臺積電的極限制造

　　臺積電目前已有9座晶圓廠，包括正在擴建中的兩座12寸廠(Fab12和Fab14)，同時在臺中動工修建新的Fab15。同時開工修建3座“十億級別的工廠”(GigaFabs，指晶圓處理能力超過10萬枚/月的12寸廠)在臺積電尚屬首次，僅上半年，其資本支出就達(dá)31億美元。未來數(shù)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納米為止的中長期戰(zhàn)略生產(chǎn)基地。

　　如果3個工廠的建設(shè)計劃按時完成，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)濟的樂觀。他預(yù)計今年臺積電營收增長15%，更三度調(diào)高全球半導(dǎo)體市場增長率至30%，并指出其中晶圓代工業(yè)的增長率將高于整體半導(dǎo)體業(yè)，約為40%。

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

　　事實上，擴大產(chǎn)能是一個賭注甚高的游戲——隨便一筆投資都涉及上億美元，訂單數(shù)又緊隨經(jīng)濟周期大幅波動。半導(dǎo)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(fù)蘇大賺一筆著稱，在這背后都是領(lǐng)導(dǎo)者的經(jīng)驗、魄力與前瞻性。

　　張忠謀就是華人中最懂這個產(chǎn)業(yè)的人。“他記得的數(shù)字比我記得的多。”前臺積電CFO、現(xiàn)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(dǎo)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。張忠謀就是那個大將。”

　　TSMC Inside

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

　　1955年，24歲的張進(jìn)入希凡尼亞半導(dǎo)體(Sylvania)時，半導(dǎo)體業(yè)才3歲。當(dāng)時，他手握包括希凡尼亞和福特汽車在內(nèi)的4家公司聘書，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，卻沒有通過資格考試。

　　這是張忠謀人生第一個低谷。站在沒有“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個世紀(jì)。沉浸在半導(dǎo)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(dǎo)體業(yè)大放異彩，張也隨之一起攀上人生的第一個高峰：35歲就成為德儀集成電路部總經(jīng)理，36歲升任副總裁，41歲時已是主管其全球半導(dǎo)體部門的資深副總裁，成為當(dāng)時美國企業(yè)中極少數(shù)華人高管之一。

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

　　但當(dāng)時幾乎沒有人看好臺積電所代表的全新代工商業(yè)模式，甚至很少有人能聽懂。“他那時心情很黯淡。”曾任臺積電第一座6寸廠廠長的華亞科技總經(jīng)理高啟全對《環(huán)球企業(yè)家》回憶道。

　　此前，半導(dǎo)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(shè)計芯片，在自有的晶圓廠生產(chǎn)，并自己完成芯片測試與封裝。張忠謀所開創(chuàng)的晶圓代工(foundry)模式則試圖專注負(fù)責(zé)鏈條中段的芯片制造，這樣半導(dǎo)體業(yè)者無需負(fù)擔(dān)超高額的建廠費用，只需將設(shè)計好的芯片交由臺積電生產(chǎn)。“我們總是對客戶說，把我們的廠當(dāng)做你自己的廠。”臺積電副董事長曾繁城對本刊表示。如果沒有臺積電這樣的代工企業(yè)，現(xiàn)在在全球芯片業(yè)中占23%的芯片設(shè)計業(yè)便不可能出現(xiàn)。

　　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開始對臺積電另眼看待。曾繁城表示，為搶下大單，當(dāng)時擬定了一套“群山計劃”：針對5家使用先進(jìn)制程的IDM，制定專屬的技術(shù)計劃來支持每一家的不同需求。

　　從2000年起，12寸廠成為新建晶圓廠主流，但一座造價高達(dá)25至30億美元，不僅中小IDM負(fù)擔(dān)不起，大型IDM要投資也常顯吃力。而“群山計劃”經(jīng)過與德儀、意法半導(dǎo)體(STM)和摩托羅拉等的磨合，臺積電開始贏得夢寐以求的IDM客戶。

　　10年后的今天，臺積電已有近1000億新臺幣的營業(yè)額來自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%的收入來自芯片設(shè)計公司，25%來自IDM。“從長期看，來自IDM的收入占比會越來越高。”張忠謀說。現(xiàn)在，IDM已較少自己生產(chǎn)40納米制程的芯片。“做到28納米時幾乎所有IDM都要靠代工，20納米更不用說。”張表示。至于40納米之前的制程則有季節(jié)性，是否委外代工取決于IDM自己的產(chǎn)能是否能應(yīng)付。

　　整體而言，IDM放棄自建晶圓廠已是大趨勢，比如AMD便在2008年底將芯片制造剝離出去。近10年來只有所謂“輕晶圓廠”(fab-light)或“無晶圓廠”(fabless)模式的興起，而沒有芯片設(shè)計公司反過來成為IDM。最大的原因便是投建晶圓廠所需資金實在過高，將來一座18寸廠的預(yù)算便是80至100億美元，只有英特爾、三星電子和臺積電負(fù)擔(dān)得起。就連張忠謀都感嘆投建18寸廠相當(dāng)困難。

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

　　簡言之，全球半導(dǎo)體制造都更倚重芯片代工。臺積電是其中市場占有率50%以上的王者，可以預(yù)見，未來更多的科技新品都將是“TSMC Inside”。