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臺灣半導體產業鏡鑒:台積電制程2021年超越英特爾?
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本報記者 翟少輝 上海報導

有“中國半導體教父”之稱的張汝京又有了新職務。

5月4日,有行業資訊網站展示出一份文件。該檔顯示,張汝京已於5月3日正式被聘任為青島大學微納技術學院終身名譽院長。

此前就有報導稱,張汝京在積極籌備第三次創業的同時,還在計畫與青島大學合辦“微納科技技術學院”,為積體電路產業培養和輸送人才。如今,傳聞成真。

張汝京於1977年加入當時全球最大的半導體廠商德州儀器時,其老闆就是後來有“臺灣半導體教父”之稱的張忠謀。1985年,應臺灣當局邀請,張忠謀辭去德州儀器副總裁的工作,返回臺灣出任工研院負責人,並在1987年創辦了臺灣積體電路製造公司(TSMC,簡稱台積電)。

隨著臺灣半導體產業的崛起,台積電也成長為全球半導體行業中不折不扣的“巨無霸”。

雖然從營收上看,台積電2017年321.05億美元的營收與晶片巨頭英特爾628億美元的營收尚存差距,但據雅虎財經最新資料,台積電目前市值約為1948.8億美元,公司估值約2072.5億美元。曾連續25年霸佔“全球第一半導體廠商”王座的英特爾目前市值約為2436.2億美元,公司估值約2446億美元。兩者相距並不遙遠。
全球角色

在中國半導體投資聯盟秘書長王豔輝看來,目前臺灣半導體產業已在全球產業鏈中佔據了重要的一環。“在晶圓代工上,台積電處在第一陣營;在協力廠商封測上,臺灣企業也處於第一陣營,有著像日月光這樣很強的企業。”王豔輝對21世紀經濟報導記者表示,“在IC設計上,臺灣總體來看也不弱,有聯發科等企業。”

集邦諮詢拓墣產業研究院研究經理林建宏5月4日對21世紀經濟報導記者指出,從全球半導體產業佈局來看,臺灣的強項在於製造和封測。“臺灣半導體製造在全球晶圓代工市場占比有七成,臺灣的封測代工(OSAT)占全球比重近五成。”他表示,“以目前半導體發展來看,消費性電子和通訊產業是無晶圓廠商(Fabless)中最重要的幾項產業,臺灣的半導體公司也在此扮演重要角色。”

據半導體行業調研機構IC Insights 4月24日更新的資料,全球主要晶圓代工廠商中,台積電以321.63億美元的營收傲視群雄,其規模甚至5倍於排名第二的格羅方德(GlobalFoundaries),10倍於排名第五的中芯國際(SMIC),市場佔有率達51.6%。

而除台積電外,總計佔據了全球晶圓代工市場超過88%份額的“八巨頭”中還有聯華電子(UMC)和力晶半導體(Powerchip)兩家臺灣廠商。

封測方面,集邦諮詢拓墣產業研究院資料顯示,2017年全球10大專業積體電路封測廠商中,有日月光、矽品、力成、京元電子、南茂5家臺灣企業入圍,市場佔有率也分別達到了10.1%、5.2%、3.7%、1.3%和1.2%。

以日月光為例。作為國際領先的封測企業,經過多年的積累,日月光已擁有了技術和規模雙重優勢。2017年,日月光IC封測業務營收超50億美元,毛利率達26.6%。此外,該公司還掌握著頂尖的封裝與微電子製造技術,率先量產了TSV/2.5D/3D相關產品。日月光在2017年的研發費用也達到了113億新臺幣,營收占比為4.1%,在先進封裝領域形成了訂單與投入的正向迴圈。

此外,雖被普遍認為產業過度傾向代工,但臺灣企業在IC設計上依然表現出色。林建宏指出,目前以IC設計領域來看,臺灣TV Soc/ Driver IC產業處於全球領先地位,在手機晶片上則排名全球第二。

IC Insights 3月22日更新的資料顯示,在純IC設計(無晶圓廠商)領域,目前中國大陸廠商的市場佔有率已增長至11%,不過相較于臺灣半導體廠商依然落後,後者佔有率達16%。其中,聯發科(MediaTek)、聯詠科技(Novatek)和瑞昱科技(Realtek)營收均超10億美元,且均進入全球純IC設計企業20強。

台積電蓄力技術突破
4月19日,台積電發佈了截至3月31日的2018年一季度財報,其一季度營收為84.6億美元,二季度營收預期為78億-79億美元。台積電將一季度營收及淨利潤下滑歸結於“一款非常高端的智慧手機”需求不佳,並預計二季度營收將進一步受到“移動業務需求走弱”的衝擊。

受此資訊影響,眾多華爾街分析師紛紛指出,這可能預示著蘋果公司iPhone產品需求遜於預期,甚至有人認為這是晶片產業萎靡的前兆。眾多機構因此下調了對蘋果公司的業績預期,蘋果公司股價也在台積電財報發佈後的數個交易日中連續受挫。

在王豔輝看來,這正是台積電在全球半導體產業鏈上有著巨大影響力的例證之一:“(台積電財報)會提前透露出一些供應商或客戶的消息,如果它對二季度業績預期做出調整,大家立刻就會判斷蘋果的出貨量是否要降低。”

林建宏此前也曾指出,由於台積電所代表的移動產品牽涉到產業鏈上下游眾多廠商,且往往與消費者需求關係較大,因而其業績和預期已常被用來作為市場的風向標。

4月17日,臺灣科技媒體钜亨網轉載的科技分析公司Linley Group最新報告顯示,英特爾長期以來領先的晶片製造技術優勢正在消失,而在開發新制程方面也處於落後階段。Linley Group預測,台積電、三星和格羅方德正在縮小與英特爾之間的差距,均有可能在2021年完成對英特爾的超越。

Linley Group首席分析師Linley Gwennap認為,英特爾在10納米制程技術發展上一再延誤,從而已在下一代晶片制程進度上落後於台積電等企業。不過,Gwennap也指出,由於半導體制程越是先進,相應的光刻設備就越複雜精密,在未來完成對英特爾的超越也意味著台積電等企業將先於英特爾去挑戰下一代光刻技術,承擔製造過程中的風險。

興起密碼
回顧臺灣半導體產業的發展歷史,林建宏認為,政府在資金、產業定位、人才教育方面的投資,以及旅外人才和國際合作均發揮了重要的作用。

上世紀70年代初,臺灣電子工業還僅是美、日等國領先企業的出口加工地。

1975年,政府意志將臺灣半導體產業推上了發展的快車道。受韓國政府高薪聘請美國韓裔研究人員歸國投入電子工業發展的觸動,臺灣當局設立了“工業技術研究院”(工研院)並下設電子所,同時,還選派了一批工程師前往美國RCA公司學習積體電路的設計和製造技術。這批工程師多成為日後臺灣半導體產業崛起過程中的關鍵人物,其中包括聯發科創始人蔡明介、前世界先進董事長章青駒、創惟科技董事長王國肇、華邦電子創辦人楊丁元。

同時,臺灣當局分三階段推出了“電子工業研究發展計畫”,在此期間,聯華電子、台積電、臺灣光罩、世界先進等多家半導體公司被孕育而出。1987年,曾在德州儀器任資深副總裁的張忠謀回台創辦了台積電。

值得一提的是,曾在德州儀器任張忠謀部下的張汝京也在1997年來到臺灣創辦了世大積電,並在公司被台積電收購後前往上海創辦了中芯國際,後者如今已成為中國大陸半導體廠商的代表之一,2017年在全球晶圓代工廠商排名中僅次於三星,位列第五。

不過,臺灣半導體產業也經歷過挫折。金融危機期間,臺灣六家DRAM存儲廠商虧損嚴重,為應對危機臺灣相關部門成立臺灣記憶體公司(TMC)本期望對六家廠商進行控股整合。不過由於缺乏政府的主導和推進,整合遲遲無法完成。此外,由於“DRAM產業再造方案”於2009年10月被臺灣當局“立法院”否決,相關政府基金被禁止用於向TMC投資,臺灣DRAM產業整合計畫宣告失敗,DRAM行業從此一蹶不振、並最終消失。

臺灣經驗鏡鑒
林建巨集向21世紀經濟報導記者指出,臺灣半導體產業目前的劣勢是,除製造和封測外,在其他應用領域並無太大優勢。

“臺灣在半導體關鍵IP/EDA/材料/設備等方面都相對較弱。”他指出,“在IC設計領域,受限於臺灣市場較小,設計廠商必須依託臺灣之外的廠商,而製造與封測則著重於代工角色,因而在自主創新發展方向上,必須依託設計或IP廠商的引導。”

曾有分析認為,投資不足是臺灣半導體產業目前面臨一些不足的主因之一,這也導致了臺灣半導體產業缺乏自主的核心技術體系。

不過,林建宏對此並不完全認同。“事實上,半導體為高度專業分工的產業,而臺灣在垂直分工的體系中,在特定環節有舉足輕重的地位。”他表示,“臺灣在整體半導體發展上受限於資源有限,必須將有限的資源投注在特定專案上,因而導致在包含關鍵IP/EDA/材料/設備領域的投資較為缺乏,成為臺灣半導體發展中較薄弱的環節。”

林建巨集指出,半導體是高度規模經濟的產業,晶圓代工在臺灣的蓬勃發展和記憶體產業在臺灣的挫敗,均受規模經濟的影響。“因此,在決定投入資源的時候,要知道目前投入的環節中,行業的經濟規模在哪,再決定投入資源的強弱。”

王豔輝認為,臺灣半導體產業如今以代工為主的局面,與臺灣產業的生態環境以及固有思維有關。以韓國為例,其從產業起步之初,就定位於做“品牌”,如今三星、SK海力士兩大存儲巨頭即是成果。而臺灣的電子產業則多致力於從事代工,無論是電子巨頭富士康,還是晶圓代工巨頭台積電、封測巨頭日月光,其業務均以代工為主,而非打造自有品牌。

“這其實沒有好壞之分,臺灣因為聚焦於代工,所以才成就了台積電、日月光這樣全球領先的企業。”王豔輝表示,“你不能說它沒有核心技術,代工也需要核心技術。”

談到臺灣在DRAM產業上的潰敗,王豔輝認為這同樣與其以代工為主的固有思維有關係。“存儲產業的問題是,(市場)好的時候特別好,差的時候特別差,所以有些廠商會做著做著就又想退回去從事代工了,(代工)旱澇保收、風險比較小。”他說,“換句話說,他們有後路。”

在他看來,這並非完全是“缺陷”。
“我們沒有必要去反思臺灣半導體產業發展中所謂的‘缺點’,各地區有自己的生態。”他表示,“全世界能夠發展全產業鏈的也僅有美國和中國,就算是韓國、日本,也僅能在幾個環節做到領先,不會致力於做全產業鏈。
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