臺積電的極限制造

　　臺積電目前已有9座晶圓廠(chǎng)，包括正在擴建中的兩座12寸廠(chǎng)(Fab12和Fab14)，同時(shí)在臺中動(dòng)工修建新的Fab15。同時(shí)開(kāi)工修建3座“十億級別的工廠(chǎng)”(GigaFabs，指晶圓處理能力超過(guò)10萬(wàn)枚/月的12寸廠(chǎng))在臺積電尚屬首次，僅上半年，其資本支出就達31億美元。未來(lái)數年，臺積電將向Fab15投資3000億新臺幣(約合93億美元)，初步以40納米制程為主，接下來(lái)將進(jìn)一步參與28納米制程的研發(fā)與量產(chǎn)，并成為直到7納米為止的中長(cháng)期戰略生產(chǎn)基地。

　　如果3個(gè)工廠(chǎng)的建設計劃按時(shí)完成，2012年臺積電的12寸產(chǎn)能將提升40%。從中不難看出張忠謀對行業(yè)與經(jīng)濟的樂(lè )觀(guān)。他預計今年臺積電營(yíng)收增長(cháng)15%，更三度調高全球半導體市場(chǎng)增長(cháng)率至30%，并指出其中晶圓代工業(yè)的增長(cháng)率將高于整體半導體業(yè)，約為40%。

　　目前，臺積電的客戶(hù)仍在排隊下單。對此，張的態(tài)度是，芯片制造業(yè)總在供不應求或供過(guò)于求間搖擺;如果要選擇，臺積電寧可選擇產(chǎn)能過(guò)剩，保留10%至15%的預備產(chǎn)能以應對需求激增的時(shí)候。

　　事實(shí)上，擴大產(chǎn)能是一個(gè)賭注甚高的游戲——隨便一筆投資都涉及上億美元，訂單數又緊隨經(jīng)濟周期大幅波動(dòng)。半導體產(chǎn)業(yè)中的佼佼者英特爾就以善于在危機中下重注、然后借經(jīng)濟復蘇大賺一筆著(zhù)稱(chēng)，在這背后都是領(lǐng)導者的經(jīng)驗、魄力與前瞻性。

　　張忠謀就是華人中最懂這個(gè)產(chǎn)業(yè)的人。“他記得的數字比我記得的多。”前臺積電CFO、現任臺灣通訊服務(wù)商大哥大總經(jīng)理的張孝威對《環(huán)球企業(yè)家》表示，他本人多次被《亞洲貨幣》(Asiamoney)評為“最佳CFO”。在硅谷做了30多年的半導體產(chǎn)業(yè)的美國益華計算機(Cadence)創(chuàng )始人黃炎松則對本刊感慨：“千兵易得，一將難求。張忠謀就是那個(gè)大將。”

　　TSMC Inside

　　“大將”張忠謀已從業(yè)半導體近60年，確實(shí)鮮有人能望其項背。

　　1955年，24歲的張進(jìn)入希凡尼亞半導體(Sylvania)時(shí)，半導體業(yè)才3歲。當時(shí)，他手握包括希凡尼亞和福特汽車(chē)在內的4家公司聘書(shū)，心情卻很低落。因為從麻省理工學(xué)院機械系拿到碩士學(xué)位后，他一心想攻讀博士，卻沒(méi)有通過(guò)資格考試。

　　這是張忠謀人生第一個(gè)低谷。站在沒(méi)有“Morris Chang”(張的英文名)名字的榜單前，他感到“自尊心、自信心全都被消滅了”。

　　此后，張忠謀于1958年加入德儀，并在那里工作了1/4個(gè)世紀。沉浸在半導體技術(shù)研發(fā)中的他常與同事、集成電路(IC)的發(fā)明人杰克•基爾比(Jack Kilby)一起喝咖啡、談研究，目擊了集成電路的發(fā)明歷程。德儀在半導體業(yè)大放異彩，張也隨之一起攀上人生的第一個(gè)高峰：35歲就成為德儀集成電路部總經(jīng)理，36歲升任副總裁，41歲時(shí)已是主管其全球半導體部門(mén)的資深副總裁，成為當時(shí)美國企業(yè)中極少數華人高管之一。

　　1985年，張忠謀放下“美國夢(mèng)”，回到臺灣擔任工業(yè)技術(shù)研究院院長(cháng)。兩年后，55歲的他創(chuàng )立臺積電，掀開(kāi)臺灣半導體業(yè)最重要的一頁(yè)。

　　但當時(shí)幾乎沒(méi)有人看好臺積電所代表的全新代工商業(yè)模式，甚至很少有人能聽(tīng)懂。“他那時(shí)心情很黯淡。”曾任臺積電第一座6寸廠(chǎng)廠(chǎng)長(cháng)的華亞科技總經(jīng)理高啟全對《環(huán)球企業(yè)家》回憶道。

　　此前，半導體業(yè)由整合組件制造商(Integrated Device Manufacturer，IDM)一手把持：德儀和英特爾等自行設計芯片，在自有的晶圓廠(chǎng)生產(chǎn)，并自己完成芯片測試與封裝。張忠謀所開(kāi)創(chuàng )的晶圓代工(foundry)模式則試圖專(zhuān)注負責鏈條中段的芯片制造，這樣半導體業(yè)者無(wú)需負擔超高額的建廠(chǎng)費用，只需將設計好的芯片交由臺積電生產(chǎn)。“我們總是對客戶(hù)說(shuō)，把我們的廠(chǎng)當做你自己的廠(chǎng)。”臺積電副董事長(cháng)曾繁城對本刊表示。如果沒(méi)有臺積電這樣的代工企業(yè)，現在在全球芯片業(yè)中占23%的芯片設計業(yè)便不可能出現。

　　1990年代早期，芯片代工企業(yè)在制程技術(shù)上仍追不上德儀和摩托羅拉等歐美大型IDM，直到1998年，臺積電才在0.18微米制程上勉強趕上IDM。出于成本考慮，IDM開(kāi)始對臺積電另眼看待。曾繁城表示，為搶下大單，當時(shí)擬定了一套“群山計劃”：針對5家使用先進(jìn)制程的IDM，制定專(zhuān)屬的技術(shù)計劃來(lái)支持每一家的不同需求。

　　從2000年起，12寸廠(chǎng)成為新建晶圓廠(chǎng)主流，但一座造價(jià)高達25至30億美元，不僅中小IDM負擔不起，大型IDM要投資也常顯吃力。而“群山計劃”經(jīng)過(guò)與德儀、意法半導體(STM)和摩托羅拉等的磨合，臺積電開(kāi)始贏(yíng)得夢(mèng)寐以求的IDM客戶(hù)。

　　10年后的今天，臺積電已有近1000億新臺幣的營(yíng)業(yè)額來(lái)自IDM的委外訂單。其研發(fā)資深副總經(jīng)理蔣尚義對本刊表示，臺積電75%的收入來(lái)自芯片設計公司，25%來(lái)自IDM。“從長(cháng)期看，來(lái)自IDM的收入占比會(huì )越來(lái)越高。”張忠謀說(shuō)?，F在，IDM已較少自己生產(chǎn)40納米制程的芯片。“做到28納米時(shí)幾乎所有IDM都要靠代工，20納米更不用說(shuō)。”張表示。至于40納米之前的制程則有季節性，是否委外代工取決于IDM自己的產(chǎn)能是否能應付。

　　整體而言，IDM放棄自建晶圓廠(chǎng)已是大趨勢，比如AMD便在2008年底將芯片制造剝離出去。近10年來(lái)只有所謂“輕晶圓廠(chǎng)”(fab-light)或“無(wú)晶圓廠(chǎng)”(fabless)模式的興起，而沒(méi)有芯片設計公司反過(guò)來(lái)成為IDM。最大的原因便是投建晶圓廠(chǎng)所需資金實(shí)在過(guò)高，將來(lái)一座18寸廠(chǎng)的預算便是80至100億美元，只有英特爾、三星電子和臺積電負擔得起。就連張忠謀都感嘆投建18寸廠(chǎng)相當困難。

　　“我們都在討論如何善用外部資源。”德儀亞洲區總裁陳維明對《環(huán)球企業(yè)家》說(shuō)。代工已是德儀內部的最高指導原則，它放棄了45納米之后的高階制程，此前便已將大客戶(hù)升陽(yáng)微電子(Sun Micro)45納米芯片的訂單轉移到臺積電制造。

　　簡(jiǎn)言之，全球半導體制造都更倚重芯片代工。臺積電是其中市場(chǎng)占有率50%以上的王者，可以預見(jiàn)，未來(lái)更多的科技新品都將是“TSMC Inside”。