芯片破壁者（十三）- 臺灣地區(qū)半導(dǎo)體的古史新證

盡管我們已經(jīng)無法穿越回歷史，親身揭開半導(dǎo)體發(fā)展過程中每一個(gè)細(xì)節(jié)，但從今日之產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，追溯曾經(jīng)的篳路藍(lán)縷，或許是一個(gè)可行的方法。

比如最近，英特爾與高通就將更先進(jìn)制程的芯片制造訂單交給了臺積電，英特爾的這一選擇，被視為臺積電制程能力超越英特爾的明確信號，對此，英國《金融時(shí)報(bào)》評論稱——這標(biāo)志著英特爾長期領(lǐng)導(dǎo)地位的結(jié)束。

在前面的文章中可以看到，日本半導(dǎo)體在消費(fèi)領(lǐng)域大勢已去，韓國半導(dǎo)體除了財(cái)閥巨頭應(yīng)者寥寥，而起步最晚的臺灣地區(qū)，在產(chǎn)業(yè)上中下游都有企業(yè)盤踞，甚至相對韓日廠商更具影響力，如今更成功反超英特爾，這也成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)由西向東遷移時(shí)，獨(dú)特的觀察樣本。

那么說到臺灣地區(qū)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，當(dāng)下最為大家所熟知的一定離不開以下三個(gè)特征：

1.代工模式。臺灣地區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的實(shí)力名列世界前列，而其中最強(qiáng)的板塊無疑就是芯片代工。從1996年的IC封裝制造，到1987年介入專業(yè)代工制造，如今在這一領(lǐng)域，能排進(jìn)全球十強(qiáng)的中國臺灣企業(yè)就有4家之多，除了臺積電，還有聯(lián)電、力晶、世界先進(jìn)等，成為全球半導(dǎo)體的一極。

2.全產(chǎn)業(yè)鏈。代工實(shí)力名列前茅，并不意味著其他產(chǎn)業(yè)板塊寂寂無名，實(shí)際上，臺灣地區(qū)半導(dǎo)體企業(yè)從上游的 IC 設(shè)計(jì)、中游的晶圓生產(chǎn)、下游的封裝和測試以及設(shè)備、材料全領(lǐng)域都有布局，聯(lián)發(fā)科、臺積電、聯(lián)電、日月光、聯(lián)詠、瑞昱等企業(yè)迅速發(fā)展，也帶動了整個(gè)電子工業(yè)的興盛，成為臺灣地區(qū)的“稻米產(chǎn)業(yè)”。

3.政企協(xié)作。臺灣經(jīng)濟(jì)以中小企業(yè)為主，懼怕投資風(fēng)險(xiǎn)，臺灣地區(qū)官僚與民間企業(yè)之間特殊的合作方式，在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型時(shí)強(qiáng)力推動，堅(jiān)持民營化，促進(jìn)企業(yè)在競爭中發(fā)展，讓臺灣地區(qū)后來居上，一度成為全球IC產(chǎn)業(yè)最發(fā)達(dá)的地區(qū)之一。

不妨一起回到歷史上的三個(gè)剪影中，追問臺灣地區(qū)半導(dǎo)體的今昔。

代工也可以很高級：從聯(lián)電到臺積電

代工制造，乍聽起來并不是一個(gè)好主意。韓國從早期給美日廠商做低端加工起步，就一直試圖向IDM模式進(jìn)發(fā)，切入更具利潤潛力的上游設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。同樣是代工，為什么臺灣模式會讓全球都“真香”？

一方面是歷史原因。1966 年美國通用儀器公司 (GI) 在高雄設(shè)廠，開啟了臺灣地區(qū) IC 封裝技術(shù)的的發(fā)展，隨后，德州儀器公司、飛利浦建元電子等公司也到臺設(shè)廠。但這些都停留在封裝階段，在臺的美日廠商只愿意授權(quán)封測技術(shù)，不提供核心設(shè)計(jì)的支持，而臺灣地區(qū)又沒有韓國財(cái)閥那樣的資金實(shí)力，融資和抗壓能力都無法保證向上游延伸。

另一個(gè)原因則是，臺積電開創(chuàng)的代工Foundry模式實(shí)在太成功了，引發(fā)了島內(nèi)許多企業(yè)效仿復(fù)制，所以臺灣地區(qū)積極將代工產(chǎn)業(yè)鏈延伸到島內(nèi)，錯(cuò)開了與美日強(qiáng)國的競爭，迅速獲得專利授權(quán)形成規(guī)模優(yōu)勢，靠代工站穩(wěn)了腳跟。

繼續(xù)往前追溯，會發(fā)現(xiàn)臺灣地區(qū)誕生產(chǎn)業(yè)垂直分工模式，并非偶然。

1977年10月，工研院打造了全中國臺灣地區(qū)首座集成電路示范工廠，采用7.5微米制程，工研院開發(fā)出的與生產(chǎn)工序匹配的標(biāo)準(zhǔn)單元庫，大幅提高了產(chǎn)品良率，在營運(yùn)的第6個(gè)月已經(jīng)高達(dá)7成，超過了技術(shù)轉(zhuǎn)移母廠RCA公司。察覺到這一產(chǎn)業(yè)分工的變化趨勢，工研院在1980年，決定以衍生公司的方式，設(shè)立中國臺灣第一間半導(dǎo)體制造公司聯(lián)華電子，將所有產(chǎn)品線技術(shù)( 包括音樂 IC，電子撥號器、計(jì)算機(jī)IC 以及電話 IC) 以低價(jià)授權(quán)生產(chǎn)的方式全部轉(zhuǎn)移給聯(lián)華，使其在擁有研發(fā)能力之前就可以進(jìn)行生產(chǎn)。聯(lián)電旗下也衍生出了許多分支機(jī)構(gòu)，如芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的聯(lián)發(fā)科（MTK)，面板驅(qū)動IC的聯(lián)詠等等。

同時(shí)，不斷游說旅美IC 專家張忠謀加入，對方提出了一種專業(yè)代工模式來運(yùn)營規(guī)劃中的六寸晶圓 VLSI 實(shí)驗(yàn)工廠。1987 年，電子所與飛利浦合作成立臺積電，張忠謀任董事長，后來并稱“晶圓雙雄”的聯(lián)電與臺積電，就此集結(jié)。

“聯(lián)家軍”是多點(diǎn)開花，臺積電則打定主意只做芯片制造。今天看來，二者都為臺灣地區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的崛起起到了奠基作用，可在當(dāng)時(shí)，后者的出現(xiàn)卻委實(shí)有些尷尬。

要知道，“對標(biāo)硅谷”直到今天都是電子工業(yè)長盛不衰的準(zhǔn)則之一， 創(chuàng)立之初，投資人總會問創(chuàng)始人張忠謀一個(gè)問題——如何跟英特爾競爭。

張忠謀表示“臺積電和他們不存在競爭，這是一個(gè)完全新的模式，我們甚至?xí)献鳌?。居然在硅谷沒有效仿的成功案例？投資人聽完反而更害怕了……

事實(shí)證明，臺積電開創(chuàng)的Foundry和IP授權(quán)模式，徹底改變了世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的版圖。

當(dāng)時(shí)，Intel 公司正積極尋求海外代工的有利時(shí)機(jī)，通過關(guān)系渠道以及付出生產(chǎn)工藝改進(jìn)的努力，臺積電獲得了 Intel 的部分代工訂單，并迅速成為世界晶圓代工的龍頭，1992 年?duì)I業(yè)收入達(dá) 66億，一度超過了聯(lián)電。專業(yè)代工模式也以一種新分工形態(tài)，在臺灣地區(qū)落地生根。

今天看來，臺積電的成功是內(nèi)外合力的結(jié)果。

外部，手機(jī)的發(fā)展需要將特定的工作交給專用芯片解決，而不是一塊CPU打天下，所以，北美涌現(xiàn)出一批新興的半導(dǎo)體公司，博通、英偉達(dá)、Marvell 陸續(xù)創(chuàng)立。芯片設(shè)計(jì)公司越來越豐富的產(chǎn)品，對外部晶圓生產(chǎn)線有極強(qiáng)的需求，高通、博通甚至蘋果都需要將制造交給更具規(guī)模優(yōu)勢和專業(yè)的晶圓制造廠，這成為臺積電崛起的重要機(jī)會。

英偉達(dá) CEO 黃仁勛甚至半開玩笑說：“如果等我自己建廠生產(chǎn) GPU 芯片，我現(xiàn)在可能就是一個(gè)守著幾千萬美元的公司，做個(gè)安逸的 CEO?！?/p>

時(shí)不我與，以美國為中心的Fabless和以臺灣地區(qū)為主體的Foundry加速了生產(chǎn)設(shè)計(jì)的分離，臺灣地區(qū)作為專業(yè)晶圓代工承接了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的新一輪國際轉(zhuǎn)移。

而在內(nèi)部，臺積電始終堅(jiān)持“技術(shù)領(lǐng)軍者”策略，在芯片制造商堅(jiān)持高額的資本投入，以保持臺積電在制造技術(shù)上的領(lǐng)先優(yōu)勢。

即使是互聯(lián)網(wǎng)泡沫破滅的2001年，互聯(lián)網(wǎng)公司和計(jì)算機(jī)公司批量倒閉，臺積電利潤暴跌，張忠謀還堅(jiān)持加碼，將晶圓廠的研發(fā)支出上升到凈利潤 80%。

臺積電的巨額投入，讓芯片設(shè)計(jì)廠商不再需要花費(fèi)資金自己投資建設(shè)生產(chǎn)線，降低了設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的門檻，也降低產(chǎn)品研發(fā)失敗的風(fēng)險(xiǎn)，臺積電也成了大多數(shù)公司的選擇。

隨后，臺積電又在代工制造的基礎(chǔ)上，提出了“虛擬晶圓廠”的概念，讓客戶能隨時(shí)掌握晶圓制造進(jìn)度，從而爭取到了整合元件廠商(IDM)的訂單，也從單純的代工演變成了一個(gè)結(jié)合制造及服務(wù)的科技公司。

不一樣的“硅谷”，新竹科學(xué)院的輻射效應(yīng)

美國加州北部的圣克拉拉山谷 (Santa Clara Valley)，因?yàn)橄赏⒂⑻貭?、惠普、蘋果等半導(dǎo)體巨頭的匯聚，成為全球向往的對象。而在眾多復(fù)制版硅谷里，臺灣新竹科學(xué)園區(qū)被稱為“亞洲硅谷”，可以說是實(shí)至名歸。

原因很簡單，因?yàn)槠浯_實(shí)成功復(fù)制出了臺灣地區(qū)半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)群落。

這也讓臺灣地區(qū)半導(dǎo)體從以下游封裝業(yè)為重心，可以持續(xù)向更高附加值的晶圓代工、IC設(shè)計(jì)業(yè)等中上游邁進(jìn)。

2003年，臺灣地區(qū)的Foundry代工、封裝、測試行業(yè)市場占有率達(dá)到世界第一，分別為70.8%、36.0%、44.5%，IC設(shè)計(jì)市場占有率也位列世界第二名。而新竹科學(xué)園區(qū)，就成為關(guān)鍵的“技術(shù)交通樞紐”，也是全球半導(dǎo)體制造業(yè)最密集的地方之一。

“竹科”的出現(xiàn)，一開始并沒有什么特別，1976年，臺灣地區(qū)開始以硅谷為范本，規(guī)劃半導(dǎo)體科學(xué)園區(qū)。仿照斯坦福、伯克利等名校與產(chǎn)業(yè)集群合作的模式，將園區(qū)設(shè)置在了與清華大學(xué)、工研院、交通大學(xué)等比鄰而居的新竹。

這里匯聚了集成電路、電腦及周邊、通訊、光電、精密機(jī)械、生物技術(shù)等六大產(chǎn)業(yè)，成為臺灣地區(qū)的高科技基地。也是人才的虹吸器，新竹甚至流傳著“招牌掉下來就會砸到一個(gè)博士”的笑話。

經(jīng)歷過各種“產(chǎn)業(yè)園大躍進(jìn)”的人可能都知道，園區(qū)的設(shè)立與產(chǎn)業(yè)的群聚是兩碼事，“竹科”的成功有什么砝碼嗎？拋棄掉一些時(shí)勢造英雄的隨機(jī)因素，能從“竹科”身上看到特殊的地方在于，電子所的技術(shù)外溢作用顯著下降，真正推動“竹科”的崛起，是來自市場的人才激蕩。

比如1987 年，楊丁元博士帶領(lǐng)一批電子所工程師離開電子所創(chuàng)建了華邦，進(jìn)入了芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域；傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)巨頭華隆集團(tuán)從電子所和聯(lián)電中吸納人才，創(chuàng)立了華隆微電子，主攻消費(fèi)產(chǎn)品 IC；硅谷回流的創(chuàng)業(yè)軍團(tuán)，比如宏基電腦與德州儀器公司合資的德基半導(dǎo)體、旺宏電子、威盛電子、民生科技等等，在新竹附近開設(shè)了大量的 PC 主機(jī)板與外設(shè)設(shè)備工廠。

1983-1997年間，海外人才以平均42%的增速回到臺灣地區(qū)，毗鄰的眾多大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)，也為新竹園區(qū)培養(yǎng)了一大批儲備人才。因此，盡管新竹科學(xué)園區(qū)成立時(shí)是以吸引跨國高科技為初衷，后來卻發(fā)展為臺灣地區(qū)自己的 IC 廠商集聚群落，而非跨國公司的子公司扎堆。

另外，如果說臺灣地區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有什么隱憂的話，那就是除了臺積電，大部分都是中小型企業(yè)，面對三星電子、鎂光這樣的巨頭時(shí)，往往處于下風(fēng)。

但“獨(dú)木不成林、一花難成春”，通過工業(yè)園區(qū)的聚合效應(yīng)，讓企業(yè)可以“螺螄殼里做道場”，產(chǎn)業(yè)上中下游體系幾乎全部聚集在相鄰的地理區(qū)域里，從某個(gè)企業(yè)單純的代工模式到產(chǎn)業(yè)鏈全環(huán)節(jié)分布，形成聯(lián)合生產(chǎn)群。

這種群落之間的相互競爭、緊密合作、人才流動等等，形成了“竹科”資訊與技術(shù)快速交流、市場競爭優(yōu)勢培育的土壤。

就像是一個(gè)“虛擬大公司”，隨時(shí)可以將旗下的各個(gè)“部門單位”整合起來，投入各自擅長和專精的領(lǐng)域，用更高效率的方式來完成協(xié)作，從而壯大了整體產(chǎn)業(yè)的實(shí)力，形成彈性高、速度快、定制化、低成本的競爭壁壘。

隱秘的角落：臺灣地區(qū)政府與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的親與疏

喬布斯曾在采訪時(shí)形容自己的工作——“計(jì)算機(jī)領(lǐng)域有點(diǎn)像是沉積的巖石，你在一座山里貢獻(xiàn)了其中薄薄的一層，使山變得更加高聳。但最終，人們只是站在山頂，只有帶著 X 光才能看到里面是什么樣子。”

這句話用來形容政府管理者在臺灣地區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中所起到的作用，一樣恰當(dāng)。

今天我們知道，垂直分工與產(chǎn)業(yè)群聚，形成了中國臺灣與全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)區(qū)隔開來的地域特色。

而這兩大優(yōu)勢的形成，都或多或少地有著政策推動的影子。

上世紀(jì) 70 年代初，臺灣地區(qū)為發(fā)展集成電路投入一千萬美元啟動基金，兩個(gè)推動性的組織先后成立：

比如召集海外華人在美國成立的科技顧問委員會，就在當(dāng)時(shí)招致非議，認(rèn)為其中有利益輸送。時(shí)任經(jīng)濟(jì)部長的孫運(yùn)璿是個(gè)連半導(dǎo)體是什么都不懂的文職官僚，財(cái)經(jīng)官員李國鼎被問及“什么是半導(dǎo)體”時(shí)，他回答——不知道。并認(rèn)為就是因?yàn)椴欢?，才要設(shè)立科技顧問委員，最終獲得了認(rèn)可。

再比如技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的“孵化器”工研院。1974年臺灣地區(qū)效仿美國硅谷產(chǎn)學(xué)研模式建立電子工業(yè)研究中心，即工研院的前身。由政府組織了一系列新技術(shù)的研發(fā)，此后，1975-1979從美國RCA公司引進(jìn)7.0微米CMOS設(shè)計(jì)制造技術(shù)、1983-1987超大集成電路計(jì)劃的1-1.5微米制造與封測技術(shù)、1990 年啟動的第三次大型半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展計(jì)劃等等，工研院實(shí)現(xiàn)技術(shù)研發(fā)、引進(jìn)、生產(chǎn)之后，再轉(zhuǎn)讓給民間其它企業(yè)，直接提升了臺灣地區(qū)的整體水平。

在資本層面，開設(shè)政府開發(fā)基金，從1985到1990年共劃撥24億新臺幣設(shè)立種子基金，鼓勵(lì)類似宏大風(fēng)險(xiǎn)基金等民間投資參與。并且注重對眾多中小企業(yè)技術(shù)能力的培育，而不是過度強(qiáng)調(diào)少數(shù)大企業(yè)技術(shù)能力提升。

可以說，官方力量啟動，向民間產(chǎn)業(yè)進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移，進(jìn)而由民間力量促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈延伸，技術(shù)的社會擴(kuò)散效應(yīng)成為了臺灣地區(qū)半導(dǎo)體的有效模式。

臺灣地區(qū)的經(jīng)濟(jì)專家瞿宛文在《臺灣戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)發(fā)展的起源》中認(rèn)為，臺灣地區(qū)的轉(zhuǎn)型成功很大程度歸功于當(dāng)時(shí)的財(cái)經(jīng)官員，并不是簡單的技術(shù)官僚，而是中國儒家傳統(tǒng)下，以“經(jīng)世濟(jì)民”的士大夫。

實(shí)際上，政策的制定者如何提前提前做出判斷，制定出正確的產(chǎn)業(yè)政策，這種理想化的條件是極為困難的。臺灣地區(qū)在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型時(shí)期出現(xiàn)的主要技術(shù)型官員，就起到了關(guān)鍵作用。

終·新變啟示錄

截至發(fā)稿日，臺積電、聯(lián)發(fā)科等的芯片不得不在美國禁令下開始對華為斷供，消息一出，聯(lián)發(fā)科在臺灣證券交易所的股價(jià)就下跌了近10％，制造巨頭聯(lián)詠科技和相機(jī)鏡頭制造商大立光電也分別下跌了8％和3％。

大陸企業(yè)與臺灣地區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈，早已被鏈接成了共同體。而在當(dāng)前的國際局勢下，如何突破美國技術(shù)封鎖，對于兩岸產(chǎn)業(yè)都是一個(gè)具有時(shí)代意義的課題。

目前來看，中國臺灣半導(dǎo)體的崛起是地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與下游需求匹配的結(jié)果。

從上世紀(jì)六十年代，微處理器、存儲器的主流產(chǎn)品，到九十年代SOC全產(chǎn)業(yè)鏈的出現(xiàn)，再到新世紀(jì)智能手機(jī)對多元化芯片的訴求，未來物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等機(jī)遇也將成為中國臺灣集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新的新商機(jī)。

而對于大陸來說，避免與英特爾、AMD、高通等巨頭正面PK，不過度糾纏于追求制程技術(shù)的極限，發(fā)展那些應(yīng)用多元智慧物聯(lián)（AIoT）產(chǎn)品，并不需要用到最尖端的制程技術(shù)，14nm甚至微奈米等級就可以拓展新應(yīng)用。比如從浸 潤式微影技術(shù)的出現(xiàn)，就繞過了達(dá)到瓶頸的157納米光刻技術(shù)，借助水做中介，用193納米波長的光線，實(shí)現(xiàn)了65nm IC芯片的生產(chǎn)。

這不僅更符合大陸產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀，也是合乎技術(shù)生命周期的時(shí)機(jī)選擇。

此外，臺灣地區(qū)的戰(zhàn)略選擇，創(chuàng)新性的商業(yè)模式起到了關(guān)鍵的作用。

比如抓住產(chǎn)業(yè)鏈縱向延伸的時(shí)機(jī)，把生產(chǎn)低成本和與美國硅谷人才互動密切的優(yōu)勢結(jié)合起來，快速提升自己的技術(shù)能力和水平，在“垂直整合”中爭得國際分工的位置，并最終實(shí)現(xiàn)趕超。

如果中國大陸將在5G、AI、云端服務(wù)上的領(lǐng)先優(yōu)勢，借助更“接地氣”的互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系軍團(tuán)，充分釋放到終端消費(fèi)應(yīng)用當(dāng)中，由此撬動的硬件市場與生態(tài)系統(tǒng)，未嘗不會重新撬動更大的商業(yè)潛力。

彭博商業(yè)周刊曾形容臺灣地區(qū)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)——在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的地位無可取代，如同中東石油在全球經(jīng)濟(jì)的角色。然而就像電力之于石油，智能時(shí)代與地緣政治的大變局，也將中國臺灣半導(dǎo)體甩到了一個(gè)新的賽道。終局如何，拭目以待。

審核編輯 黃昊宇