當前位置:
首頁 > 科技 > 「扼喉之手」台積電

「扼喉之手」台積電

在英特爾宣布將部分高端晶元生產業務外包給台積電後,彭博社悲觀地表示:英特爾乃至美國主導半導體的時代畫下句點,這個行業的風向標自此轉移到了台積電。

隨著台積電於2004年提出發展「先進技術、卓越製造、客戶關係」三位一體的競爭優勢,其便一路走向了半導體行業的頂峰。而這三大核心競爭力,也正是其成為華為扼喉之手的原因

先進技術上,台積電在晶元製程競賽中已走入無人區很久。

當英特爾在其14nm和10nm後加上一個又一個加號時,台積電的進展卻極為順利:2017年量產10nm,2018年量產7nm,2020年量產5nm,3nm計劃在2021年上市,甚至2nm的研製都已獲得重大突破。

哪怕考慮到英特爾對於製程的命名更加保守(其10nm水平甚至好於台積電7nm),英特爾自己也不得不承認在製程上落後台積電至少2年。

要了解何為製程優勢,需大概知道晶元的工作原理。

簡單來說,晶元可被理解為無數個小「開關」的集合,而「開關」的開合則對應著二進位中的1和0,配合一些「開關」組合構成的邏輯處理部件,進而形成了整體計算能力。

這裡的「開關」即晶體管,而電流流經與否對應著其開與關,製程則是每個晶體管內電流流經的距離。更小的製程表示更短的電子運動距離,即晶體管更短的反應時間、更細微的發熱以及更小的面積,從而理論上增加單片晶元上的晶體管密度,進一步提升性能。

隨著製程的不斷降低,摩爾定律失效,每一代製程進步的付出變得愈發巨大。

20nm製程的突破改變了使用數十年的MOSFET結構,引入新結構FinFET。

7nm製程的量產得益於投資了50多億歐元開發,逾一億美元一台的全新EUV光刻機。

3nm以下的製程又將引入另一種新型晶體管結構GAA……

如今每一點製程的進步都仰仗一次更大的技術革新,其背後則是幾何增長的人力與財力資源。在這個贏者通吃的市場,台積電製程優勢的高牆越發高聳。

如果說技術上的優勢是台積電光鮮的肌肉,極強的製造能力則是其制勝的內功。

當前5nm製程高牆內其實有三星和台積電兩家,但台積電拿下了今年幾乎所有的5nm訂單,甚至從高通手中搶下了三星本已吃下的部分,依靠的便是其遠超對手的產能與良率。

動態調配生產線的引入使得台積電的產能利用率可以達到110~120%,完善的內部管理制度和多年生產經驗的累積讓台積電一條成熟產品線的良率可以達到95~98%?……

這些相對不顯眼的優勢保障了產能並大大降低了成本,也才讓台積電這樣一家代工廠能夠吃下市場上最多的訂單,並常年保持50%左右的利潤率。

三位一體的最後一點是客戶關係,於2002年被張忠謀親手提升到願景高度的戰略,構成了台積電最難復刻的核心競爭力。

台積電成立之初,張忠謀利用個人關係承接了部分英特爾晶元訂單,但初期良率極低。為提升良率,台積電邀請英特爾技術團隊來台積電工廠,幫忙解決了200多個技術問題,讓良率有了質的飛躍。

這種跳脫傳統供應鏈上下游關係,在產業內形成相互依賴的戰略夥伴特質,也延續下來成為了台積電的核心競爭力之一。

一方面,台積電依靠其領先的製程技術為下遊客戶提供整合性服務,從製造商角度支援晶元的設計;此外還向上游延伸,協助EDA(Electronic Design Automation)廠家、光刻機廠家開發產品。

另一方面,下游廠商與台積電共擔風險進行流片,幫助其試錯以提升良率。

這種夥伴關係為雙方都帶來了很多實在的優勢。

ASML在台積電全力協助下研製出7nm EUV光刻機,台積電則獲得了ASML 2018年29台光刻機產能中的18台(中芯國際僅有1台);

蘋果與華為幫助台積電共擔3億元5nm晶元流片成本,台積電也優先將5nm產能供給這兩家。

在與上下游企業的共進退中,台積電付出了時間去陪伴成長,融入生態,又塑造了生態,從而形成一條極難逾越的護城河。

台積電的出現推進了半導體行業分工合作、各司其職的模式,大大降低了晶元製造這一典型的資源密集、技術密集、人才密集型產業的准入門檻,攪動了市場,激發了創新,也為中國晶元廠商的發展創造出了難得的空間。

而華為海思是如何抓住了這一機遇,成為手機晶元行業的一股重要力量,則會在下篇文章中闡述。

喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!


請您繼續閱讀更多來自 億歐網 的精彩文章:

王維瑋出任主管合伙人,負責To C方向投資
中日歐美汽車大咖對話:進一步積極擁抱中國汽車市場