書摘精選》張忠謀晶圓代工模式 徹底改變全世界晶片版圖

張忠謀從未忘記晶圓代工的概念。他認爲,隨着時間的推移,這種概念正漸趨成熟,尤其是在康維與米德的晶片設計革命,使晶片設計與晶片製造的分離變得更加容易以後(他們認爲那將爲半導體業創造出一個古騰堡時刻)。(鄧博仁攝)

早在1970年代中期,張忠謀還在德儀工作時就思索過一個概念:創立一家半導體公司,生產客戶設計的晶片。當時,像德儀、英特爾、摩托羅拉等晶片公司大多生產自己設計的晶片。1976年3月,張忠謀向德儀的其他高層建議這種新的商業模式。他向德儀的同仁解釋,「低成本的運算力,將打開許多新應用,是目前的半導體所無法支援的」,爲晶片創造出新的需求來源。晶片很快就會運用到所有領域,從手機到汽車再到洗碗機,無一不包。他認爲,生產這些產品的公司缺乏生產半導體的專業知識,所以他們比較希望把晶片製造外包給專業廠商。此外,隨着技術的進步與電晶體的縮小,製造設備與研發的成本將會提高。只有生產大量晶片的公司才具有成本競爭力。

然而,德儀的其他高階主管並未被他的概念說服。當時是1976年,每家設計晶片的公司都有晶圓製造廠,但張忠謀張預測「無晶圓廠」(fabless)的公司很快就會出現。那時德儀的獲利很好,所以押注在還不存在的市場是很冒險的做法,所以那個概念後來不了了之。

但張忠謀從未忘記晶圓代工的概念。他認爲,隨着時間的推移,這種概念正漸趨成熟,尤其是在康維與米德的晶片設計革命,使晶片設計與晶片製造的分離變得更加容易以後(他們認爲那將爲半導體業創造出一個古騰堡時刻)。

臺灣也有一些電子工程師抱持類似的概念。1980年代中期,協助管理臺灣工研院的史欽泰曾邀請米德來臺灣分享他對半導體業的古騰堡構想。因此,晶片設計與晶片製造分離的概念,在李國鼎開出空白支票請張忠謀來打造臺灣的晶片業以前,已經在臺灣醞釀好幾年了。

李國鼎履行了承諾,爲張忠謀起草的商業計劃籌集資金。臺灣政府爲臺積電提供了48%的創業資金,唯一要求的條件是張忠謀必須找一家外國晶片公司提供先進的生產技術。德儀與英特爾的前同事都拒絕了張忠謀,摩爾告訴他:「你提過很多好主意,但這個概念不算。」不過,張忠謀說服了荷蘭的半導體公司飛利浦出資5800萬美元,並轉移其生產技術及授予智慧財產權,以換取臺積電27.5%的股份。

其餘的資金是向臺灣的富豪募集,他們是被臺灣政府「要求」投資的。張忠謀解釋:「通常是政府的部會首長打電話給臺灣的企業家,請他投資。」政府請臺灣幾個最富有的家族出資,這些家族擁有專門從事塑膠、紡織、化工的公司。一位企業家與張忠謀會面三次後,拒絕投資,臺灣的行政院長直接打電話給那位吝嗇的企業家,提醒他:「過去20年,政府一直對你很好,你最好現在就爲政府做點什麼。」張忠謀成立晶片代工廠的支票很快就到位了。政府也爲臺積電提供豐厚的稅賦優惠,確保該公司有足夠的資金做投資。打從創立之初,臺積電就不是一家真正的民營企業,而是臺灣政府的專案。

臺積電早期成功的一個關鍵因素,是與美國晶片業的緊密關連。該公司的多數客戶是美國的晶片設計公司,許多高層員工曾在矽谷工作。1990年代的大部分時間,臺積電有一半的業績是來自美國公司。與此同時,臺積電的多數高階主管都在美國的大學拿過博士學位。

這種共生關係讓臺灣與矽谷雙雙受惠。在臺積電出現以前,幾家主要位於矽谷的小公司曾嘗試在晶片設計方面開創事業,它們把晶片製造外包,避免自己建造晶圓廠的成本。這些「無晶圓廠」的公司有時能說服有閒置產能的大型晶片製造商來生產他們的晶片。然而,大型的晶片製造商有自己的生產計劃,這些小公司面對大廠時一直處於次要地位。更糟的是,它們始終面臨一種風險:生產夥伴可能竊取他們的設計概念。而且各大晶片製造商的製程略有不同,它們也必須掌握那些差異。不建造晶圓廠可以大幅降低創業成本,但依賴競爭對手製造晶片始終是一種有風險的商業模式。

臺積電的成立,讓所有的晶片設計公司有一個可靠的合作伙伴。張忠謀承諾臺積電永遠不會設計晶片,只專注於製造晶片。臺積電不與客戶競爭,只要客戶成功,臺積電就會成功。十年前,米德預言晶片製造業會出現古騰堡時刻,但有一個關鍵差異。當時的德國印刷商曾試圖壟斷印刷業,但失敗了。他無法阻止他的技術在歐洲迅速傳播,讓作家與印刷店都受益。

在晶片業,張忠謀的代工模式藉由降低創業成本,促成了數十家新「作者」,也就是無晶圓廠的晶片設計公司,這些公司把運算力嵌入各種設備中,藉此改變了科技業。然而,「創作」的普及與數位印刷術的壟斷是一起發生的。晶片製造的規模經濟需要不斷的產業整合。哪家公司生產的晶片量最多,它就有內在的優勢,可提升良率,並把資本投資的成本分攤給更多的客戶。臺積電的事業在1990年代蓬勃發展,其製程不斷地改進。張忠謀想成爲數位時代的古騰堡,最後他的影響力是更加地強大深遠。當時幾乎沒有人意識到,張忠謀、臺積電,以及臺灣正逐漸主導世界最先進晶片的生產。

(本文摘自《晶片戰爭》/天下雜誌出版)

【內容簡介】

《金融時報》年度最佳商業書|《經濟學人》年度最佳新書

《紐約時報》暢銷書|亞馬遜書店國際與國家安全、國際經濟學、經濟史分類榜TOP1

全球唯一 繁體中文版獨家作者序,解析晶片法案後的美中臺局勢發展

「如果有哪本書能讓所有人瞭解矽時代,並認知到這個時代的刺激與重要程度毫不亞於原子能時代,就是這本書了。」——《紐約時報》

看懂現今晶片戰局勢最重要解讀——矽時代,運算力纔是新石油

晶片供應鏈左右了上世紀冷戰的輸贏,更將決定本世紀強權競爭的終局

大國競逐加速升溫,臺灣更是站在關鍵位置,下一個引爆點會在哪?

美國祭禁令掐住先進晶片鎖喉點,中國不斷加碼投資半導體,「去美化」有可能成功嗎?

臺積電赴美設廠,矽盾的保護力有多持久?臺灣的地位真的不可取代嗎?

疫情加戰爭,全球歷經兩年晶片荒,短缺緩解卻又面臨需求過剩?供應鏈版圖未來如何改變?

一個70年前還不存在的產業,決定了今日世界的樣貌。從玩具到汽車、從微波爐到導彈、從手機到股市,無所不在的晶片,是21世紀的新石油,是現代世界最依賴的稀缺資源。美國靠半導體成爲軍事強權,矽谷仍是設計先進晶片的重鎮,掌握大半關鍵技術,但中國正在急起直追,大動作投資半導體產業,爭奪霸主地位。位居供應鏈重要位置的臺灣,夾在兩大強權之間,更要面對日韓競爭,應該守住哪些優勢,又要考量哪些風險?

作者克里斯・米勒在塔夫茨大學的弗萊徹學院教授國際史,特別專長美國與俄國曆史,他在研究冷戰武力競賽的過程中,發現半導體扮演了最關鍵的角色,因此決定以晶片爲題展開龐大研究,橫跨三大洲,從臺北到莫斯科,採訪上百位晶片業相關科學家、政府官員、工程師、企業家,首次爲晶片業的發展提供了難得的歷史縱深,這段比電影更驚心動魄的真實歷史,臺灣更是故事的核心角色。

晶片相關新聞天天有新進展,美中對峙愈演愈烈,晶片法案、制裁禁令,不只是臺灣,日本、韓國與荷蘭等供應鏈鎖喉點國家都被迫選邊站,下一步怎麼走纔對?晶片塑造了現代生活的一切,未來也仍將是全球最關鍵技術,這本書提供了理解此刻全球晶片爭奪戰的最完整、最迫切需要的解讀。

【作者簡介】

克里斯・米勒(Chris Miller)

克里斯・米勒在塔夫茨大學(Tufts University)的弗萊徹學院教授國際史,他也是美國企業研究院(American Enterprise Institute)的Jeane Kirkpatrick客座院士、外交政策研究院(Foreign Policy Research Institute)的歐亞主任,以及總經與地緣政治顧問公司綠罩(Greenmantle)的董事。米勒着有《普丁經濟學》(Putinomics)等書,他也經常爲《紐約時報》、《華爾街日報》、《外交事務》、《外交政策》、《美國利益》等媒體撰稿。他於耶魯大學取得歷史學博士學位,於哈佛大學取得歷史學學士學位。米勒個人網站:ChristopherMiller.net,以及推特帳號:@crmiller1。

【譯者簡介】

洪慧芳

國立臺灣大學國際企業學系畢業,美國伊利諾大學香檳分校MBA,曾任職於Siemens Telecom及Citibank,目前爲專職譯者。

《晶片戰爭》/天下雜誌出版