上周,佩洛西的行程触动了无数人的神经。现在我们可能知道她此行的目的之一了。配合美国众议院新通过的“芯片与科学”法案,拉TSMC一把。昨天,拜登签署了该法案并正式
上周,佩洛西的行程触动了无数人的神经。
现在我们可能知道她此行的目的之一了。
配合美国众议院新通过的“芯片与科学”法案,拉TSMC一把。
昨天,拜登签署了该法案并正式通过。结果今天芯片行业股价一路下跌。。。
来源:每日财经新闻▼
不过,差评君今天要说的是这件事的另一个主角,TSMC。
说实话,自从华为被制裁后,代工厂TSMC可以说是从幕后走到了台前,频频出现在普通大众的视野中。
这几年所有设计制造芯片的新闻都和它有关系。
通常稳坐钓鱼台的美国都为此亲自下场好几次。比如希望TSMC尽快去美国亚利桑那州建厂,不要整天浑水摸鱼。
其实我们也知道一个道理,虽然美国在芯片设计领域占据了全球70%的市场份额。
然而,美国的芯片制造水平近年来直线下降,从1990年的37%下降到2020年的12%。
仅TSMC的芯片代工收入就占2022年Q1全球市场的53%,这真的是代工行业的半壁江山。
换句话说,如果没有TSMC的代工,美国的芯片产业将会完全失明。什么样的苹果,AMD。。。
设计出来的芯片只是空可以设计的气体。
因此...。。在芯片制造方面,这家能同时卡住华为和美国的台湾省公司是如何做到现在的规模的?
在过去的30年里,发生了什么?
要回答这个问题,首先要了解芯片产业为什么会扎根中国台湾省。
拨开时间,回溯40年,日本输掉了一场半导体战争。
我们现在熟悉的Intel和AMD,在那之前都是被日本打败的,而且是被打。
英特尔濒临破产,被迫裁员数千人。最后无奈转型退出当时主流的DRAM市场。
半导体行业的“祖师爷”飞兆半导体差点被日本富士通收购。
当时的美国比现在还惊恐,绞尽脑汁想出一个“日本半导体工业太发达会影响我们国家安全”的理由。
痛打他的盟友日本。
你说这个理由。。。为什么听起来这么耳熟?
从为日本半导体产业倾销立法,到推动建立全球分工半导体产业瓜分日本市场。
经过美国的这次操作,日本的半导体产业不能马上说一落千丈,但至少腾飞的后劲被压住了。
“尔必达是什么?”▼
但是日本被锤了,芯片没有人为是做不出来的。
毕竟那个年代的芯片制造业还没有现在这么无人化,除了最新最酷的设备,劳动力也是必不可少的一环。
还有美国的人工成本到底有多贵。。。大家都知道。
所以对美国来说,他们需要成熟的、高精度的芯片产品。
还需要廉价的人力。
所以日本“闭门造车”的半导体生产环境被破坏后,美国需要划分新的半导体供应链。
牢牢把握附加值最高的芯片设计。
附加值相对较低的生产分散交给日本、韩国、中国和台湾省。
这样,任何一个“小弟”即使获得了技术上的突破,也不会想拥有之前日本那样的全产业链,对美国的“国家安全”构成威胁。
TSMC就是在这种环境下长大的。
三国里有句话,“儿女要像孙仲谋”。
在台湾,人们更喜欢说“生孩子就像张忠谋”。
张忠谋是TSMC能够“做到”的关键人物之一。
张忠谋,1931年7月出生于浙江宁波。小时候因为战乱去过南京、广州、香港等地。
看起来好像很平淡。
但成年后,他先是去哈佛读大学,然后中途又去了隔壁的麻省理工读硕士。
工作一段时间后,我去了斯坦福读博士。
直接刷三大名校的成绩。。。
但这不是张忠谋想要做的。
当时,他两次参加麻省理工学院的博士考试都失败了。按照当年的规定,他不能继续申请博士,只能先就业。
麻省理工的硕士当然不会担心找工作的问题。毕业后,张忠谋成功地收到了福特汽车公司和一家名为Sylva-nia的半导体公司的录用通知。
自然首选福特。毕竟是汽车行业老牌大公司,他在学校学的专业和半导体没什么关系。反正好像这是个金饭碗。
但是,福特的工资比希尔瓦-妮娅少一美元。
当时,张忠谋觉得他是否能与福特公司争夺薪水。毕竟,只有一美元的差别。
结果他和福特HR沟通的时候,发现事情并没有他想的那么简单。。。
福特不想多给这一块钱。
由于失误,张忠谋对福特公司的人力资源很生气,最后去了Sylva-nia,投身于半导体行业。
谁也没有想到,当年福特没给的那一美元,撬动了几十年后数百亿美元的半导体市场。
当然,刚毕业的张忠谋离这个数字还有一段距离。
在半导体行业工作数年后,他于1958年加入德州仪器,成为该公司在中国的第一名员工。工作一段时间后,他带空去斯坦福读博士。
自1972年以来,他一直是德州仪器的副总裁,最后,他成为第三号人物。
半岁,家庭和睦,事业有成。。。顺利吗?
本以为是享受生活的时候,但此时德州仪器正准备向消费电子转型。
而张忠谋更关注半导体产业的未来发展。
张忠谋自述▼
最终,两人的矛盾越来越大。最后,在1983年,张忠谋离开了他呆了25年的IT部门。
首先,我去了通用仪器公司,然后我很快去了台湾省。
此时,恰好是1986年。随着美日半导体协定的签署,日本半导体产业受到影响。
张忠谋的到来对台积电来说可能是最合适的时刻。
1987年,在台湾工业研究院的帮助下和荷兰飞利浦公司的投资下,张忠谋成为TSMC的董事长兼首席执行官。
当年的半导体巨头没有今天的IDM(全自制)Fabless(不负责制造,只负责设计)和Foundry(不负责设计,只负责制造)。大部分半导体公司都是芯片设计和芯片制造,都是自己安排的。
出于保护商业秘密的原因,自己设计的芯片应该自己做。
新成立的TSMC不同于世界上所有的半导体公司。
只负责晶圆代工生产,不负责晶圆设计。
当今铸造厂的雏形。
张忠谋自述▼
集中一点,就能后来居上。
以今天的观点回顾过去,我不得不佩服张忠谋的远见卓识。
一方面,这种选择减少了芯片设计者之间的内耗。
以前大家为了把自己做的芯片方案保密,都要保密,不能给别人设计,只好自己建生产线。
但现在不同了。TSMC只是一个& # 34;与世无争& # 34;晶圆代工厂不涉及芯片设计。大家可以给我最新的芯片设计给代工,不用担心漏。
另一方面降低了芯片设计的准入门槛。
后续新玩家不用花很多钱在芯片制造上,只要会设计就行,制造的问题可以交给TSMC。
加上张忠谋的私人友谊,英特尔新任命的首席执行官安迪·格鲁夫(andy grove)被请来改进流程,200多个流程步骤被升级。
在张忠谋带来的方向,勤奋技术的指导下。
很快,TSMC在1990年的收入超过10亿美元,1997年实现利润5.35亿美元。
新成立的公司虽然渡过了难关,但至少挺过来了。
如果TSMC能“活下来”,那要感谢张忠谋的粪便。
这使得它“活得很强”,并因其独特的技术而不同于其他代工厂。
毕竟,这种支持只是暂时的。
TSMC可以在正确的时间制造正确的技术。
而合适的技术可以找到最合适的客户。
2001年,TSMC率先开发出0.13微米铜介质技术,通过用铜代替铝实现了更高的芯片性能。
在TSMC发布的时候,他的朋友们还在和IBM一起开发如何使用铜作为媒介。
随着0.13微米工艺的胜利,TSMC直接获得了55亿新台币的订单,成功超越了老对手UMC。
第一次世界大战后,TSMC可以说是完全站稳了脚跟,通过铜加工技术确立了行业领先地位。
这种战斗在TSMC几十年的历史中不止一次发生过。
2003年,TSMC和ASML联合开发了“浸没式光刻”技术。在那一年更新摩尔定律。
在此之前,行业内使用的是干法光刻机,用波长为193nm的光刻蚀芯片。
为了改进制造工艺,下一步使用157nm的光是合理的,但是这个波长的光特别有问题。。。容易被氧气吸收,导致光刻效果达不到预期。
当年,光刻机巨头不是ASML,而是尼康、佳能等日本“老人”。
这两家公司牵头的这两家公司在157nm干法光刻机的研究上花了巨资,准备在上一代的基础上进行优化。
以英特尔为首的另一批公司准备在极紫外光上激进下注,直接把157纳米快进到几十纳米。
也就是我们现在熟悉的EUV掩模对准器。
英特尔的想法用了近20年实现了▼
然而,在这个时候,TSMC是一个天才,林本建。他和ASML一起选择用水代替气体作为媒介。。。
水会影响光的波长,波长为193nm的光被水折射,刚好变成132nm,直接跳过最麻烦的157nm。
TSMC和ASML很快发布了最新的口罩对准器,远远领先于他们的朋友。产量高于预期。
在那之后,所有的研究晶圆制造商开始选择ASML的浸没式掩模对准器。
但是尼康和佳能打到157nm一直没有突破。
当尼康和佳能最终做出反应时,他们已经落后TSMC技术两三年了。
一步错,一步错。
前瞻产业研究院整理▼
日本的半导体产业可能被美国扼杀了,但TSMC肯定是埋葬它的人之一。
正是这些友谊使TSMC在接下来的几年里与ASML保持了深厚的合作友谊。
ASML也从一个岌岌可危的小厂一跃而起,在全球半导体行业掀起一场风暴。
通过这个机会,TSMC牢牢抓住了光刻机,这是晶圆研发中最重要的武器之一。
2009年,受金融危机影响,TSMC经历了短暂的低潮,老将张忠谋再度出山。
78岁的他眼珠子都快咬破了,选择押注未来手机市场的潜力,集中公司力量,开始研究28nm技术。
一波三折,最后的结局却和几年前的0.13微米一样。TSMC又在这一领域取得了巨大的胜利。
TSMC的后门方案成功超越三星的方案,并于2011年10月宣布成功量产28 nm工艺。
而且得益于苹果和三星在手机市场的竞争关系。。。
苹果抄袭门▼
苹果急需一家新的手机芯片代工厂,因此它也找到了与TSMC的合作关系。
2014年,TSMC开始介入三星的领域,开始代工苹果的A8芯片。A9和三星分享了苹果的订单。。。
未来,TSMC和苹果会越走越近。我们最近熟悉的A10、A12、A15、M1、M2,都是交给TSMC代工。
至此,故事中的TSMC越来越接近我们印象中的TSMC。
其实这两年大家对TSMC的印象可能还是来自于美国对华为的制裁。
麒麟9000成为绝唱,华为直接被掐死。
但事实上,TSMC绑在脖子上的不仅仅是华为。
即使是美国自己,在遭受制裁的日子和地点之后,现在也只能依靠一个先进的加工厂,TSMC。
三星3nm 5nm的良率难以承受,英特尔的技术还可以,但是兼容芯片制造和设计,容易和其他厂商形成竞争关系。
所以美国一再骚扰TSMC,希望它尽快在美国建厂,想把产量“调回来”,把卡在脖子上的手拿开。
前段时间众议院通过芯片与科学法案,佩洛西冒着天下之大不韪跑到台湾省,都是为了这件事。
这家在技术上领先世界的公司,再次遭遇了来自技术之外的剥削。
我只是不知道TSMC这次会有什么反应。
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