来源：财华网
小小的一个晶圆，为何能在芯片市场中拥有“牵一发而动全身”之势，两者之间的关系是什么？另外，晶圆代工全球市场中，为何台积电和联电等国际大厂话语权如此之前高，而作为芯片需求大国的中国，为何没有一家企业与其抗衡呢……
针对上述问题，财华社将以【半导体之晶圆江湖】为专题，采用通俗易懂的写作手法，带领长期关注及支持财华社、财华社子栏目“港股解码”的读者及朋友们，共同考究“晶圆江湖”，让各位的投资及认知更上一层楼。
目前，【半导体之晶圆江湖】之专题进入第二阶段企业篇。本篇主要分享晶圆代工全球市场中，寡头台积电的一骑绝尘之路。
台积电之张忠谋：“谋”时而动
说到阿里巴巴就会想起马云，说到京东就会想起刘强东，说到福耀玻璃就想起曹德旺，说到华为就会想起任正非，说到联想就想起柳传志……而说到台积电自然而然就会想起——张忠谋。
图：张忠谋图源：百度百科
与普通人相比，张忠谋一生可谓是一路开挂高走。
1949年，18岁的张忠谋进入美国哈佛大学，全校1,000多位新生，他是唯一的中国人。然而，次年张忠谋不知何故转学到另一所高校麻省理工学院，专攻机械工程。
4年后，张忠谋获得麻省理工学院机械系硕士学位的同时，成为波士顿一家电器公司Sylva-nia（希凡尼亚）半导体部门工程师，就此开启了半导体的生涯。
工作了3年之后的张忠谋，不管在行业经验及知识储备都上了一个台阶，需要一个实力更加强劲的平台,给予其才能的释放。
1958年，27岁的张忠谋来到德州，进入德州仪器（TexasInstruments），为德州仪器第一个中国员工。值得注意的是，进入德州仪器之后，张忠谋不忘进一步提升自己的技能包，开始为攻读博士学位而努力着，并成功于1964年获美国斯坦福大学电机系博士学位。
图：德州仪器（TexasInstruments）图源：百度图库
在德州仪器工作期间里，张忠谋因出众的能力及专业功底，获得公司管理层的信任。短短7年时间里，从张忠谋工程师直接升一路升至公司的第三手资深副总裁的位置。此时，德州仪器已成为世界第一，在全球有6万员工。
与昔日落寞的行业巨头一样，成为世界第一德州仪器，在创新及新领域布局方面，决策飘忽不定，杀伐不再果断，一心只想坐稳赚钱。
此时，身处高位的张忠谋认为德州仪器应该把更多精力与金钱投入到半导体研发上，而不是消费电子产品，但掌控权及话语权注定不再自己身上，对公司发展方向不满又无力改变。
于是乎，1985年，已经55岁的张忠谋，毅然决然的辞职回到了中国台湾，准备筹建属于自己的半导体公司。这公司就叫做“台湾积体电路製造公司”，其中“积体电路”就是“集成电路”的意思。
图源：百度图库
在德州仪器27年的职业生涯里，让张忠谋拥有高瞻远瞩的战略眼光。
张忠谋认为，未来的芯片产业必定是要实现分工的，而这其中，晶圆製造这一环节不但市场前景广阔，而且更适合从零介入。
于是，张忠谋选择谋势而动，台积电就要专门做晶圆製造的代工，而且未来一定要成为世界级的晶圆代工工厂。
看似小小的晶圆片，实则包罗万象，内有乾坤，需要集技术、人才及资本为一体才能运作得起来。
从零开始做的台积电，就被卡在资本这一环节。据了解，为了给台积电创立寻求第一笔风险投资用来建设厂房和采购设备，张忠谋亲自给美国、日本的十多家半导体企业写信。但是，包括索尼、三菱在内的大多数半导体公司都拒绝了，其原因都是认为单一的晶圆製造生意行不通。
然而，历史总是惊人地相似。行业龙头的崛起过程中，面对初创期资本困境，都有资本及时援助纾困。
马云的阿里巴巴遇上了软银，腾讯遇上了香港盈科和IDG，而张忠谋的台积电则遇上中国台湾政府及荷兰皇家飞利浦。
据了解，几经辗转努力之后，台积电依靠中国台湾政府和荷兰皇家飞利浦的两笔资金，以及一些民间资本共计13.775亿新台币正式成立。
台积电成立的几年时间里，依托张忠谋在半导体行业的名声及人脉成功获得英特尔的认证，并获得订单。
彼时，获得世界顶级芯片大厂英特尔信任，就意味着获得行业最高认可。消息传出，在整个半导体行业形成了示范效应，主动来找台积电的半导体设计公司也多了起来。至此，台积电在晶圆代工领域开始站稳脚跟。
台积电：谋势而动，乘势而上
步入90年代，正如张忠谋预料的一样，集成电路产业景气度不断提升，网络芯片、图形处理、Wi-Fi芯片设计等新兴领域半导体公司如雨后春笋般不断冒出，晶圆製造这一环节增量空间不断被放大。
在此背景之下，台积电顺势而上，陆续在美国加州、荷兰阿姆斯特丹等地设立分公司，从而能更深入地了解客户需求的同时，获得更多订单，将自身的晶圆代工业务规模逐步壮大。
与此同时，为了进一步扩大产能及满足更多需求，张忠谋将台积电推上了资本市场。台积电先于1994年在台湾上市，仅时隔3年又在美国纽交所上市。
在登陆资本市场期间内，台积电的大单一个接一个。例如1998年，英伟达同台积电达成战略合作，将所有的图形加速显卡直接交给台积电来生产。
不仅如此，实现“台+美”两大融资平台的台积电，迎来历史的转折点。在传统半导体厂商因成本压力且开始被迫分离出自己的晶圆製造业务，专心搞设计之际，借助资本力量的台积电如虎添翼，开始收购整合行业资源及技术。
2000年，台积电收购世大，而通过此次收购，压倒了台联店，确立了其老大的位置；Atmel分别于2007~2009年将其英国、德国等地的晶圆厂出售给包括台积电在内的买家；2009年，IDT与台积电合作进行晶圆生产，旗下晶圆厂逐步关闭或寻求出售。
在台积电通过“买买买”整合业内资源及产能壮大自身实力的形势下，传统半导体厂商退出晶圆製造业务。2008年，AMD收购ATI等大规模支出，AMD将晶圆厂卖给了阿布扎比的ATIC；2014年，IBM将旗下晶圆厂出售给格罗方德，并给予15亿美元补贴；2017年至2018年，富士通分别将8寸线和12寸线出售给安森美和联电；2017年，Cypress出售位于美国明尼苏达布卢明顿（Bloomington）的晶圆厂。
在台积电壮大的过程中，不断通过大手笔资金用于新技术研发和人才的培育，以筑高自身在工艺技术、良率控制和封装测试等领域的护城河，同时大幅降低了半导体公司采用新设计的门槛和研发成本，进而推动全球集成电路快速的发展。
例如，2001年不惜重金挖来3D晶体管技术（FinFET和FDSOI）的主要发明人胡正明，任公司CTO。3D晶体管技术这项技术，简单讲是把晶体管排布方式从原来的平铺改为立体堆叠，使得单位面积内能容纳的晶体管数量更高。而一枚芯片的晶体管越多，一般认为它的计算性能就越强大。
在胡正明担任台积电CTO的三年多时间里，台积电加速消化这一新技术，并在量产过程中不断尝试，终于在2013年率先将16纳米FinFET工艺投入风险生产（riskproduction），比三星电子旗下晶圆代工部门领先了差不多两年时间。
而这些新技术的问世，又很快应用于电子产品上。例如，苹果在2015年推出的iPhone6S。据了解，苹果iPhone6s搭载两种处理器，一种是三星14nm工艺製程生产的A9处理器芯片；另一种则是台积电16nm工艺製程生产的A9。据了解，台积电16nm工艺製程用于A9处理器采用技术就是3D晶体管技术。
随着客户的产品大卖，出货量的飙升，也为台积电带来更多代工营收，而张忠谋又乘胜追击，把营收中的大部分用在扩充产能和新技术研发上，形成了正向循环。
继续以苹果为例，2017年苹果iPhone8上搭载的10nm製程的A11Bionic就是台积电内部启动“夜鹰计划”的重要研究成果之一。台积电每攻克一个工艺製程都用于苹果的新机身上。例如，苹果A12处理器用的就是台积电7nm工艺製程；据外媒报道，未来苹果A15处理器将采用台积电第二代5nm工艺製造，而A16采用4nm工艺製造。
不仅如此，随着技术工艺製程的不断升级，先进製程巨大的资本性支出及成本门槛也让绝大数竞争对手望而却步，进而让台积电成长为全球晶圆代工的寡头。
以5nm节点为例，投资成本高达数150亿美金，是14nm的3倍，是28nm的5倍。为了建设5nm产线，2020年台积电计划全年资本性支出高达184亿美元。先进製程不仅需要巨额的建设成本，而且也提高了设计企业的门槛，根据IBS的预测，3nm设计成本将会高达5-15亿美元。
根据国元证券数据统计，从目前晶圆代工行业竞争格局变迁来看，随着工艺节点的推进，受困于工艺技术迭代快、投资资金投入大等因素影响，参与竞技玩家越来越少，28nm到14nm是个明显的分水岭，14nm开始使用3D结构的晶体管，製造难度陡增，行业竞争对手越来越少。
据国元证券数据显示，目前拥有5nm技术工艺製程生产能力就只有台积电和三星两家。
从市场份额来看，2020年全球晶圆代工市场份额国际市场三巨头台积电、三星及联电，占据了近80%的市场份额。其中，台积电以56.21%的市场占有率处于绝对领先的地位，三星和联电分别以15.62%及7.03%位列第二、第三。
结语：
张忠谋的台积电的成功与壮大并偶然，从创业初期获英特尔的认证之后，又陆陆续续收获英伟达、苹果、博通、Marvell、ATI、AMD、高通等信任，又通过技术工艺优势提前量产并获得客户的订单，实现营收之后，又继续研发下一代工艺，使得后进晶圆厂商在先进製程工艺上的投资低于预期回报而放弃竞争，进而扩大自身的市场份额，形成巨大的行业壁垒。
可以预见的是，受工艺技术迭代快、资金投入大、研发週期长等限制，晶圆代工行业马太效应或将会愈加明显，台积电短时间霸主地位，后来者将难以撼动。
文：一枝
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