量產(chǎn)4nm，進(jìn)軍2nm，為何臺(tái)積電能成為世界第一？

　　文/DoNews專欄作者 maomaobear

　　日前，臺(tái)積電在其官網(wǎng)所披露的二季度財(cái)報(bào)分析師電話會(huì)議材料中，提及4nm工藝的。

　　臺(tái)積電CEO、副董事長(zhǎng)魏哲家在會(huì)上表示，他們將推出4nm工藝，作為5nm工藝家族的延伸。4nm工藝將兼容5nm工藝的設(shè)計(jì)規(guī)則，計(jì)劃在2022年大規(guī)模量產(chǎn)。

　　同時(shí)，臺(tái)積電3nm工藝也將大規(guī)模量產(chǎn)，后者計(jì)劃量產(chǎn)的時(shí)間是2022年下半年。3nm工藝能把晶體管密度較5nm將提升70%，運(yùn)行速度提升10%到15%，能效提升25%到30%。

　　而且臺(tái)積電2nm技術(shù)也已經(jīng)突破，臺(tái)積電將切入環(huán)繞式柵極技術(shù) (gate-all-around，簡(jiǎn)稱 GAA)技術(shù)，并獲得技術(shù)重大突破，成功找到切入 GAA 路徑。2nm量產(chǎn)也有曙光。

　　當(dāng)中國(guó)自主產(chǎn)業(yè)鏈90nm都非常困難的時(shí)候，臺(tái)積電高歌猛進(jìn)超越英特爾成為世界第一，它是如何做到的?

　　張忠謀傳奇

　　臺(tái)積電的創(chuàng)始人是張忠謀，創(chuàng)辦臺(tái)積電時(shí)他已經(jīng)55歲了。

　　張忠謀浙江寧波人，出生于1931年，其父曾任寧波市鄞縣財(cái)政局長(zhǎng)，其母是寧波清代著名藏書家徐時(shí)棟的后人。算是世家子弟。

　　出生當(dāng)年，918事變爆發(fā)，日本侵華。他從小就為避戰(zhàn)亂輾轉(zhuǎn)遷徙。在南京、廣州、重慶、上海、香港都住過(guò)，童年時(shí)光大部分都在香港度過(guò)。

　　1941年，太平洋戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)，日本入侵香港，其父張蔚觀又?jǐn)y妻帶子前往重慶，張忠謀進(jìn)入重慶南開(kāi)中學(xué)就讀。

　　抗日戰(zhàn)爭(zhēng)打完了是內(nèi)戰(zhàn)，1949年，新中國(guó)成立，18歲的張忠謀進(jìn)入美國(guó)哈佛大學(xué)，全校1000多位新生，他是唯一的中國(guó)人。

　　1950年，張忠謀轉(zhuǎn)學(xué)到了對(duì)面的麻省理工學(xué)院，專攻機(jī)械工程。1954年，獲美國(guó)麻省理工學(xué)院機(jī)械系碩士學(xué)位。

　　碩士畢業(yè)后，張忠謀沒(méi)有通過(guò)博士資格考試。他工作了，手里拿著包括希凡尼亞和福特汽車在內(nèi)的4家公司聘書，他去了Sylva-nia半導(dǎo)體部門當(dāng)工程師，踏入半導(dǎo)體業(yè)。當(dāng)時(shí)半導(dǎo)體行業(yè)還在嬰兒期，他是最初的從業(yè)者。

　　1958年，27歲的張忠謀來(lái)到德州，進(jìn)入德州儀器，為德州儀器第一個(gè)中國(guó)員工。當(dāng)時(shí)德州儀器年?duì)I業(yè)額不到1億美元。而沉浸在半導(dǎo)體技術(shù)研發(fā)中的張忠謀常與同事、集成電路(IC)的發(fā)明人Jack Kilby一起喝咖啡、談研究，他目擊了集成電路的發(fā)明歷程。

　　1965年，升任集成電路部門總經(jīng)理。1972年，先后就任德州儀器公司副總裁和資深副總裁，是德州儀器的第三號(hào)人物，僅次于董事長(zhǎng)和總裁。此時(shí)德州儀器早已成為世界第一，在全球有6萬(wàn)員工，其中一半歸張忠謀管。是最早進(jìn)入美國(guó)大型公司最高管理層的華人。

　　1985年，53歲的張忠謀放下“美國(guó)夢(mèng)”，回到臺(tái)灣擔(dān)任工業(yè)技術(shù)研究院院長(zhǎng)。

　　1987年，55歲的他創(chuàng)立臺(tái)積電，開(kāi)創(chuàng)的晶圓代工(foundry)模式。

　　可以說(shuō)，沒(méi)有張忠謀，就沒(méi)有臺(tái)積電。作為一個(gè)美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的資深從業(yè)者，他幾十年的職業(yè)生涯掌握了半導(dǎo)體制造的所有細(xì)節(jié)，有豐富的資源與人脈。

　　千軍易得，一將難求，這種領(lǐng)軍人物，帶來(lái)人才，技術(shù)，資源，為臺(tái)積電做了奠基。

　　臺(tái)積電的崛起

　　1987年臺(tái)積電成立的時(shí)候，并沒(méi)有很大優(yōu)勢(shì)。在它之前有臺(tái)聯(lián)電。雖然臺(tái)積電也得到了臺(tái)灣官方的很多的幫助，但是起步還是很難的。

　　這個(gè)時(shí)候張忠謀開(kāi)始發(fā)揮人脈關(guān)系，1988年，他通過(guò)私人交情將老朋友安迪·格魯夫(英特爾公司前董事長(zhǎng)和首席執(zhí)行官)請(qǐng)到臺(tái)灣對(duì)臺(tái)積電開(kāi)展認(rèn)證，爭(zhēng)取為英特爾代工產(chǎn)品。

　　通過(guò)認(rèn)證，臺(tái)積電拿到世界半導(dǎo)體行業(yè)入門證。

　　然后，他又幫麻省理工的師弟，高通創(chuàng)始人歐文·雅各布斯做無(wú)線芯片，賺到第一批利潤(rùn)。

　　安迪·格魯夫、歐文·雅各布斯這些普通人眼中的大牛，對(duì)張忠謀來(lái)說(shuō)，都是朋友和小兄弟。

　　臺(tái)積電很清楚專利糾紛的問(wèn)題，所以投資者他找了飛利浦，利用飛利浦的技術(shù)，避開(kāi)糾紛。這樣，臺(tái)積電積累了第一桶金。

　　1998年，臺(tái)積電用了11年，才在0.18微米制程上勉強(qiáng)趕上IDM，有了足夠的競(jìng)爭(zhēng)力。

　　2000年起，12寸廠成為新建晶圓廠主流，但一座造價(jià)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，臺(tái)積電開(kāi)始獲得越來(lái)越多的重量級(jí)客戶，臺(tái)積電開(kāi)始騰飛。

　　同年，臺(tái)積電收購(gòu)了世大，張忠謀把德州儀器時(shí)期的小弟張汝京的廠子給收購(gòu)了，小弟弟事先沒(méi)有得到通知，怒而出走創(chuàng)立了中芯國(guó)際。

　　但是，臺(tái)積電通過(guò)收購(gòu)，壓倒了臺(tái)聯(lián)電，確立了老大的位置。

　　2007年后，智能手機(jī)興起，蘋果和高通、海思的大量訂單讓臺(tái)積電不斷加速追趕世界領(lǐng)先。

　　2010年，在28nm工藝路線上，臺(tái)積電押對(duì)了寶，在28nm上超越三星等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

　　2013年，臺(tái)積電的16nm工藝接近英特爾14nm工藝，開(kāi)始趕超英特爾。

　　2017年，臺(tái)積電7nm工藝試產(chǎn)，英特爾10nm推遲，臺(tái)積電終于成龍，進(jìn)入無(wú)人區(qū)。此時(shí)，臺(tái)積電成立30年。

　　2018年張忠謀退休，功德圓滿。

　　5nm、4nm、3nm、2nm，臺(tái)積電已經(jīng)開(kāi)始領(lǐng)先。

　　臺(tái)積電的啟示

　　臺(tái)積電雖然不是張忠謀一人之力，但是沒(méi)有張忠謀就沒(méi)有臺(tái)積電。

　　這種頂級(jí)產(chǎn)業(yè)，就是千軍易得，一將難求。張忠謀在德州儀器的小弟張汝京創(chuàng)辦中芯國(guó)際也是如此。

　　在技術(shù)壁壘、專利壁壘森嚴(yán)，資金密集的芯片制造行業(yè)，沒(méi)有人脈與積累是很難入場(chǎng)的。

　　在發(fā)展初期，政府扶持是必要的。臺(tái)灣的芯片制造業(yè)，當(dāng)時(shí)的臺(tái)灣政府機(jī)構(gòu)在資金上，技術(shù)上，人才上，金融服務(wù)上給了很大支持。沒(méi)有臺(tái)灣政府機(jī)構(gòu)的支持，臺(tái)灣就不會(huì)有先進(jìn)的芯片產(chǎn)業(yè)。

　　在芯片制造上，積累和耐心很重要。芯片一代代更新，一代技術(shù)路線選錯(cuò)了，就可能損失好幾年，損失幾百億。

　　經(jīng)濟(jì)形勢(shì)變化，遇到經(jīng)濟(jì)危機(jī)需求下降，往往會(huì)搞死一家企業(yè)。

　　很多半導(dǎo)體制造企業(yè)都沒(méi)有堅(jiān)持下來(lái)，而臺(tái)積電堅(jiān)持下來(lái)了。

　　這兩天，中芯國(guó)際上市，寒武紀(jì)上市，這是好事。但是成就不是一蹴而就的。

　　長(zhǎng)時(shí)間扶持，堅(jiān)定的跟蹤，在技術(shù)節(jié)點(diǎn)突破，中國(guó)大陸也能制造出下一個(gè)臺(tái)積電。