世界正为中国南方这家工厂焦虑

自从1947年第一颗晶体管诞生以来，全球产业的神经还从未像今天这样，被某家工厂牵动。

2021年，全球芯片告急！

从大众、福特、通用到丰田……几乎所有汽车大厂，都因芯片短缺被迫减产、停产，甚至解散员工。

奥迪宣布全球裁员1万人！福特不得不减产其最赚钱的F150皮卡。

专业人士估计，2021年芯片短缺将给全球汽车产业造成610亿美元的损失。

十年前的日本311大地震，汽车业也曾遭遇缺芯，但这一次，和汽车业一起争夺芯片的，多了不止一个数量级。

从Xbox到VR/AR，从电视、手表到F35战斗机，乃至数以千亿级的IoT设备……全世界所有科技产品，都在贪婪地吞噬着芯片产能。

受此刺激，费城半导体指数一路飙升，力压纳斯达克。

随着万物互联时代的到来，越来越多人相信，芯片将在未来取代石油，成为全球最重要的战略资源。

而在这百年大变局的关头，全世界却惊讶地发现，自己正极度依赖中国南方一个工厂。

它，就是台积电。

还在怀疑？来看张图。

这是2020年全球晶圆产能排名，TSMC也就是台积电排第二，三星排第一。

但不要被表象欺骗。我们都知道，三星垄断了全球近一半的内存，也因此，其晶圆产能大多给了内存。

单论逻辑芯片，也就是负责各种运算的CPU、GPU、FPGA等，台积电是当仁不让的地表之王。

市场研究机构TrendForce的数据显示，台积电在全球芯片代工市场的份额高达51.5%，遥遥领先于三星。

这还是2020年二季度的数据，现在份额更高。按台积电的说法，其产能是第二名三星的3倍以上。

事实上，台积电一家的芯片代工产能，超过大陆、美国、日本和欧洲的总和。

就这，还不足以体现台积电的统治力。

全球芯片产能分10纳米以上成熟制程和10纳米以下先进制程。目前，全世界只有三星和台积电量产了10纳米以下先进制程。

最先进的7纳米和5纳米，台积电一度垄断了全世界98%的产能。就连英特尔，也只能望洋兴叹。

最近一年发布的旗舰手机，从苹果iPhone 12到华为Mate 40，其搭载的芯片都使用了10纳米以下先进制程。

这意味着，它们大多依赖台积电的工厂。

手机只是台积电全球影响力的冰山一角。事实上，从世界上最快的超级计算机——日本富岳（Fugaku）。

到全世界最先进的战斗机——F-35。

世界上很多最硬核的科技产品，其内部都跳动着台积电制造的“心脏”。

无论苹果、谷歌，还是高通、英伟达……全世界最炫酷的科技公司，都将芯片交给台积电代工。

车载芯片巨头英飞凌、恩智浦，虽有自己的工厂，但涉及先进制程，一样依赖台积电。

如此惊人的统治力，就连彭博社也禁不住惊呼：全世界正危险地依赖台积电。许多人由此联想到洛克菲勒。

19世纪末，洛克菲勒财团垄断了全美90%以上的石油供给。

当时的媒体，曾用“一只长满触手、盘踞在白宫和国会大厦上空的章鱼”来形容它的统治力。即便如此，其影响也主要在美国境内。

而今天的台积电，拥有最重要战略资源的生产能力，其影响遍及全球。

这种影响力的形成，得益于30多年前全球半导体产业的一次巨变。

上世纪70年代末，那些雄心勃勃、想要设计更高性能计算机的人们，都对越来越复杂的逻辑电路感到沮丧。

这时，加州理工学院教授卡弗·米德站出来，创建了一套简单的设计规则，将半导体产业带进超大规模集成电路（VLSI）时代。

米德还倡导一种无晶圆厂的芯片制造模式，即：

由无晶圆厂（Fabless）设计芯片，再交给芯片代工厂制造（Foundry）。

这个想法，在当时太过激进，再加上建厂门槛高，响应者寥寥。

直到1987年，德州仪器一个叫张忠谋的华裔工程师，受邀回到台湾，大胆指出：台湾要想在半导体世界立足，就必须走芯片代工模式。

当时，全世界所有芯片厂都是自己设计、自己制造，也就是IDM模式。

张忠谋的做法，无异于拿台湾半导体产业的未来做一次豪赌。好在，他赌对了时机。

就在他创办台积电的前一年，美国人用近乎强盗式的手段，逼日本签下“屈辱”的日美半导体协议。

靠着这一纸协议重夺半导体霸主之位的美国，急于将芯片制造外包出去，自己则集中精力搞更赚钱的芯片设计。

台湾则成为理想的产能输出地。包括英特尔、赛灵思（Xilinx）在内，一大批美国芯片厂都将产能部分或全部外包给了台积电。

有了订单的台积电风生水起。

巨头们一开始对台积电毫无戒心，甚至还弹冠相庆。毕竟，把产能外包给台积电，自己可专心搞设计，多赚点钱，何乐而不为。

但事情很快就起了变化。

随着芯片制程的推进，从3μm到90nm，再到28nm、10nm……建一个芯片工厂的开支呈几何级上涨。

最早，不到1亿，之后是几亿、几十亿，现在则需150亿—200亿美元。

很多芯片大厂发现：一方面，它们把订单给了台积电。

另一方面，它们却需要越来越多的钱来改进新工艺、投资新产线，但自己内部的订单慢慢开始养不活这些先进制程，又不能转型做代工。

而他们的对手台积电，则拥有来自全球的订单，包括那些因台积电才繁荣起来的无晶圆厂IC设计公司，如高通、英伟达、Xilinx，等等。

源源不断的订单，使得台积电有足够的底气，不惜血本将先进制程进行到底。

过去十年，台积电的资本开支从20多亿美元，猛增至2021年的280亿美元，是日本和欧洲之和的2倍。

这些钱，统统被用来建厂、买设备、改进工艺。事实上，台积电一家就买走了全球六成以上的EUV光刻机。

在这场残酷的烧钱大战中，大多数厂商掉了队。

从欧洲的英飞凌、恩智浦，到日本的瑞萨、索尼，都退出了先进制程的竞争。

21世纪初，90纳米时代，全球有18家厂商竞争。如今，5纳米时代，只剩三星和台积电两个玩家。

AMD最早也有晶圆厂，后来扛不住，把工厂卖了。

独立出来的格芯（GlobalFoundries），曾野心勃勃想要征服7纳米，怎奈实力不济，最终败下阵来。

就连英特尔，也在7纳米制程上“翻车”，至今无法量产。

数十年来，欧美日半导体巨头为了节省成本及赚更多的钱，纷纷将芯片制造外包给了亚洲工厂。

这笔当初看似很划算的买卖，现如今正变成一柄扎向其心窝的利刃。

随着这一产能大转移，美国占全球半导体产能的份额，从1990年的37%锐减至2019年的12.8%，欧洲更跌至5.8%。

当全球爆发芯片危机时，它们才发现，自己是如此依赖太平洋上的这座小岛。

从去年下半年开始，台积电的电话就被打爆了。

全球纷至沓来的订单，美、日、德等国政府的亲自“关照”，让台积电加快了扩产的步伐。

这是一幅台积电先进制程产线布局图。

扩产早在几年前就已开始。

这些年，台积电从台北、台中到台南，到处疯狂卖地、建厂。所到之处，房价、地价飙升。

这是台南一处闲置多年的彩晶厂房，比一个足球场还大。台积电于2020年大手笔买下，打算将它打造成一个半导体工厂。

台南是这几年，台积电很倚重的一个地方。

这里有世界上最先进的5纳米工厂，代号F18，总投资300亿美元，被张忠谋称为世界第一厂。

两年多前，这里还是一片甘蔗地。2018年1月，项目一期动工时，张忠谋亲自铲下第一抔土。

如今，它已是全世界最重要的半导体先进制程制造基地，先后为华为麒麟9000和苹果A14芯片代工。

二期、三期也在火速赶工中。

为了加快建设进度，台积电开出每天4000新台币、2倍于行业平均水平的高工资。

从各地蜂拥赶来的建筑商和工人不能满足需求，当地甚至出现了用工荒。互联网上，到处是台积电紧急招工的帖子。

短缺的不止是人工，还有水。

生产芯片需要大量的淡水。为给台积电F18工厂供水，台南市专门在其东南角修建了南科第四座自来水加压站（图中红框处）。

今年以来，台湾地区遭遇旱灾。水荒之下，在台积电工厂门外，为其供水的运水车，排起了长队。

一边是台积电因为全球芯片告急，在加班加点。另一边，却是全球主要经济体不断加重的芯片焦虑症。

过去20年，大陆芯片消费量世界占比，从18%猛增至60%；同期，芯片产能却只占到全球的13.9%。

换句话说，我们现在每年都需要大量进口芯片。

比我们更焦虑的，是美国。

2020年，美国政府是以几乎“威逼利诱”的方式，邀请台积电到美国建厂，以获得5纳米先进制程。

不久前，又有高通、英特尔在内，全美21家芯片巨头CEO联合致信拜登总统，敦促白宫加大在半导体制造和基础应用研究上的投入。

即便这样，还是不放心。毕竟，台积电离大陆太近。

为此，美国国防部前副部长鲍勃·沃克曾忧心忡忡地指出：我们从领先两代到落后两代，只相隔110英里！

就连欧洲也开始不淡定，不但力邀台积电，还宣布未来三年投入1450亿欧元，重振半导体产业。

暗流涌动下，世界局势变得不再平静。张忠谋曾一度坦言：台积电已成为地缘战略家的必争之地。

尽管局势微妙，但30年前首创芯片代工模式的他，依旧信心满满：“我们不知道谁能拔得头筹，但不管对手是谁，我们都会成为赢家。”