为什么台积电这么厉害?垄断全球5成市场16年( 二 )


这充分证明了张忠谋当初做晶圆体代工的想法是正确的,台积电专业晶圆代工,让无晶圆厂芯片设计公司可以专注在芯片设计,再委由台积电生产制造,不用再负担建置晶圆厂与制程技术研发的庞大成本 。
98年的时候,英伟达同台积电达成战略合作,将所有的图形加速显卡交给台积电生产 。双方合作的第二年,英伟达率先提出了 GPU(图形处理器)概念,可以帮助 CPU(中央处理器)分担一部分图形动态渲染等计算任务 。这个概念后来被整个半导体行业所采用 。
而帮助英伟达将GPU生产出来的台积电成功奠定了它在晶圆代工市场的地位 。
从芯片行业出来的张忠谋在技术工艺的投入上很大,这也是为什么台积电能够把GPU制造出来的原因 。
1999年,台积电领先业界推出可商业量产的0.18微米铜制程制造服务 。2001年,台积电推出业界第一套参考设计流程(Reference DesignFlow),协助开发0.25微米及0.18微米的客户降低设计障碍,以达到快速量产之目标 。2005年,领先业界成功试产65纳米芯片 。
2003年台积电的营业额已达60亿美元,纯利14亿美元,高达36%的毛利率和24%的净利润,市场份额达到了52%,在此后的16年里,台积电一直都是晶圆代工市场的第一名 。
2006年,75岁的张忠谋开始了交班,委任跟随自己多年的得力干将蔡力行任CEO,自己只任董事长,但这次交班最终让他失望并以失败告终 。2008 年金融海啸期间,蔡力行不但未能领导台积电应对好形势,甚至还一度滑向深渊 。2009年第一季,台积电的营业收入比上一季跌了差不多40%,毛利率跌到20%以内 。更惨的是,整整一季,台积电的产能利用只有4% 。
最终,2009年,78岁高龄的张忠谋复出,震惊了整个半导体行业,仅仅用了不到一年的时间,在2010年第一季度实现营收921.9亿元新台币,税后盈余336.6亿元新台币,成为中国台湾1300家上市公司中获利最高的企业 。
而2010年全年营收突破4000亿元新台币,成长率超过40%,市值冲上2兆元新台币,股价涨幅达30.65% 。2012年10月初,台积电的市值再次创造了2兆3587亿元新台币的新纪录,并成为中国台湾上市公司市值之首 。
不得不说,张忠谋在半导体行业的确无愧于中国“半导体支付”的美誉 。从半导体研发出身的张忠谋眼光是非常狠辣精准的,2010年的时候,他就敏锐预感到,智能手机时代可能要来了,预期PC、手机与消费性电子年成长率各达11%、10%及8%,到时候芯片的需求将进一步扩大 。
他不顾众人反对,将2010年的资本支出上调一倍,增加到五十九亿美元,用来扩大台积电产能,如今来看,张忠谋这一步走得非常对,如今麒麟高通争霸,台积电的产能压根还不够两家的需求 。
而在28纳米的研发上,28nm制程有一个关键的技术选择——先闸极(Gate-first)与后闸极(Gate-last) 。
格罗方德跟三星都选择先闸极,而张忠谋则敏锐选择了后闸极,后闸极与前闸极系实现HKMG结构电晶体的两大技术流派,差别在于安排矽晶片漏/源区离子注入、高温退火和金属闸极形成等步骤的先后顺序 。后闸极先完成前两项步骤后,再进行金属闸极形成;虽制程设备与技术要求较复杂,但可使闸极不易受到热的影响,且能有效控制电晶体的临界电压,从而因应低功耗到高效能应用的全方位晶片开发计划 。
因此,后闸极不仅提升电晶体稳定性与量产效益,且功耗与效能表现均更胜一筹,能符合行动装置日益严苛的应用要求,三星与格罗方德的生产良率却始终无法提升,由此,台积电不仅稳固了市场,还抢了这两家一些市场 。
【为什么台积电这么厉害?垄断全球5成市场16年】在接下来的16纳米、14纳米、7纳米等等,台积电都比其他人走得更快、更加稳健,从而也可以看出台积电在技术工艺上的积累 。从2014年-2019年,台积电投资了500亿美元用于半导体工艺研发和生产 。目前积电5nm制程晶圆已经顺利试产,将于2020年上半年投入量产 。台积电甚至已经在预研2纳米技术了 。
目前,对于未来10年,台积电其实早已做出规划,选定移动装置、高速运算电脑、智能汽车和物联网四大领域,作为未来发展四大重心,并成立四大技术平台,其中高速运算电脑应用涵盖AI人工智能、智能车和智能医疗、智能家庭、智能工厂和智能城市 。也是继智能型手机后,被视为未来推升台积电营收成长关键动能 。
张忠谋曾非常自豪地说:没有台积电,就没有那么多无晶圆公司与创新出现,智能型手机也不会那么快普及,且改变了世界几十亿人的生活方式 。各式行动装置再加上高效运算与智能联网,像是人手一机的智能型手机、笔电、智能手表、AR、大到医疗体系,体积微小的积体电路芯片都已被广泛应用 。