中国台湾芯片产业简史:虽曰天时,亦在人为

中国台湾芯片产业简史:虽曰天时,亦在人为
2022年09月19日 15:08 亿欧

为什么中国台湾的芯片半导体行业这么强?佩洛西到台湾都得专门见一趟台积电董事长?

今天我们就来聊聊台湾半导体的那些事。

其实,中国台湾省不是只有台积电,而是全产业链布局。

在芯片半导体产业的三个关键环节上:设计,营收前十的公司里有三家台湾公司;制造,以台积电为首的四家台湾公司垄断全球10nm以下制程芯片92%的市场份额;封测,6家台湾公司排名全球前十。

现实一点的说,台湾的一省之力,可以左右全世界科技行业的走向和竞争格局,这也是美国使用盘外招也要拉拢台湾的原因。

中国台湾半导体的腾飞,开端是一碗豆浆。1974年2月的某一天,台湾地方“经济部长”孙运璿与其它地方官员,在台北一家豆浆店与时任美国无线电RCA研究室主任的潘文渊见面,一小时的交流敲定了一件事,台湾省要将芯片半导体产业,作为未来发展的重心。

故事开端颇具传奇色彩,然而想做半导体并不是拍一下脑门碰一下豆浆碗便说干就能干的。

纵观上世纪半导体制造的发展,你会发现除了美国,全世界只有东亚这几个国家做了起来。

这是为什么?说起来,半导体行业是典型的资本密集型行业,与纺织、电子代工等轻工业项目相比,它前期需要投入的资金巨大,且回报慢风险大,投资甚至有可能打水漂。

东亚能在上世纪后半段成为半导体行业的主战场,离不开强有力的政府支持。

日本政府1972年投入600亿日元扶持日本企业研发半导体技术,1976年又再投入700亿日元。韩国政府则是在80年代投入3亿多美元,组织以三星为首的财阀们参与研发。

台湾地区在70年代也已实现经济的初步起飞,宝岛不仅自然条件优越,还在特殊的历史时期拿到美国援助。1951年到1985年,台湾GDP年复合增长率达到12%,外汇储备一度仅次于日本。算是打下了不错的经济基础。

“豆浆会”之后,台湾地区在转年用350万美元引进美国无线电公司(RCA)的半导体技术,并进行一系列涉及芯片设计、制造、封测的人才交流培训计划,其中一位赴美培训的技术人员蔡明介,后来成为联发科董事长。

1977年,台湾地区第一座半导体芯片工厂建成,1980年在民间资本出资意向不强的情况下,当局出资5亿新台币建立联华电子,1984年又出资7000万美元进行大型集成电路研发。当然光靠砸钱是不够的,台湾半导体的崛起,离不开一批顶级海归华裔工程师。不夸张地说,芯片半导体产业能发展到现在,是华人撑起了半壁江山。

台前的企业家大家都很了解,站在幕后大家可能不太了解的,是一众华人科学家在半导体理论上的探索与发明,才支撑着摩尔定律直到今天尚未失效。

举个例子,比如多亏了华人科学家胡正明教授提出的FinFET鳍式场效应晶体管,半导体制程工艺才能在22nm节点以后继续推进。

台湾省的半导体行业能够起步,离不开曾任RCA研究室主任的潘文渊在美国上下斡旋,而能够腾飞,则离不开曾是美国大厂德州仪器三号人物的张忠谋,他1985年赴台,担任工研院院长,兼任联华电子董事长,并在转年创立台积电。

张忠谋以外,台积电的核心班底也几乎全部是海归人才,首任技术执行官胡正明是美国加州伯克利大学教授,研发队长蒋尚义曾在美国德州仪器、惠普工作,后接任张忠谋出任CEO的蔡力行是美国康奈尔大学博士,技术核心人物余振华则是美国乔治亚工学院博士。包括后来被三星挖走,并帮助三星在制程工艺方面追上台积电的梁孟松,也是从美国到台积电的海归军团之一。

如果没有这些从美国赴台的顶级人才,台湾甚至韩国三星,可能都不会在今天主宰先进制程。

海归工程师不仅仅去了台积电,比如曾在德州仪器有20多年从业经验的张汝京,也在台湾创建过世大半导体,后来回大陆,创建了今天最有希望追赶先进制程的中芯国际。

有了资金支持和人才回归,台湾半导体万事俱备,没想到美国又借给了他们一阵东风。

今天回头看,1985年是改变半导体行业竞争格局的一年。那一年,张忠谋赴台只能算是个小插曲,全世界的目光,都聚焦在美国制裁日本半导体上。

从70年代开始,日本半导体公司异军突起,凭借价廉物美的产品,几乎横扫所有美国公司,到80年代末,全球10大半导体厂商中日本企业独占6席。

于是毫不意外的,美国在1985年开始用起盘外招,制裁日本半导体产业,而日本政府也相当配合地扼杀掉了本国企业任何反击的可能,这也影响了后来几十年日本科技行业的发展。

美国既要拿大棒对付日本人,也要拿胡萝卜扶持“自己人”,当时有能力填补市场空白的,就是韩国和中国台湾的半导体企业。

锦上添花的是,美国公司此时主攻CPU等逻辑芯片,与之前强一体化的存储芯片不同,CPU更适合把芯片的制造和封装环节外包出去,交给台积电这样的代工厂。

先是以IBM为首的美国大厂将制造专利授权给台积电,弥补台湾核心技术方面的短板,然后就是1988年英特尔给台积电送来一笔大单,并对200多道工艺进行指导。

借助这样的历史因缘,台湾半导体产业得以迅速成长,成为全球半导体产业链不可缺失的一环。

产业成熟以后,台积电先是在00年代摆脱了对IBM的技术依赖,然后又靠研发湿法光刻技术突破行业技术瓶颈,并通过与荷兰光刻机制造商ASML的合作,成了今天的芯片制造一哥,中国台湾也成了全球半导体行业的重镇。

所谓时来天地皆同力,可以说中国台湾的半导体产业崛起,既有人谋,也有天时。

反过头来看大陆的半导体发展,事实上,建国初期,大陆也有以王守武院士为代表的一批留洋半导体科学家,排除万难回国参与新中国建设。然而遗憾的是,改革开放前大陆的经济情况很难支撑半导体大规模投资建设。

1974年台湾“豆浆会”决定发展半导体时,大陆人均GDP几乎只有对岸的六分之一。而在1975年台湾从美国RCA引进芯片制造线时,我们也正和RCA进行交流,但商讨则是引进一条彩电生产线的可能性。

1977年时王守武院士说,当时全国600多家半导体工厂,一年生产的集成电路总量,只等于日本一家大型工厂月产量的十分之一。改革开放后,90年代若干半导体项目上马,但客观讲,彼时从上到下的决心都稍显不足。

直到最近10年,半导体行业终于有所突破,但毕竟起步晚了不少,只能更加努力的追赶,不过深入了解了台湾半导体的发展过程,对于未来,我们更加对中国半导体充满信心。

论人才,现在既有从海外回流的顶级人才,也有国内培养的数目庞大的工程师队伍,更有高薪聘请的外籍专家;论资金,当下不仅有国家充沛且持续的资金支持,还有民间资本的鼎力相助。

虽然市场环境限额,来自海外的技术封锁愈演愈烈,但越是封锁越体现出对手的恐惧,越是封锁越坚定了我们技术自主的决心。

中国人做事讲究天时地利人和,但更讲究“知其不可而为之”。靠着这股劲头,我们在新中国成立后的这几十年,突破了无数次技术封锁,就像台湾半导体行业的老一辈华人工程师,又未尝不是靠着中国人骨子里的这股劲头,做成了事呢?

参考资料:

1.一座岛的命运,远川研究所,2020.10.15;

2.历史潮头上的台积电:两堵高墙,一柄尖刀,远川研究所,2020.5.30;

3.中国芯酸往事,饭统戴老板,2018.5.15;

4.万字长文解读美国芯片往事:美日之争下,中韩芯片如何崛起?,腾讯科技,2022.8.16;

5.当年一群大陆精英规划打造的台湾半导体产业,如今成为台湾经济的核心命脉,宁南山,2021.10.23

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