台湾的芯片产业之所以在世界上具有影响力就是因为台积电的存在。在全世界高端半导体中有50%在台湾地区生产,所以可以看出台湾半导体产业具有非常强的竞争力。
台积电是如何发展起来的?
台湾半导体产业的真正发展,其实源于1980年代美国对日本的经济打击。当时,美国人意识到日本的半导体产业有超越美国的趋势,开始找借口攻击东芝等日本公司,同时也协助韩国和台湾的公司进行攻击。在这方面,台湾和韩国的半导体产业在 1990 年代都取得了长足的发展。
台湾半导体到底有多复杂?
从台湾政治环境来看,台湾社会认同分化,政治反对广泛,民粹主义猖獗,执政的民进党独裁,缺乏强有力的监督和约束,经济政策目光短浅,加上各种政客名嘴吐槽,使得整个台湾的政治生态和社会生态是矛盾的、浮躁的,总是有对抗和升级的可能。台湾半导体产业发展的政治环境并不稳定、不理想,甚至非常复杂。
台积电是美国人限制大陆发展的棋子。
由于美国执意挑起中美贸易争端并在政治上搞所谓中美对抗,半导体产业作为战略产业自然首当其冲,目前美国等西方国家都在打压发展。对中国半导体产业的围攻。其中一个环节是赢得和使用台积电。总的来说,基于许多源自美国甚至依赖美国的技术,商业台积电仍然选择与西方国家保持良好的关系,甚至跟美国一些西方国家联合起来针对大陆企业,在一定限度上影响大陆发展。
总而言之,台积电这样的台湾半导体产业的发展当然离不开上述台湾政治环境、两岸关系和国际环境。
“美国不宜过度依赖台积电。否则,一旦两岸统一,美国恐将怕要失去半导体技术优势,美国在芯片技术上可能从领先中国2代,变成落后中国2代。”
美国“国家人工智慧安全委员会”3月1日公布了一项长达756页的年度报告,该报告向美国国会发出以上警告。
台积电究竟是一家什么样的企业?美国为何一边对它极力拉拢,另一方面又感到又深深忧虑?
全球最大晶圆代工厂
市场占有率高达56%
1987年成立的台积电,全称台湾积体电路制造公司,总部位于台湾新竹市科学园区,在台湾三大科学园区都有设厂。 它是全球第一家专业积体电路制造服务企业,也是目前全球最大的晶圆代工和芯片生产企业。
晶圆指的是制作硅半导体电路所用的硅晶片。通俗地讲,一块芯片需要由很多晶圆才能做出来。
芯片是现代制造业不可或缺的重要生产要素,而台积电在全球芯片生产中占据重要地位。集邦咨询近日发布2021年第一季度全球十大晶圆代工厂商营收排名榜单,台积电以56%的市占率排名第一,遥遥领先第二名的三星(18%)。据美媒报道,美国市场65%晶圆依赖于台湾生产,其中绝大部份来自于台积电。
台积电是台湾高 科技 企业标杆,也是台湾学生和 科技 新贵最向往的企业。
台积电目前在台湾有约5万员工,是“巨无霸”企业。其用水量占新竹科学园区用水总量的三分之一;用电量居全台5%。《天下杂志》指出,台积电引入EUV制程之后,未来台积电用电量将达全台10%上。
制程技术领先全球
员工平均年收入32.3万
台积电能有今天的地位,很大程度上得益于他的技术研发与投入。有媒体报道,目前芯片产业掌握14纳米制程技术的全球仅有5家公司,但台积电2020年就实现5纳米芯片量产,目前能与台积电竞争的只有三星。而且,台积电已准备启动3纳米芯片量产,2纳米技术研发上也取得突破。
台积电成立之初,以台湾工业研究院(简称台湾“工研院”)科研人员为骨干。台积电创始人张忠谋本人,曾担任过“工研院”院长。
随后公司规模扩大,台积电更积极招募研发技术人员。如今台积电研发人员有近6000人,且每年招收100多名尖端博士。研发经费的投入上更是大手笔,2019年台积电的研发费用为29.6亿美元;2020年研发经费超过30亿美元。从2000年到2019年,累积研发费用达240亿美元。
根据最新数据,台积电岛内员工2020年年收入(奖金与工资)平均为139.01万元新台币(约32.3万元人民币)。
忧依赖台积电带来风险
美拉拢台积电赴美投资
1990年代,美国曾是半导体芯片生产的主力,约占全球37%,但现在美国芯片自产率只占全国需求的12%。 如今,世界超过一半的芯片来自台积电,美国对其依赖尤为严重。
美国也意识到太过依赖台积电可能带来风险。3月1日美国人工智慧安全委员会警告,“一旦大陆统一台湾,美国恐将失去半导体技术优势,芯片技术可能从领先中国2代,变成落后2代。”美国一些议员也提出类似论调。美国《外交政策》杂志指出,台积电已经被裹挟进了中国大陆与美国的竞争之中。
眼看台积电在上海淞江和南京设厂,特朗普时期,美国政府就积极拉拢台积电,台积电也规划于亚利桑那州凤凰城建设一座12英寸晶圆厂,新工厂预计今年动工,2024年规模化投产。
由于目前台积电最大股东是台湾当局,一味“倚美反陆”民进党当局去年12月23日就核准这个高 科技 投资项目。
为强化 科技 优势,拜登上台之后,更提出所谓“强化关键产业供应链安全”,其中就包括半导体产业。台媒最新消息称, 台积电在美国不只盖一座工厂,而是增资盖6座新厂,将成为在美国拥有产能最大、技术最先进的非美系半导体厂,超越三星等对手。
电子发烧友网报道(文/吴子鹏)对于美国半导体的“圈子文化”,电子发烧友网曾经有过专门报道,在题为《美国大搞IC圈子文化,多个联盟先后成立,中国芯要警惕这个问题》文章中,笔者着重分析了美国组建各个半导体联盟的目的,并点出了在美国这些联盟中,各成员之间的心并不齐。借用著名电影《无间道》里面的经典台词,那就是:有“内鬼”。近日,日媒报道称,美国打算和日本两国组建一个“美日芯片同盟”,将此描述为“最安全”的技术同盟。这个联盟有两个主要目的:一是美日联手攻克先进制造工艺2nm研发和量产,摆脱全球芯片先进制造工艺对韩国和中国台湾的依赖;二是美日联盟将打造一个近乎封闭的半导体供应链,杜绝核心关键技术外泄到中国大陆。
这个新联盟的出现无疑印证了笔者此前的推论,在美国建立的所谓“美国半导体联盟SIAC”、“Chip 4联盟”和“Mitre Engenuity联盟”中,包括台积电、三星和欧洲一众IDM厂商,这些公司定然是出工不出力的。回过头来,或者是厂商自己,或者是当地政府又会继续搞自己的技术研究,因为部分政府和企业并不想完全被美国拿捏住。
但我们需要注意到的是,根据相关报道,此次的“美日芯片同盟”是由日本方面发起的,美国虽然可能是最大受益方,但这一次却是受邀方,那么这个新的联盟和新的发起方式会起到不一样的效果吗?
在全面解读“美日芯片同盟”之前,我们说一个结论,这个联盟的出现让此前的Chip 4联盟成了一个笑话,因为这明显是一个“自己人”掉转q头打“自己人”的行为,必然让韩国和中国台湾非常不爽。
那么从另一个方面来说,日本此举算是完全投美国所好,帮助美国完善目前处于第二梯队水平的芯片制造环节。
根据日媒的报道,日本政府之所以主动出击迎合美国政府,一个重要的原因是台积电对于芯片制造技术的管理和保密非常严格,不会在中国台湾岛以外的地方建立尖端工艺的晶圆代工厂。虽然台积电美国工厂规划的工艺是5nm,但这个工厂的进度非常缓慢,预计将会在2024年才会出第一批量产产品,从规划到量产跨越了4年多,这和台湾岛内5nm工厂小于18个月的建设速度完全不可同日而语,以台积电的速度,2025年该公司预计将开始量产2nm,因此美国5nm工厂也差不多满足了工艺至少落后两代的要求。
并且,日媒的评估更为悲观,认为台积电在美国和日本的工厂仍然将会是以10-20nm工艺为主流,这让美日领先的半导体厂商依然要对台积电在台湾岛的先进晶圆代工厂非常依赖。
按照当前的规划,“美日芯片同盟”不仅要攻克2nm的研发和制造,还会建立一个非常安全的供应链体系,在这方面,日本政府手里算是带着诱人筹码的。我们都知道日本在半导体材料和设备方面拥有不俗的实力,尤其是前者。
比如在硅片供应上,根据相关机构截止到2020年9月份的统计数据,日本信越化学在全球硅晶圆制造市场的份额高达29.4%,稳居第一,第二名同样是日本企业,日本胜高(SUMCO)的市场份额为21.9%。虽然环球晶圆在收购Siltronic AG之后超越了胜高,但并不影响日本厂商在硅晶圆制造市场过半的市占比。
而在半导体材料的光刻胶方面,日本JSR、东京应化是唯二两家能够量产所有主流类型光刻胶产品的公司,包括EUV光刻胶。
在半导体设备方面,日本拥有东京电子(TEL)、爱德万测试(Advantest)、SCREEN、KOKUSAI ELECTRIC、日立高新 科技 等众多全球领先厂商。统计数据显示,日本半导体设备厂商大约提供了全球37%的半导体设备,影响力可以说仅次于美国。
根据报道,此次“美日芯片同盟”的筹建,日本方面包括东京电子、佳能和国立先进工业科学技术研究所等企业和组织都有很大的可能参与其中。而美国方面,除了一些半导体设备厂商,IBM和英特尔预计将参与其中。
再算上美国对ASML的影响力,可以说“美日芯片同盟”要设备有设备,要材料有材料,唯独缺的就是技术,如果能够如愿攻克2nm,那么美国在全球半导体市场的影响力将进一步增强。
为什么说美国会欣然接受日本的邀约呢?一项数据表明,美国在过去几年里,对台积电的依赖越来越严重,这是美政府不想看到的,想要极力挽回这样的局面,一切可能的方法都会尝试。
这并非是空口无凭的猜测,而是有真实的数据作为支撑。先看美国自己的官方数据,根据美国半导体行业协会(SIA)的数据统计,2021年美国半导体公司的全球市场依然稳居第一,份额占比达到46%,但过去8年间,美国半导体制造占全球的份额下降了10%以上。
而我们看一下台积电的财报数据,2021年,美国是台积电最大的市场,贡献1.01万亿新台币,同比增长24%,占营收比重为64%。其中,苹果公司作为台积电最大客户,一家就贡献了4054亿新台币,同比增长20.4%,占比总营收从25%提升至26%。
而从全球晶圆代工市场格局来看,截止到2021年Q3的统计数据显示,目前在全球晶圆代工市场,台积电依然占据着过半的市场份额,占比达到53.1%。
台积电不在岛外建尖端晶圆厂的行为,以及张忠谋多次强调台湾岛外无法复刻台积电成功的言论让美政府定然非常不爽,只要有一丝机会能够取而代之,都会去尝试。
笔者曾在《美国大搞IC圈子文化,多个联盟先后成立,中国芯要警惕这个问题》这篇文章中讲过,美国此前组建的“美国半导体联盟SIAC”、“Chip 4联盟”和“Mitre Engenuity联盟”都有bug,盟友之间有太多的芥蒂和心眼,绝非是铁板一块。
我们看,“Chip 4联盟”把之前SIAC联盟中的欧盟和英国给踢掉了。因为,美国看到了欧盟的“二心”,欧盟出台《芯片法案》的核心意图是提升欧盟自身的芯片产业实力,包括确立欧洲在更小、更快、更节能的芯片方面的研究和技术领先地位;加强欧洲在先进芯片设计、制造和封装方面的创新能力;以及建立合适的政策框架,确保欧洲在2030年前大幅提升芯片产能等等。
已经成为既定事实的台积电就够美国烦恼的了,欧盟还要来添乱,说明其心必异。
而让美国政府更加难堪的是,“Chip 4联盟”中的韩国到现在都还在洽谈中,多家韩国媒体报道称,韩国政府和企业很难接受这一提议。
“Chip 4联盟”的另一方就是中国台湾,也就是台积电的大本营。“Chip 4联盟”的出发点是确保美国半导体制造技术拥有全球领先地位,这是要割台积电的肉而肥美国本土半导体制造,台积电会鼎力支持?美政府自己估计都不信。
虽然这些联盟成员肯定都会帮着美国对中国大陆进行技术外泄的封锁,但并不能让美国达到自己半导体从设计到制造全面领先的目的。
笔者赞同很多业者的说法,就剩下美日双边的技术同盟最有可能顺利地开展下去,虽然不一定能够达成目标,但是双方构建安全供应链体系的目标较为一致,算是趣味相投,且彼此都是有利可图。
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