樓主: 楊明凡
112 1

[水煮經管] 台積電:掌握華爲芯片命運的台灣晶圓代工巨頭 [推廣有獎]

巨擘

0%

還不是VIP/貴賓

-

威望
4
論壇币
118046 个
通用積分
4561.7279
學術水平
2000 点
熱心指數
2894 点
信用等級
2713 点
經驗
313122 点
帖子
25012
精華
0
在線時間
6168 小时
注冊时间
2013-11-21
最后登錄
2019-7-24

初級热心勳章 中級热心勳章 初級信用勳章 中級信用勳章 高級信用勳章 高級热心勳章

楊明凡 在职认证  发表于 2019-7-11 20:56:02 |顯示全部樓層

中美贸易战的发生,一下让人们平时關注不多的芯片行业成了焦点。尽管华为早在多年前就开始了在一些高端芯片和手机操作系统等关键领域的备胎计划,但供应链上还有两个部分很难在短时间内给出替代方案,一个是基于X86架构的CPU芯片,另一个就是台积电的晶圆代工业务。

晶圓代工簡單來說就是指半導體芯片的生産環節,海思、高通和英偉達這些芯片設計公司只做設計部分,産品生産成型需要像台積電這樣的公司來做代工。與一般行業的代工不同,芯片行業的代工背後技術含量非常高,評價的標准主要是制程工藝的高低。

現在世界上最先進的是7nm工藝,只有台積電和三星兩家能做到,而台積電在市場份額上占據絕對優勢,海思、高通和蘋果這些巨頭的7nm手機芯片都是由台積電代工的。

這個行業目前主要還剩下台積電、三星、英特爾、聯電、格羅方德和中芯國際這幾個頭部企業,其中聯電和格羅方德已經宣布放棄12nm以下的高端工藝了,英特爾雖然沒有放棄7nm工藝,但10nm工藝一直良品率不高。中芯國際是這裏面唯一一家中國大陸企業,今年1月剛剛實現了14nm的量産,尚比代表世界一流水平的台積電的7nm差了兩代。

因而,現在台積電的態度對華爲非常重要,所以5月17日晚上台積電表示,“內部已建立一套完整體系,經初步評估後,應可符合出口管制規範,絕不改變對華爲的出貨計劃,將繼續出貨華爲,不過,後續仍將持續觀察與評估”。

一些人據此認爲台積電就會徹底支持華爲有些過于樂觀了。台積電現在如此表態是因爲美國尚未對其進行極限施壓,一旦美國對其進行極限施壓,到時台積電能否挺得住很難說,畢竟其有80%的股權被外國機構所掌控,其最大股東是美國的花旗銀行。

而一旦台積電在美國的壓力下加入到對華爲的封殺中,那麽華爲的高端手機芯片將會斷供。這對華爲會是一個極大的打擊,也是美國封殺華爲事件中可能會出現的最壞的情況。這個相關分析已經很多了,我們今天想寫的是,台積電爲何能夠成爲晶圓代工領域的絕對霸主。


1


台積電是全球最大的晶圓代工企業,成立于1987年,總部位于中國台灣新竹,是全球第一家專注于代工的集成電路制造企業,也是晶圓代工模式的首創者。

如今經過30多年的發展,其市值已近2000億美元,占全球超過50%的市場份額。此外如前所述,公司現有的最先進的7nm制程技術,處于行業領跑者的位置,只有三星可與匹敵。

台积电能制霸全球市场,坐稳行业绝对的王者地位,和它的创始人、被行业尊称为台湾半导体教父的张忠谋(Morris Chang)有极大关系。

張忠謀畢業于麻省理工學院,畢業後進入了當時剛剛起步的半導體行業,並在27歲時加入德州儀器,憑借技術才能平步青雲,成長爲公司的“三把手”、資深副總裁。後因爲不認同公司向消費電子領域轉型的戰略分歧,于1985年返回台灣,並于1987年在55歲時創立了台灣積體電路制造公司,簡稱“台積電”。

當時,半導體行業巨頭都是IDM模式,即一個公司要完成從設計、晶圓制造到封裝和測試的全産業鏈,所需投資巨大、門檻極高,行業公司間因爲害怕設計專利等商業機密被競爭對手掌握,基本上不會共享晶圓生産設施,這就導致重複投資、整體資源浪費,行業無法形成規模化,推動芯片成本的降低。

张忠谋看到了这个问题并抓住机遇,颠覆传统游戏规则,把台积电定位于为半导体公司做晶圆制造代工服务,创立之初便以“世界級”为发展目标。这一模式出现后,极大地降低了芯片行业的进入门槛,使得包括今日芯片行业巨头英伟达等在内的一批独立的无晶圆厂芯片设计公司陆续出现。

台積電創立之初,適逢半導體行業處于低迷期,全球範圍內的半導體市場增速快速下滑。沒有市場基礎、新的商業模式尚未被認可,所以剛成立的一兩年,台積電只能靠少量訂單艱難維持生存。業務人員經常四處碰壁,一整年都開發不出一個新客戶。

逆境之中,張忠謀的個人領導力發揮了至關重要的作用,他要求“每個人都應設定目標,達到了,再設一個更高的目標,逼迫自我達到”,同時善于激勵,讓員工“産生新的勇氣、新的信心,就能重新沖刺”。

作爲半導體行業大咖,張忠謀30多年職業生涯中積累了很多重要資源,這也是台積電能夠發展起來的重要原因之一。1988年,當時擔任台灣工研院董事長的張忠謀和剛剛上任的總經理戴克一起,通過私人交情將老朋友英特爾的CEO、《只有偏執狂才能生存》的作者安迪格魯夫請到台灣來對台積電進行考察認證。

格魯夫以帶領英特爾平安渡過多次磨難、把其變成技術世界中最爲自力更生的公司以及給投資者帶來巨額回報而知名,美國人也沒有因爲私交而對朋友網開一面的傳統,所以在考察中,英特爾對半導體的200多道制程一站一站地檢查,挑出了200多個問題要求台積電立即改進。而且,一旦通過認證,以後操作要換機器、換制程都得先經過他們的准許。

那时,尚无行业统一标准,拿到英特尔的认证就意味着拿到了世界級的认证,是对台积电生产能力最好的背书。张忠谋以其一贯的强悍作风,在落实策略时追求完美、坚持高标准、严要求,快速改进并给出了让刁钻的英特尔认可的结果,最终拿下了认证和订单。

而且经此一役,张忠谋还在企业内部团结了人心,建立起了规章制度上的国际化标准、世界級的管理基础和运营环境。半导体行业发展开始回暖后,张忠谋抓住机会火线出击,1994年辞去工研院董事长职务,全力投入企业经营,带领台积电在台湾证交所上了市,并迅速扩大规模,而且发展成为台湾最赚钱的公司。

回顾当时台积电的发展历程,现在看其能够发展起来除了张忠谋的个人經驗和能力外,还得益于外部的两个条件:一是台积电创立之前,已经有了代工模式的萌芽。当时很多IDM公司的人出来自立门户进行设计,缺钱去打造Fab,而交给IDM去做又担心设计方案泄露,所以产生了对代工生产的需求。二是当时纯晶圆代工的模式条件尚未成熟,其发展的可能性并不明显,大的半导体厂商没留意到,给台积电这样的新创公司留下了机会。

和所有的顛覆式創新模式一樣,台積電抓住機會瘋狂生長,1995年營收已經超過10億美元,1997年張忠謀又將台積電在美國紐交所上了市,並于當年實現13億美元營收,5.35億美元的巨額盈利。此後幾年,因爲被外界看好,無論是台積電還是張忠謀個人都獲得好評無數,各種榮譽稱號加身。

2


從獲得英特爾認證後快速打開市場到成爲台灣最賺錢的公司,台積電成立的前十年發展比較平順,但是真正讓它實現技術積累走向行業領先的是其1990年制定的,以IDM爲標的的“群山計劃”。當時各家IDM都有自己的制程標准,爲了獲得這些IDM的訂單,台積電必須針對不同客戶的需求逐個調整制程。

在这个过程中,台积电遵循三个步骤:一是使用IDM的制程技术;二是结合互相独立开发的技术;三是台积电与IDM共同开发新技术。通过这几个阶段逐級加深的合作,台积电慢慢完成了技术积累,而且笼络了一大批出色的人才。

到了2000年以後,只專注設計、無晶圓制造(Fabless)的迅速增長擴大了晶圓代工市場的規模,20大半導體企業中Fabless的數目從2000年的0家增加到2011年的4家,市場需求的增加讓晶圓代工業務進入更加快速的成長期。

2000年前後,互聯網、科技類公司不顧盈利,盲目擴張,泡沫破滅後,不僅股價崩盤,也對相關實體行業造成打擊。2000年毛利率高達46%的台積電也受到影響,2001年營收同比下滑了24%,淨利潤同比下滑了78%,但因爲保持了穩健的財務狀況,2002年就又恢複到29%的正增長,以超過50億美元的年營收進入半導體産業前10名,成爲全球最大的專業晶圓代工公司。

在快速发展公司的同时,张忠谋也在时刻關注行业动向,消除可能的风险。2000年,同为德州仪器出身的张汝京创立了世大半导体,发展势头太过迅猛,作风强悍的张忠谋说服世大第一大股东,在没有知会张汝京的情况下以50亿美元将其收购。

負氣北上的張汝京在上海成立了中芯國際並相繼從台積電和聯大挖人。被挖員工將台積電商業機密透露給了中芯國際,使得其在不到四年的時間裏,從無到有擁有了4個8英寸及1個12英寸晶圓廠。面對中芯國際的蠶食,台積電對這些被挖角員工提出訴訟,先于2005年2月獲得中芯國際支付的和解費用1.75億美元,後于2009年11月協議將會獲得中芯國際分4年支付的2億美元現金和10%的股份,並迫使張汝京離職。

在成立之後的第二個十年中,台積電的技術工藝逐步取得領先地位。90年代末,台積電的制程工藝還遠遠落後于英特爾,但是在快速追趕中拉近了與巨頭的距離。1999年,台積電領先業界推出可商業量産的0.18微米銅制程制造服務。2001年,台積電推出業界第一套參考設計流程,協助開發0.25微米及0.18微米的客戶降低設計障礙,以達到快速量産的目標。2005年,其更是領先業界成功試産65nm芯片。

隨著晶圓尖端技術從90nm發展到65nm,成本開始大漲,包括ST、英飛淩、NXP、飛思卡爾在內的衆多大廠都停止了對先進晶圓廠的投入。德州儀器也在2007年宣布放棄單獨開發32nm以下的工藝。到了2009年,在晶圓制程從40nm轉移到32nm的時候,富士通、松下、瑞薩、東芝和索尼等都轉型爲輕晶圓廠,這給台積電制造了機會。

到了2005年,台積電已是營收高達82.3億美元,稅後淨利高達29.1億美元且在競爭越來越激烈、整體利潤越來越低的情況下,依然以43.6%的毛利率繼續雄居台灣最賺錢公司之位的行業大公司。經營業績良好的台積電持續增加研發投入,向著行業巅峰前進。

然而,2008年金融海嘯期間,台積電受到沖擊,整個2009年收入同比下滑了11.2%。爲了應對金融危機,CEO蔡力行通過裁員進行成本管控,又引起了勞資糾紛。彼時已經退休4年的張忠謀動議董事會,罷免了蔡力行,在2009年6月金融風暴余波蕩漾之際,重回一線擔任公司CEO。

作为公司创始人,张忠谋对全体员工的感召力强,有能力稳定局面;作为人脉广泛的业界重量級人物,其对客户的影响力也大,他的复出让台积电在金融危机中快速恢复,2010年收入回升到同比增加41.9%。并在2012年取得有史以来的最佳业绩,营收达170亿美元,高居台湾上市公司之首。

54歲從頭開始的張忠謀,再次在世界半導體業頂天立地。台積電時代他是創造産業的人,之後,在帶領台積電發展過程中他創造了自己和客戶的兩個行業,以晶圓代工業引領了無晶圓廠的專業設計,讓行業發展蒸蒸日上。

3





已有 1 人評分熱心指數 信用等級 收起 理由
h2h2 + 5 + 5 精彩帖子

總評分: 熱心指數 + 5  信用等級 + 5   查看全部評分

stata SPSS
楊明凡 在职认证  发表于 2019-7-11 20:56:18 |顯示全部樓層
張忠謀重任CEO之後,大刀闊斧地推進公司重大決策,先是大筆一揮把2010年的資本支出上調一倍,增加到59億美元,力排衆議擴大産能。隨著大陸手機品牌的逐漸崛起,台積電的産能還是變得供不應求,尤其是28nm制程經常要排隊搶購。

當時,爲了將對手遠遠甩在身後,台積電針對智能手機芯片設計的主流制程,一連推出四個版本,幾乎年年改版,讓對手窮于追趕。每年新推出的制程不但較前一代速度提高、省電30%,而且芯片尺度還被微縮4%。通過“四連制”,台積電在28nm一戰中建立了很高的壁壘,28nm也成了它最給力的制程。

格羅方德成立後曾企圖搶占市場,深不見底的強權結合美國的先進技術,一度讓外界對台積電的前途很是擔憂。但是沒想到戰鼓才剛剛敲響就勝負已分。28nm制程有一個關鍵的技術選擇——先閘極(Gate-first)與後閘極(Gate-last),格羅方德和三星都選擇了先閘極,台積電則采用了後閘極,結果台積電一舉成功量産,三星與格羅方德的生産良品率卻始終無法提升。

张忠谋回归后开启的第二战是与三星的对决。在台积电开创的代工模式兴起后,全球范围内掀起了一股代工热,很多半导体厂商参与其中。目前,全球前八大代工厂中,三星是唯一的IDM厂商,也是最大的IDM代工厂。晶圆代工是三星的核心版块业务之一,多年来在与台积电争夺先进制程工艺市场话语权方面下足了功夫,也一直是业界關注的话题。

作为巨无霸級别的IDM,三星一直觉得台积电晶圆代工业务水平不够好,通过大力投资、独立代工业务、挖人等措施,不断向台积电发起挑战。2015-2016年,三星从台积电那里夺得了不少大客户订单, 代工业务出现大幅增长。到了2016-2017年,随着台积电先进制程的进一步成熟,三星代工部分大订单又被台积电抢了回去。

2018年初,在韩国首尔举办的三星晶圆代工論壇上,三星相关负责人表示,2018年的目标是将晶圆代工的市占率从第四名提升到第二名,超越联电和格芯,未来则打算超越台积电成为行业第一。不过,2018年三星的代工业务只实现了4%的微增长。

作爲具有高技術含量的重資産業務,晶圓代工需要投入的資金量巨大。台積電和三星兩家的資本支出占了全球晶圓代工廠的70%,而台積電一家就占據半壁江山。三星90nm制程節點的研發費用爲2.8億美元,到了20nm研發費用飙升到了14億美元,這還不包括後期的新生産線生産費用和建廠費用。台積電的投入更是巨大。因此,先進制程研發逐漸成爲了巨頭的遊戲。

其結果就是,當年全球具備130nm制程生産能力的廠家有22家,而能夠以16/14nm制程技術進行晶圓代工的廠商數量銳減到了5家。具備10nm、7nm以及更先進制程技術能力的廠商,只剩下了台積電、三星和英特爾這3家。

在先進制程方面,台積電處于絕對領先地位,三星位居其次。早在2011年台積電便攻克了28nm制程,之後先進制程發展迅速,其7nm制程已于2018年下半年實現量産,預計2019年收入占比將超過20%。5nm已于今年4月進行風險試産,預計在2020年實現量産。而三星已宣布于2018年下半年投産7nm,5nm及以下的先進制程也在規劃中。

作爲處于行業壟斷地位的兩大巨頭,台積電和三星是全球唯二具備10nm制程工藝量産能力的,三星作爲全能型IDM廠商,與自己的代工客戶有一定的競爭關系,擁有手機市場以及自研的Exynos系列SoC芯片作爲談判籌碼,對合作客戶具有一定的控制能力。手機SoC芯片是頂尖制程的最主要應用領域。總體來看,台積電和三星壟斷了使用先進制程的手機SoC芯片代工。

从技术水平上看,台积电和三星是并驾齐驱的,预计2019年量产的台积电7nm EUV版(N7+)与三星7nm的各项参数相近。目前,台积电初代7nm(未采用EUV)已经量产,是市面已量产的最先进制程,时间上具有先发优势。

在EUV使用方面,台積電與三星是設備生産商ASML前兩大訂購客戶。目前,台積電的EUV設備最多,有10台,三星次之,有6台。EUV作爲7nm以下制程必備工藝設備,對廠商最新制程量産具有至關重要的作用。由于對精度要求極高,台積電還與ASML在研發上有深入合作。

台積電叠代速度快,半導體制造技術步入14/16nm節點之後,采用的FinFET工藝技術開發難度和資本投入都大幅度增加,因此也被視爲先進制程技術的准入標准。台積電的28nm制程從2011年開始量産,領先競爭對手3-5年,從2014年開始量産16/20nm的芯片,之後就進入快速增長期,到2015年兩種制程的占比已經達到49%。

台積電爲了充分發揮技術優勢,非常注重先進制程量産後的迅速擴容。如台積電的130nm制程在2003年投入量産後,其營收占比僅用一年時間就從0陡升到28%;28nm制程的營收占比在2011年投入量産後,同樣只用了一年就從2%攀升到22%。

迅速扩张先进产能幫助台积电在每一个先进制程节点都能快速抢占客户资源、扩大先发优势,并使其产能结构明显优于同业竞争对手,这样,更高的产品附加值带来了更高的毛利率。而三星在IDM模式之下,晶圆代工部门设在半导体细分领域中,属于三級业务,能够获得的资源相对有限,即便知识产权和专利得到良好保护,也不能保证供应链的灵活自主和规避上层竞争带来的影响。

比如蘋果A4-A7系列處理器均在三星代工,2011年雙方爆發系列專利訴訟後,蘋果將A8轉單至台積電代工,A9分別交由台積電和三星代工,A10又是全部由台積電代工。由于上述原因,三星的代工部門雖然在制程技術的進展上和台積電不分伯仲,但其背景決定了它很難成爲晶圓代工領域的巨無霸。

在與對手的競爭中,台積電終于成長爲行業巨擘。2018年,台積電全年合並營收爲342億美元,同比增長6.5%;稅後淨利爲116.4億美元,同比增長3.3%,市場占有率接近6成。這一年公司營收、淨利與每股盈余連續七年創下紀錄,並成功量産7nm制程,領先其他同業至少一年。



4


台積電能夠成爲晶圓代工行業的絕對霸主,有如下幾點值得借鑒:

首先是台積電的積極奮進的文化。2014年,爲了有效提升10nm先進制程研發速度,台積電內部啓動了“夜鷹計劃”,編排研發人員實施24小時三班輪值不停休,大大提升了研發效率,2016年底,10nm開始量産,2017年開始爬坡,到第四季度時收入占比已達到25%。

其次是舍得投入,持續擴大研發規模,保證自己的行業領頭羊地位。1992-2017年,台積電每年研發費用從500萬美元快速增長至27億美元,無論是數量還是增長速度都遠超其他競爭對手。由于摩爾定律所面臨的技術挑戰日益複雜與困難,台積電不斷擴大的研發規模保證了其能持續提供給客戶領先的制程技術及解決方案。不斷擴大的資本開支又幫公司築起競爭壁壘,進一步穩固並擴大優勢地位。

台積電目前擁有三座12英寸超大晶圓廠,總産能超過700萬片,提供從0.13微米到7nm各種制程全世代以及半世代設計的生産,同時還保留部分産能作爲研發用途,從而支持5nm及更先進制程的技術發展。

第三是经营水平优异。经济学规律是规模太大会制约盈利水平,半导体晶圆代工行业属于技术与资本高度密集型,且随着行业发展会呈现更加集中的趋势,台积电作为行业龙头能够维持约50%的毛利率,其稳定的研发费用开支水平,控制极佳的运营成本水平,良好的经营和管理水平绝对是大多数上市公司都赶不及的。     

第四是先利用先進制程上的技術領先,率先獲得高利率並進行擴張,然後等後面的企業快要追趕上來時,再依靠規模優勢大打價格戰,如此循環,遠遠地甩開競爭對手,奠定自己的行業霸主地位。

除了日常經營管理和技術研發等企業自身的優勢外,還有兩點幫助台積電發展和登頂行業。一是台積電在起步之時得到了台灣當局資金的扶持。1987年,在台當局“政府”的推動下,台灣“國科會”出資1億美元,與飛利浦及一些民間資本共同創建了台積電。台積電成立時要建立一座6英寸晶圓廠,當時需要投資2億美元,除了台當局開發基金投入還有資金缺口。台積電得到了荷蘭飛利浦公司的入股,並且提供技術方面的幫助。

二是台積電能夠領先全球的一個根本在于他們設定了一個絕對不與客戶競爭的原則。回顧一下三星失掉蘋果A10訂單的事情,除了在A9上的性能不如台積電外,有傳言蘋果擔憂三星盜取其相關設計,所以終止了與三星的合作。

此外,還有以先進封裝技術配合新技術研發。2016年發布的蘋果A10處理器,就是用到了台積電的FOWLP技術,這給半導體從業者帶來了一個新的激勵,也會給台積電帶來不錯的收益。

随着中美贸易战爆发和逐步深入,半导体尤其是芯片产业得到前所未有的關注,未来,中国大陆势必要采取措施加快这一领域的发展。作为行业的绝对霸主,台积电的创立和发展过程有很多值得我们的企业学习和借鉴的地方。
您需要登錄后才可以回帖 登錄 | 我要注冊

京ICP备16021002-2号 京B2-20170662号 京公网安备 11010802022788号 論壇法律顾问:王进律师 知識産權保護聲明   免責及隱私聲明

GMT+8, 2019-7-24 03:44