在新一代掌門手中,臺(tái)積電與三星誰會(huì)贏下芯片代工龍頭之爭(zhēng)?
隨著5G時(shí)代到來,全球半導(dǎo)體行業(yè)景氣度暴漲。
臺(tái)積電作為全球規(guī)模最大、技術(shù)水平最高的晶圓代工廠,憑借3nm工藝震撼世界,不僅營(yíng)收大漲,市值也超過5500億美元?jiǎng)?chuàng)下最高紀(jì)錄,成為美國(guó)市值排名第九的公司。
而另一晶圓代工巨頭三星,這些年來始終在臺(tái)積電后面苦苦追趕,但就是無法消除與對(duì)方的差距。
據(jù)最新消息,在李在镕親自掌舵下,三星電子將向其下一代芯片業(yè)務(wù)投入超過1100億美元,并在2022年量產(chǎn)3納米芯片,押注能夠最快兩年時(shí)間拉近與臺(tái)積電的差距,并在2030年前超越臺(tái)積電搶下全球晶圓代工的頭把交椅。三星甚至向光刻機(jī)制造商阿斯麥爾(ASML)拋出橄欖枝,希望先于臺(tái)積電獲得EUV(極紫外光)光刻設(shè)備。
在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)當(dāng)中,最為人所津津樂道的,恐怕就是代工龍頭臺(tái)積電與對(duì)手三星的競(jìng)爭(zhēng)了。連臺(tái)積電創(chuàng)辦人張忠謀都表示,三星電子是很厲害的對(duì)手。但回顧過去可以發(fā)現(xiàn),三星要趕上臺(tái)積電,不容易。
▲圖片來源:臺(tái)灣科技新報(bào)
三星要”Kill Taiwan“
三星和臺(tái)積電,幾乎是同時(shí)進(jìn)入電子產(chǎn)業(yè)的。
1987年,已經(jīng)從德州儀器三把手位置上退休的張忠謀,為了圓多年的創(chuàng)業(yè)夢(mèng),成立了臺(tái)積電,專門為其他芯片公司做代工制造。在同一年,三星創(chuàng)始人李秉哲去世,三子李健熙接位,他瞅準(zhǔn)當(dāng)時(shí)美國(guó)打壓日本半導(dǎo)體業(yè)的機(jī)會(huì),喊出了“二次創(chuàng)業(yè)”的口號(hào),大舉進(jìn)軍存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域。
得益于老東家德州儀器的管理經(jīng)驗(yàn)、IBM的授權(quán)技術(shù)、大批從美國(guó)回流臺(tái)灣的人才、以及美國(guó)企業(yè)送來的訂單,專注于邏輯芯片制造這個(gè)賽道,臺(tái)積電成立后業(yè)務(wù)量不斷增加,其代工模式也漸漸得到了業(yè)界的認(rèn)可。
2004年,臺(tái)積電在銅制程工藝和濕法光刻技術(shù)上率先突破,不僅終結(jié)了IBM的技術(shù)霸權(quán),還聯(lián)手ASML擊垮了日本佳能和尼康,令臺(tái)積電的代工工藝一騎絕塵。那一年,臺(tái)積電拿下全球一半的芯片代工訂單,位列半導(dǎo)體行業(yè)規(guī)模前十。
而三星憑借“高薪挖人、低價(jià)賣貨”的策略,快速提升技術(shù),用價(jià)格戰(zhàn)擠壓對(duì)手的市場(chǎng)空間,并采用“反周期”投資法,虧得越多投得越多,也在2004年,擊垮日本東芝等公司,拿下全球30%的存儲(chǔ)芯片份額,成為存儲(chǔ)芯片霸主。
但三星并不就此滿足。2005年,它開始進(jìn)入12吋邏輯晶圓代工領(lǐng)域,跟臺(tái)積電搶奪市場(chǎng)。
比如,面對(duì)高通,三星讓自家手機(jī)購(gòu)買高通芯片,然后說服高通把芯片代工交給三星,以買尋賣;面對(duì)蘋果,三星則使出存儲(chǔ)芯片、面板、芯片代工的捆綁銷售策略。2006年,三星代工收入不足1億美元,但四年后,增長(zhǎng)了3倍。
2009年,臺(tái)積電遭遇“水逆”。
剛剛經(jīng)歷全球金融危機(jī)的臺(tái)積電利潤(rùn)大幅下滑,公司CEO蔡力行推行了更為嚴(yán)厲的績(jī)效考核制度,因政策執(zhí)行得不近人情,公司形象嚴(yán)重受損。與此同時(shí),公司新產(chǎn)線良率也遲遲不能改善,有客戶甚至取消了訂單。不僅如此,臺(tái)積電2002年銅制程突破的研發(fā)骨干梁孟松,也在這一年選擇離開。
而此時(shí),李健熙的長(zhǎng)子李在镕則在三星公司內(nèi)部宣布了一項(xiàng)野心十足的計(jì)劃——Kill Taiwan,即先消滅臺(tái)灣的面板和存儲(chǔ)芯片產(chǎn)業(yè),再打垮臺(tái)積電這個(gè)臺(tái)灣電子產(chǎn)業(yè)的標(biāo)志,由三星完全主宰先進(jìn)電子產(chǎn)業(yè)。
蘋果臺(tái)積電互相成就
危急時(shí)刻,已經(jīng)半退休的張忠謀不得不再次出山,親自掌管臺(tái)積電的運(yùn)營(yíng)。
回歸后的他做了兩件事:宣布之前的裁員無效,并給已經(jīng)退休的老臣蔣尚義下達(dá)了死命令,回來把公司新增的近10億美金研發(fā)費(fèi)用,盡快花出去。
張忠謀和蔣尚義的回歸可謂立桿見影,臺(tái)積電不僅客戶回流,在28納米制程的關(guān)鍵技術(shù)上,蔣尚義因?yàn)檫x擇了后閘級(jí)方案,產(chǎn)品良率大幅提升,而研發(fā)前閘級(jí)的三星卻進(jìn)展緩慢。
為了擴(kuò)大對(duì)三星的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),臺(tái)積電又把目光投向了大洋彼岸的那個(gè)超級(jí)客戶——蘋果。
2010年,蘋果首次發(fā)布搭載自研芯片的智能手機(jī)iPhone 4,而iPhone 4搭載的Arm架構(gòu)A4芯片也是由三星代工的。
那時(shí),蘋果正被三星逼得喘不過氣來,一方面三星智能手機(jī)在全球熱賣,市場(chǎng)份額接近20%,對(duì)蘋果構(gòu)成嚴(yán)重威脅;另一方面,蘋果又不得不從三星采購(gòu)超過一半的關(guān)鍵零件,很希望能找到一家企業(yè)替代三星生產(chǎn)處理器芯片。
幾番接觸下來,臺(tái)積電和蘋果最終達(dá)成了合作意向:蘋果同意將整代A8芯片訂單交給臺(tái)積電,前提是臺(tái)積電準(zhǔn)備90億美元建廠資金和6000個(gè)工人以確保產(chǎn)能。
接下來,2011年到2013年,臺(tái)積電新建一座并擴(kuò)建兩座12寸晶圓廠,瘋狂擴(kuò)產(chǎn),同時(shí)還派出近百人的「One Team」奔赴美國(guó)蘋果總部,幫助蘋果解決A6芯片的設(shè)計(jì)問題,再幫助蘋果處理專利認(rèn)證問題,繞過三星的專利。
臺(tái)積電甚至在竹科12廠開辟出一條“蘋果專屬”20nm A8芯片研發(fā)生產(chǎn)線,這是臺(tái)積電首次為客戶打造研發(fā)、生產(chǎn)合一的新制程生產(chǎn)線。
2013年,A8芯片獲得成功,臺(tái)積電終于將芯片代工合作落地到了iPhone上。截至2019年停產(chǎn),搭載A8芯片的iPhone6共出貨2．5億臺(tái),成為蘋果最暢銷的產(chǎn)品。
臺(tái)積電鞏固龍頭地位
憑借A8芯片,臺(tái)積電贏得了蘋果的信任,但這并不意味著它在市場(chǎng)的較量中完全勝過了三星。 
前面提到的梁孟松,2009年離開臺(tái)積電后,雖然礙于競(jìng)業(yè)禁止協(xié)議無法立刻加入三星,但頻繁往返于韓臺(tái)之間,與三星的研發(fā)人員往來密切。而三星的技術(shù)也一年一個(gè)臺(tái)階:45nm、32nm、28nm,到2011年梁孟松正式加盟時(shí),已經(jīng)幾乎和臺(tái)積電平起平坐。
特別是,在梁孟松的幫助下,三星推出了全球首個(gè)14nm FinFET工藝。
FinFET即芯片3D化,是臺(tái)積電憋了近十年的大招,也是公認(rèn)打開20nm以下制程的關(guān)鍵鑰匙,而梁孟松正是FinFet的發(fā)明人、臺(tái)積電首任CTO胡正明的得意弟子,也是臺(tái)積電FinFet量產(chǎn)的執(zhí)行者。
憑借14nm FinFET工藝,三星拿下了蘋果A9芯片的近一半代工,臺(tái)積電本以為板上釘釘?shù)奶O果A9芯片訂單,硬生生被三星吃去一大塊。蘋果動(dòng)搖后,高通也宣布將最新的芯片交給三星代工,臺(tái)積電接連丟掉重要訂單。
張忠謀雖然承認(rèn)臺(tái)積電有些落后,但他很快也發(fā)起了反擊,一方面把研發(fā)制度改為三班倒,“24小時(shí)不間斷研發(fā)“,大幅上調(diào)研發(fā)人員薪酬;另一方面在法律上圍剿梁孟松,最終法院強(qiáng)力判決梁孟松不得在2015年底前回到三星。
由于梁孟松疲于應(yīng)訴、無暇工作,而三星又急于求成,結(jié)果在A9芯片上翻了車。雖然三星生產(chǎn)的A9芯片號(hào)稱制程更先進(jìn),但實(shí)測(cè)顯示,三星代工的iPhone 6s芯片續(xù)航時(shí)間比臺(tái)積電代工的少了2小時(shí),機(jī)身溫度卻上升了10%。而臺(tái)積電采用16nm制程工藝生產(chǎn)的A9芯片功耗更低,甚至能達(dá)到高于三星30%的能耗優(yōu)勢(shì)。
雖然蘋果官方稱臺(tái)積電和三星生產(chǎn)的芯片間的差異不會(huì)超過2～3%,但消費(fèi)者并不買賬,紛紛退貨,三星的聲譽(yù)大受影響。蘋果不得不把給三星的A9訂單逐漸轉(zhuǎn)移給臺(tái)積電,而且A9以后的每一代A系列芯片,包括近期最新的 A14 系列處理器,蘋果就再也沒有讓三星代工。
徹底贏得蘋果信任的臺(tái)積電,再次占領(lǐng)了代工市場(chǎng)一半以上的份額(今年第三季度達(dá)到54%,三星17．4%)。
▲臺(tái)積電制程技術(shù)演進(jìn)
如今,張忠謀已經(jīng)徹底從臺(tái)積電退休,他的老對(duì)手李健熙則駕鶴西去,傳到新一代掌門手中的臺(tái)積電與三星,仍會(huì)將競(jìng)爭(zhēng)延續(xù)下去。
臺(tái)積電的優(yōu)勢(shì)是技術(shù)和資金實(shí)力雄厚,管理絕佳,并且一心搞研發(fā)和芯片代工,給全世界的科技企業(yè)打工,強(qiáng)調(diào)“中立的服務(wù)理念”,這讓客戶可以安心托付(美國(guó)因素除外)。
三星作為韓國(guó)第一大財(cái)閥,資金和技術(shù)實(shí)力同樣雄厚,可以拿出比臺(tái)積電更多的資本開支,更有著韓國(guó)人與眾不同的發(fā)瘋般勁頭和豪賭的性格。
相信未來雙方的競(jìng)爭(zhēng),仍將是極有看頭的產(chǎn)業(yè)話題。