半导体产业|芯片破壁者：台湾地区半导体的古史新证
尽管我们已经无法穿越回历史 ， 亲身揭开半导体发展过程中每一个细节 ， 但从今日之产业现状 ， 追溯曾经的筚路蓝缕 ， 或许是一个可行的方法 。
比如最近 ， 英特尔与高通就将更先进制程的芯片制造订单交给了台积电 ， 英特尔的这一选择 ， 被视为台积电制程能力超越英特尔的明确信号 ， 对此 ， 英国《金融时报》评论称——这标志着英特尔长期领导地位的结束 。
在前面的文章中可以看到 ， 日本半导体在消费领域大势已去 ， 韩国半导体除了财阀巨头应者寥寥 ， 而起步最晚的台湾地区 ， 在产业上中下游都有企业盘踞 ， 甚至相对韩日厂商更具影响力 ， 如今更成功反超英特尔 ， 这也成为半导体产业由西向东迁移时 ， 独特的观察样本 。
那么说到台湾地区的半导体产业 ， 当下最为大家所熟知的一定离不开以下三个特征：
1.代工模式 。 台湾地区半导体产业的实力名列世界前列 ， 而其中最强的板块无疑就是芯片代工 。 从1996年的IC封装制造 ， 到1987年介入专业代工制造 ， 如今在这一领域 ， 能排进全球十强的中国台湾企业就有4家之多 ， 除了台积电 ， 还有联电、力晶、世界先进等 ， 成为全球半导体的一极 。
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2.全产业链 。 代工实力名列前茅 ， 并不意味着其他产业板块寂寂无名 ， 实际上 ， 台湾地区半导体企业从上游的 IC 设计、中游的晶圆生产、下游的封装和测试以及设备、材料全领域都有布局 ， 联发科、台积电、联电、日月光、联咏、瑞昱等企业迅速发展 ， 也带动了整个电子工业的兴盛 ， 成为台湾地区的“稻米产业” 。
3.政企协作 。 台湾经济以中小企业为主 ， 惧怕投资风险 ， 台湾地区官僚与民间企业之间特殊的合作方式 ， 在经济转型时强力推动 ， 坚持民营化 ， 促进企业在竞争中发展 ， 让台湾地区后来居上 ， 一度成为全球IC产业最发达的地区之一 。
不妨一起回到历史上的三个剪影中 ， 追问台湾地区半导体的今昔 。
代工也可以很高级：从联电到台积电
代工制造 ， 乍听起来并不是一个好主意 。 韩国从早期给美日厂商做低端加工起步 ， 就一直试图向IDM模式进发 ， 切入更具利润潜力的上游设计环节 。 同样是代工 ， 为什么台湾模式会让全球都“真香”？
一方面是历史原因 。 1966 年美国通用仪器公司 (GI) 在高雄设厂 ， 开启了台湾地区 IC 封装技术的的发展 ， 随后 ， 德州仪器公司、飞利浦建元电子等公司也到台设厂 。 但这些都停留在封装阶段 ， 在台的美日厂商只愿意授权封测技术 ， 不提供核心设计的支持 ， 而台湾地区又没有韩国财阀那样的资金实力 ， 融资和抗压能力都无法保证向上游延伸 。
另一个原因则是 ， 台积电开创的代工Foundry模式实在太成功了 ， 引发了岛内许多企业效仿复制 ， 所以台湾地区积极将代工产业链延伸到岛内 ， 错开了与美日强国的竞争 ， 迅速获得专利授权形成规模优势 ， 靠代工站稳了脚跟 。
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（1986 年 ， 宣布台积电成立的张忠谋）
继续往前追溯 ， 会发现台湾地区诞生产业垂直分工模式 ， 并非偶然 。
1977年10月 ， 工研院打造了全中国台湾地区首座集成电路示范工厂 ， 采用7.5微米制程 ， 工研院开发出的与生产工序匹配的标准单元库 ， 大幅提高了产品良率 ， 在营运的第6个月已经高达7成 ， 超过了技术转移母厂RCA公司 。 察觉到这一产业分工的变化趋势 ， 工研院在1980年 ， 决定以衍生公司的方式 ， 设立中国台湾第一间半导体制造公司联华电子 ， 将所有产品线技术( 包括音乐 IC ， 电子拨号器、计算机IC 以及电话 IC) 以低价授权生产的方式全部转移给联华 ， 使其在拥有研发能力之前就可以进行生产 。 联电旗下也衍生出了许多分支机构 ， 如芯片设计领域的联发科（MTK) ， 面板驱动IC的联咏等等 。
同时 ， 不断游说旅美IC 专家张忠谋加入 ， 对方提出了一种专业代工模式来运营规划中的六寸晶圆 VLSI 实验工厂 。 1987 年 ， 电子所与飞利浦合作成立台积电 ， 张忠谋任董事长 ， 后来并称“晶圆双雄”的联电与台积电 ， 就此集结 。
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“联家军”是多点开花 ， 台积电则打定主意只做芯片制造 。 今天看来 ， 二者都为台湾地区半导体产业的崛起起到了奠基作用 ， 可在当时 ， 后者的出现却委实有些尴尬 。
要知道 ， “对标硅谷”直到今天都是电子工业长盛不衰的准则之一 ，创立之初 ， 投资人总会问创始人张忠谋一个问题——如何跟英特尔竞争 。
张忠谋表示“台积电和他们不存在竞争 ， 这是一个完全新的模式 ， 我们甚至会合作” 。 居然在硅谷没有效仿的成功案例？投资人听完反而更害怕了……
事实证明 ， 台积电开创的Foundry和IP授权模式 ， 彻底改变了世界半导体产业的版图 。
【半导体产业|芯片破壁者：台湾地区半导体的古史新证】当时 ， Intel 公司正积极寻求海外代工的有利时机 ， 通过关系渠道以及付出生产工艺改进的努力 ， 台积电获得了 Intel 的部分代工订单 ， 并迅速成为世界晶圆代工的龙头 ， 1992 年营业收入达 66亿 ， 一度超过了联电 。 专业代工模式也以一种新分工形态 ， 在台湾地区落地生根 。
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今天看来 ， 台积电的成功是内外合力的结果 。
外部 ， 手机的发展需要将特定的工作交给专用芯片解决 ， 而不是一块CPU打天下 ， 所以 ， 北美涌现出一批新兴的半导体公司 ， 博通、英伟达、Marvell 陆续创立 。 芯片设计公司越来越丰富的产品 ， 对外部晶圆生产线有极强的需求 ， 高通、博通甚至苹果都需要将制造交给更具规模优势和专业的晶圆制造厂 ， 这成为台积电崛起的重要机会 。
英伟达 CEO 黄仁勋甚至半开玩笑说：“如果等我自己建厂生产 GPU 芯片 ， 我现在可能就是一个守着几千万美元的公司 ， 做个安逸的 CEO 。 ”
时不我与 ， 以美国为中心的Fabless和以台湾地区为主体的Foundry加速了生产设计的分离 ， 台湾地区作为专业晶圆代工承接了半导体产业的新一轮国际转移 。
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而在内部 ， 台积电始终坚持“技术领军者”策略 ， 在芯片制造商坚持高额的资本投入 ， 以保持台积电在制造技术上的领先优势 。
即使是互联网泡沫破灭的2001年 ， 互联网公司和计算机公司批量倒闭 ， 台积电利润暴跌 ， 张忠谋还坚持加码 ， 将晶圆厂的研发支出上升到净利润 80% 。
台积电的巨额投入 ， 让芯片设计厂商不再需要花费资金自己投资建设生产线 ， 降低了设计环节的门槛 ， 也降低产品研发失败的风险 ， 台积电也成了大多数公司的选择 。
随后 ， 台积电又在代工制造的基础上 ， 提出了“虚拟晶圆厂”的概念 ， 让客户能随时掌握晶圆制造进度 ， 从而争取到了整合元件厂商(IDM)的订单 ， 也从单纯的代工演变成了一个结合制造及服务的科技公司 。
不一样的“硅谷” ， 新竹科学院的辐射效应
美国加州北部的圣克拉拉山谷 (Santa Clara Valley) ， 因为仙童、英特尔、惠普、苹果等半导体巨头的汇聚 ， 成为全球向往的对象 。 而在众多复制版硅谷里 ， 台湾新竹科学园区被称为“亚洲硅谷” ， 可以说是实至名归 。
原因很简单 ， 因为其确实成功复制出了台湾地区半导体的产业群落 。
这也让台湾地区半导体从以下游封装业为重心 ， 可以持续向更高附加值的晶圆代工、IC设计业等中上游迈进 。
2003年 ， 台湾地区的Foundry代工、封装、测试行业市场占有率达到世界第一 ， 分别为70.8%、36.0%、44.5% ， IC设计市场占有率也位列世界第二名 。 而新竹科学园区 ， 就成为关键的“技术交通枢纽” ， 也是全球半导体制造业最密集的地方之一 。
“竹科”的出现 ， 一开始并没有什么特别 ， 1976年 ， 台湾地区开始以硅谷为范本 ， 规划半导体科学园区 。 仿照斯坦福、伯克利等名校与产业集群合作的模式 ， 将园区设置在了与清华大学、工研院、交通大学等比邻而居的新竹 。
这里汇聚了集成电路、电脑及周边、通讯、光电、精密机械、生物技术等六大产业 ， 成为台湾地区的高科技基地 。 也是人才的虹吸器 ， 新竹甚至流传着“招牌掉下来就会砸到一个博士”的笑话 。
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经历过各种“产业园大跃进”的人可能都知道 ， 园区的设立与产业的群聚是两码事 ， “竹科”的成功有什么砝码吗？抛弃掉一些时势造英雄的随机因素 ， 能从“竹科”身上看到特殊的地方在于 ， 电子所的技术外溢作用显著下降 ， 真正推动“竹科”的崛起 ， 是来自市场的人才激荡 。
比如1987 年 ， 杨丁元博士带领一批电子所工程师离开电子所创建了华邦 ， 进入了芯片设计领域；传统产业巨头华隆集团从电子所和联电中吸纳人才 ， 创立了华隆微电子 ， 主攻消费产品 IC；硅谷回流的创业军团 ， 比如宏基电脑与德州仪器公司合资的德基半导体、旺宏电子、威盛电子、民生科技等等 ， 在新竹附近开设了大量的 PC 主机板与外设设备工厂 。
1983-1997年间 ， 海外人才以平均42%的增速回到台湾地区 ， 毗邻的众多大学和研究机构 ， 也为新竹园区培养了一大批储备人才 。 因此 ， 尽管新竹科学园区成立时是以吸引跨国高科技为初衷 ， 后来却发展为台湾地区自己的 IC 厂商集聚群落 ， 而非跨国公司的子公司扎堆 。
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另外 ， 如果说台湾地区半导体产业有什么隐忧的话 ， 那就是除了台积电 ， 大部分都是中小型企业 ， 面对三星电子、镁光这样的巨头时 ， 往往处于下风 。
但“独木不成林、一花难成春” ， 通过工业园区的聚合效应 ， 让企业可以“螺蛳壳里做道场” ， 产业上中下游体系几乎全部聚集在相邻的地理区域里 ， 从某个企业单纯的代工模式到产业链全环节分布 ， 形成联合生产群 。
这种群落之间的相互竞争、紧密合作、人才流动等等 ， 形成了“竹科”资讯与技术快速交流、市场竞争优势培育的土壤 。
就像是一个“虚拟大公司” ， 随时可以将旗下的各个“部门单位”整合起来 ， 投入各自擅长和专精的领域 ， 用更高效率的方式来完成协作 ， 从而壮大了整体产业的实力 ， 形成弹性高、速度快、定制化、低成本的竞争壁垒 。
隐秘的角落：台湾地区政府与半导体产业的亲与疏
乔布斯曾在采访时形容自己的工作——“计算机领域有点像是沉积的岩石 ， 你在一座山里贡献了其中薄薄的一层 ， 使山变得更加高耸 。 但最终 ， 人们只是站在山顶 ， 只有带着 X 光才能看到里面是什么样子 。 ”
这句话用来形容政府管理者在台湾地区半导体产业中所起到的作用 ， 一样恰当 。
今天我们知道 ， 垂直分工与产业群聚 ， 形成了中国台湾与全球半导体产业结构区隔开来的地域特色 。
而这两大优势的形成 ， 都或多或少地有着政策推动的影子 。
上世纪 70 年代初 ， 台湾地区为发展集成电路投入一千万美元启动基金 ， 两个推动性的组织先后成立：
比如召集海外华人在美国成立的科技顾问委员会 ， 就在当时招致非议 ， 认为其中有利益输送 。 时任经济部长的孙运璿是个连半导体是什么都不懂的文职官僚 ， 财经官员李国鼎被问及“什么是半导体”时 ， 他回答——不知道 。 并认为就是因为不懂 ， 才要设立科技顾问委员 ， 最终获得了认可 。
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（1976年 ， 工研院派员赴美国RCA训练）
再比如技术与产业的“孵化器”工研院 。 1974年台湾地区效仿美国硅谷产学研模式建立电子工业研究中心 ， 即工研院的前身 。 由政府组织了一系列新技术的研发 ， 此后 ， 1975-1979从美国RCA公司引进7.0微米CMOS设计制造技术、1983-1987超大集成电路计划的1-1.5微米制造与封测技术、1990 年启动的第三次大型半导体技术发展计划等等 ， 工研院实现技术研发、引进、生产之后 ， 再转让给民间其它企业 ， 直接提升了台湾地区的整体水平 。
在资本层面 ， 开设政府开发基金 ， 从1985到1990年共划拨24亿新台币设立种子基金 ， 鼓励类似宏大风险基金等民间投资参与 。 并且注重对众多中小企业技术能力的培育 ， 而不是过度强调少数大企业技术能力提升 。
可以说 ， 官方力量启动 ， 向民间产业进行技术转移 ， 进而由民间力量促进产业链延伸 ， 技术的社会扩散效应成为了台湾地区半导体的有效模式 。
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（工研院超大型集成电路（VLSI）厂房）
台湾地区的经济专家瞿宛文在《台湾战后经济发展的起源》中认为 ， 台湾地区的转型成功很大程度归功于当时的财经官员 ， 并不是简单的技术官僚 ， 而是中国儒家传统下 ， 以“经世济民”的士大夫 。
实际上 ， 政策的制定者如何提前提前做出判断 ， 制定出正确的产业政策 ， 这种理想化的条件是极为困难的 。 台湾地区在经济转型时期出现的主要技术型官员 ， 就起到了关键作用 。
终·新变启示录
截至发稿日 ， 台积电、联发科等的芯片不得不在美国禁令下开始对华为断供 ， 消息一出 ， 联发科在台湾证券交易所的股价就下跌了近10％ ， 制造巨头联咏科技和相机镜头制造商大立光电也分别下跌了8％和3％ 。
大陆企业与台湾地区半导体产业链 ， 早已被链接成了共同体 。 而在当前的国际局势下 ， 如何突破美国技术封锁 ， 对于两岸产业都是一个具有时代意义的课题 。
目前来看 ， 中国台湾半导体的崛起是地区经济发展与下游需求匹配的结果 。
从上世纪六十年代 ， 微处理器、存储器的主流产品 ， 到九十年代SOC全产业链的出现 ， 再到新世纪智能手机对多元化芯片的诉求 ， 未来物联网、人工智能等机遇也将成为中国台湾集成电路产业发展创新的新商机 。
而对于大陆来说 ， 避免与英特尔、AMD、高通等巨头正面PK ， 不过度纠缠于追求制程技术的极限 ， 发展那些应用多元智慧物联（AIoT）产品 ， 并不需要用到最尖端的制程技术 ， 14nm甚至微奈米等级就可以拓展新应用 。 比如从浸 润式微影技术的出现 ， 就绕过了达到瓶颈的157纳米光刻技术 ， 借助水做中介 ， 用193纳米波长的光线 ， 实现了65nm IC芯片的生产 。
这不仅更符合大陆产业的现状 ， 也是合乎技术生命周期的时机选择 。
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此外 ， 台湾地区的战略选择 ， 创新性的商业模式起到了关键的作用 。
比如抓住产业链纵向延伸的时机 ， 把生产低成本和与美国硅谷人才互动密切的优势结合起来 ， 快速提升自己的技术能力和水平 ， 在“垂直整合”中争得国际分工的位置 ， 并最终实现赶超 。
如果中国大陆将在5G、AI、云端服务上的领先优势 ， 借助更“接地气”的互联网生态系军团 ， 充分释放到终端消费应用当中 ， 由此撬动的硬件市场与生态系统 ， 未尝不会重新撬动更大的商业潜力 。
彭博商业周刊曾形容台湾地区的半导体产业——在全球半导体产业的地位无可取代 ， 如同中东石油在全球经济的角色 。 然而就像电力之于石油 ， 智能时代与地缘政治的大变局 ， 也将中国台湾半导体甩到了一个新的赛道 。 终局如何 ， 拭目以待 。
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