導向型”,臺灣創造性地在高雄建立了加工出口區,吸引了大量歐美企業來此建廠,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沒有大規模生產可能。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,應當走代工之路”,將臺灣IC產業基因硬轉成了“代工”。

  紛擾數十年,臺灣終成“代工老大”

  張忠謀作為全球半導體產業第一代的從業者,而在這個行業與他比肩的,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都處于萌芽發展階段,即便是杰克·科爾比這樣的集成電路“始祖”,也沒能讓德州儀器靠技術發達起來,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露風險??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,本土半導體產業將獲得極大的發展空間。

  臺灣半導體產業代工,便是在這樣的全球大環境下,一步步找到了制勝之路。

  臺積電的第一筆“正規”訂單

  創立之初,臺積電一窮二白,又憑什么拿到訂單?當時恰逢魯道夫上臺不久,正預備讓英特爾放棄傳統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魯道夫,臺積電也因此拿到了第一筆“正規”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?!?/p>

  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,“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,聯華電子創立時間更早,還是臺灣第一家半導體企業。更重要的是,在聯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。

  而時機總是這么湊巧,上世紀90年代中,因業務成長太快,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,不僅迅速帶領聯電轉型成晶圓代工企業,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。

  · 產業細化,臺灣半導體代工終稱王

  和臺積電從一開始只做代工不同,聯電成立之初便以IC設計為業務核心,此后更是在代工、IC設計、SRAM方面三管齊下。轉型戰略下,曹興誠將各大業務獨立分開,設計部門的商用事業部單獨成立聯詠科技,分管液晶顯示器驅動IC及系統單芯片研發;X86處理器核心研發人員組團創立聯陽半導體,專注于電腦控制芯片的開發設計;存儲事業部獨立成聯笙電子,專注內存芯片研發;剩余設計成員則和制造部門合并,獨立成聯發科技,現今已成為尖端晶圓半導體設計及代工企業。


  這一系列舉措,幾乎斷了臺積電的后路,逼得張忠謀背水一戰,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微米工藝中打敗聯電。而聯電則在反擊中充分發揮了原生研發實力,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開始向多元化發展,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舉足輕重的組成部分。如果說,臺灣半導體產業開創了專業半導體代工的先河,那么其后的雙雄之爭則將半導體代工產業進一步細化,使得產業鏈在設計、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;聯電擁有著半導體業界為數最多的專利;聯發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……

  以技術為原點,以代工為主要模式,數十年的經驗積累下,臺灣半導體產業鏈儼然成熟。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,產業鏈也正向技術賦能進一步深化。

  而中國半導體產業的故事,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

  作為半導體產業的后進之輩,內地在此方面的發展較臺灣而言更為艱辛。去年中興事件爆發后引發的全民思考也讓這一點充分暴露在陽光之下。

  · 起步晚,基礎弱,嚴重落后

  因為全球市場格局基本已穩定,大佬如英特爾、英偉達、AMD、三星、高通、臺積電、聯電等早已將產業鏈摸熟,僅制造方面,晶圓工藝制程的精進便已讓大多數人望而卻步。

  一梯隊之后,日本、新加坡、以色列等國家的半導體產業也起步較早,于中低端市場形成產業二梯隊陣容,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。行業發展早期,內地集成電路產業幾無專業或原生人才,高校也無對口專業及教師。據一位在半導體產業從業20余年的行業人士回憶,“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,便是產業鏈從技術、設備再到生產的全面不成熟甚至零基礎。相關數據統計顯示,即便到2017年,我國每年芯片進口總額仍然高達2200—2300億美金。國家集成電路產業投資基金股份有限公司總裁丁文武曾表示,“我國的芯片發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。但也是在這樣的環境下,國內涌現出了一批優質半導體制造廠商,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立中芯國際,甚至還因此引發了持續至今的臺灣半導體人才“移民內地”的風潮。

  在坐穩內地代工老大哥的位置后,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,被業界認為“對中國半導體行業具有劃時代意義”。

  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。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、國內唯一擁有齊全半導體產業鏈的華潤微電子等,均已在半導體代工產業中具備國際影響力。

  代工之外,內地一些非芯片原生企業也在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,芯片創企也紛至沓來,尤其在AI時代下,行業普遍認同AI將為中國芯片產業帶來全新的機會,由此涌現出的地平線、思必馳、出門問問等,于自動駕駛、語音識別、物聯網等方面所研發的AI芯片,均已在行業有所應用。

  當然,在這些過程中,臺灣與內地的半導體產業并不是完全分開,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,代工完全交由臺積電等。而在當下發展的如火如荼的5G產業中,全球6大5G芯片廠商中國便占有3個名額,華為、紫光展銳、聯發科與英特爾、高通、三星均為行業領先。

  然而不可避免的是,內地半導體產業整體良莠不齊現象極其嚴重,優秀如中芯、紫光、華為等,已經在全球半導體產業占據一定的分量。然而這只是很小的一部分,絕大多數半導體企業仍舊在產業底層掙扎。

  去年4月,財政部聯合多部門發布了《關于集成電路生產企業有關企業所得稅政策》,有條件的對集成電路生產企業或項目減免企業所得稅,為中國內地集成電路制造行業打了一劑強心劑,有效的加速了全球集成電路制造企業向內地轉移進程。

  可以看到,政策支持和產業奮進下,和臺灣代工路一樣,內地的芯片產業也正一步步“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不可取代者”邁進。

責任編輯:yxshi


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