力积电对大陆半导体制造行业有何启示？

号称“小台积电”的力积电又对大陆的芯片半导体行业有哪些启示?

文|罗宁

2020年末,一场“缺芯”事故造成全球汽车产业大败退。疫情之下不少芯片供应商降低产能或关停工厂直接导致汽车芯片产能被挤压。

大众、福特、丰田、本田等汽车厂在今年第一季度纷纷停摆。德州暴雪、瑞萨电子火灾、中国台湾地震、停水停电、疫情蔓延,“缺芯”问题雪上加霜。

随后,多米诺骨牌效应显现,产能不足从芯片蔓延到封装、硅片原材料,导致芯片价格迅速暴涨,业内人士透露,半导体颗料成本从14元涨到80元,涨幅达到4．7倍,并对全球多达169个行业造成打击。

据统计仅汽车市场,2021年全球已减产299万辆汽车,相较于2020年7760万辆的汽车产能下滑3．9%,经济损失超过600亿美元。

但是,伴随“缺芯”事件影响,晶圆代工产业产值再创历史新高。TrendForce数据显示,仅2021年第一季度,全球前十大晶圆代工厂总产值就达到227．5亿美元,同比2020年增长20%。

而在这份表单当中,中国大陆厂商占7%市场份额,中国台湾则拿下了65%的市场份额,韩国占据17%,美国占据5%,以色列占据1%。

中国台湾在全球半导体产业链中占据举足轻重的地位,并已成为占其GDP15%的支柱性产业。

自20世纪80年代以来,中国台湾抓住半导体技术迅猛发展的黄金时期,拼全力打造半导体产业。从IC设计到晶圆代工再到封测,一系列围绕芯片半导体的产业集群出现,这当中又属高壁垒驱动的晶圆代工行业集中度最高,其晶元代工和封测领域全球市占第一,晶元代工更是拿下65%的市场份额。

这样的背景下,有几家晶圆代工厂在其中独领风骚,除了我们熟悉的台积电、联电、世界先进之外,一家名为力积电的代工厂颇为特别。

作为中国台湾唯一一家经历退市欠债之后起死回生的半导体公司,力积电能够成为中国台湾第三,世界第六的晶圆代工企业,离不开其创始人黄崇仁颇具争议的经营手段,也证明了半导体行业的机会无处不在,对如今日渐繁荣的半导体市场,号称“小台积电”的力积电又对大陆的芯片半导体行业有哪些启示?

“三位一体”与乘势而为

20世纪70年代,中国台湾站在美日产业结构向知识密集型转移的时间节点,依靠给在台建厂的美日厂商做基础低端加工起步,开始积累知识与技术。

初期,中国台湾在半导体设计、制造、测试和封装四个环节都有相应发展,但“产官学三位一体”模式的推行,为其找到了属于自己的独特发展模式。

1974年,中国台湾效仿美国产学研模式建立起电子工业研究中心,其目的便是规划技术,加速人才交流。

1985年,通过设立硅谷办公室,中国台湾学习先进技术的同时召集华裔工程师,当时在德州仪器担任副总裁的张忠谋正是以此被请回台湾,出任工业技术研究院院长,并创办台湾积体电路公司(台积电)。

这一事件成为中国台湾半导体行业大量吸收海外人才的注脚,并在1983-1997年以平均42%的增速持续为相关领域提供人才储备。1996年,以日本VLSI(超大规模集成电路)计划为参照,中国台湾教育部门推动VLSI教改计划,进行产官合作。

VLSI教改计划,通过提供经费帮助学校培养出IC领域人才,并推出众多国家型科技计划,让半导体应用深入各个领域,新竹科学园区(竹科)便在这一时期建立。

(新竹科学园区,资料来源:竹科管理局)

当时,VLSI计划囊括了台湾清华大学、台湾交通大学、台湾电子技术研究院等众多知名大学和研究机构,1993年在各大学教授齐声建议下,芯片设计制作中心(CIC)成立,通过提供学界免费实作芯片管道,进一步推动半导体产业高速发展。

一位在台生活的网友提到,二十年前台湾新竹科学园区旁的清大交大,几乎整个理工学院的毕业生都往园区就业。甚至商学院、法学院的学生当时也往半导体行业相关走。新竹火车站旁有名的杨家意面墙上至今还能看到收购出售应材、科林零件的小广告。

与此同时,政策与资本市场的投入进一步集中。当时中国台湾对创新技术的资助金额占总规划的20%以上,并规定新办企业在九年内可任选连续五年免征所得税,五年后每年营业税不超过20%。

从1985到1990年,共有24亿新台币进入半导体投资领域,台湾大学电机资讯学院教授张耀文说:“产官学‘三位一体’合作是台湾半导体成功原因。”

这一时期,作为曾担任德仪第三号人物的张忠谋,不但为中国台湾半导体产业带来了先进技术和管理经验,还拉来老朋友——通用电气半导体总裁戴克加入台积电,并说服英特尔总裁安迪·格鲁夫成为其客户。

经过找人、找技术等一系列努力,张忠谋以拿下英特尔订单这一成果带动了台湾地区的半导体代工产业的发展。

台积电之所以能够拉来英特尔大单,正是由于80年代末,英特尔为代表的美国半导体产业从传统IDM模式逐渐转向Fabless(无工厂芯片供应商)模式推行全球纵向分工的机会。

IDM模式的特点是大而全,从芯片设计到制造、封装与测试都独立完成,但其投资大、战线长、收效慢的缺陷在当时逐渐显现,不但每一环都耗资巨大,并且相应的研发费用也水涨船高。

而Foundry(代工厂)和Fabless(无工厂芯片供应商)则通过垂直整合模式带来了行业协作,这种分工细化带来的不仅是效率的提升,更加速了整个半导体产业的进步,成功带动上下游更多产业,中国台湾得以发挥地理优势加强信息技术沟通,形成产业良性竞争与合作。

这一点在台积电、联华电子、宏基等台湾半导体领头厂商入驻后愈发明显,从某个企业单纯的代工模式到产业链全环节分布,再到形成联合生产群,最终形成了“日本进口,台湾地区加工装配,出口美国”的半导体发展策略。

时也势也,到1999年,中国台湾地区笔记本电脑、显示器、主机板、光驱、显卡等十多项硬件产业的全球占有率在30%以上,以DRAM作为主营业务的力晶科技(力积电前身),正是在这一时期建立并成长起来。