臺積電傳奇


很多人可能不瞭解臺積電,或者知道是做芯片的,但未必瞭解臺積電在芯片領域的競爭力之強。所以在此,先簡單介紹臺積電的發展歷程,然後與同行進行對比,通過具體數據證明臺積電的技術領先,在此基礎上再發散討論。


臺積電傳奇

一、臺積電基本情況

全稱:臺灣積體電路製造股份有限公司

主營業務:集成電路製造

創立時間:1987年

創始人:張忠謀

總部地址:中國臺灣新竹科學園區

上市時間:1994年9月5日在在臺灣證券交易所上市,股票代碼2330;1997年10月8日在美國紐約證券交易所掛牌交易,股票代號為TSM

公司市值:2506億美元(2020.4.11),摺合人民幣1.75萬億人民幣

2019年收入:10699億新臺幣,摺合2504億人民幣

淨利潤和利潤率:3453億新臺幣,摺合808億人民幣,利潤率32%

業內地位:是全球最大的晶圓代工企業,市場份額超過50%。


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二、臺積電發展歷程

1、初創:1987年的,由55歲的張忠謀領頭,依靠臺灣政府和荷蘭皇家飛利浦的兩筆資金,以及一些民間資本共計 13.775 億新臺幣(3.2億人民幣)正式創立。

2、創立背景:

在當時,全球的半導體行業採取的是單一的IDM模式,即企業內部完成芯片設計、芯片生產和測試封裝三個流程,在當時Intel、三星等巨頭都是採取這種模式。這些公司大多把面向外部的晶圓代工作為副業,主業是設計和銷售自己的產品,因此市場上沒有專業的代工服務。

張忠謀正是看到了這樣的機會,才要成立一家純粹的晶圓代工公司。創立之初即以成為“世界級”為目標。臺積電設立了一個遠大的目標,他說“當我辦一個半導體公司,當然要它長期繁榮。那只有一條路——世界級。”

但臺積電成立的年份,不巧正是半導體行業的一個相對低迷期,全球範圍內的半導體市場營業總額增速迅速從高位降速。行業增速在1985年基本為負增長,1987年臺積電正式成立的時候市場有所回暖,但總體仍屬於低迷期,行業增速大不如前。彼時臺積電又是一個年輕的公司,沒有市場基礎,不利的市場環境使得臺積電的起步更加艱難。

在初創的逆境中張忠謀的要做世界級晶圓代工公司的目標清晰,絲毫沒有動搖。他激勵同事們:“產生新的勇氣、新的信心,就能重新衝刺”。

3、第一個十年:新模式(晶圓代工)不被市場認可,直到認證迎來轉機

1988年,改任臺灣工研院董事長的張忠謀,通過私人交情將老朋友安迪·格魯夫(英特爾公司前董事長和首席執行官)請到臺灣對臺積電開展認證,爭取為英特爾代工產品。拿到英特爾的認證對於臺積電來說至關重要,因為那意味著拿到了世界級的認證,是對其生產能力最好的背書。格魯夫團隊對臺積電的考核並未放鬆,提出了200多個問題讓臺積電立刻改進。張忠謀以強悍的作風推進問題改進,堅持的高標準、嚴格要求和絕對世界觀,最終拿下了認證和訂單,同時也為企業建立起了規章制度上的國際化標準。

4、第二個十年:互聯網泡沫引起行業動盪,臺積電逆勢表現頑強

2000年3月10日NASDAQ指數到達5048.62的最高點,隨後急轉而下,標誌著互聯網泡沫的破滅。互聯網、科技類公司大量破產,實體行業也受到衝擊,全球半導體銷售額自2001年一季度開始同比負增長,直到2004年第二季度銷售額才恢復到2000年第四季度水平。

臺積電2001年營收下滑24%,但2002年就恢復到29%的正增長,基本回到了2000年的收入規模。危機中,臺積電的高毛利率形成了良好的安全墊,在2000年臺積電的毛利率高達46%,2001年即使行業環境不利,是仍維持了正的淨利率,保持了盈利的狀態。

即使在2001年,臺積電的資本開支依然很高(就是投資設備和研發新工藝),逆勢擴張加速技術追趕,並持續不斷的推出領先的工藝。

5、第三個十年及至今:技冠全球,業內遙遙領先,同行難望項背

雖然遭遇08年金融危機,但淨利率仍保持在30%以上。在2009年收入同比下滑了11.2%,但2010年收入快速回升到同比增加41.9%。

同時,臺積電在晶圓代工行業內佔據了絕對領先的地位,在2019年第四季度,臺積電市場份額為52.7%。臺積電的綜合實力保持領先,市場競爭更多集中在二線代工企業之間,臺積電的市場份額相對穩固。


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三、臺積電技術領先

1999年,臺積電領先業界推出可商業量產的0.18微米(μm)銅製程製造服務。2005年,領先業界成功試產65納米芯片。

2001 年 8 月第一座全規模 12 寸晶圓廠試產成功;

2002 年與ST、飛利浦合作開發 90 納米(nm)製程;

2003 年率先推出 90納米(nm)製程;

2009年推出40/45納米(nm)製程;

2011 年推出 28 納米(nm)製程(甩開其他晶圓廠,開始領先2-3年);

2014年推出 20 納米(nm)製程;

2015 年推出 16 納米(nm)製程;

2017 年推出 10 納米(nm)製程;

2018年推出7納米(nm) 製程;

2019年5納米(nm)製程試產;

2020年 3nm新廠可望於明年投產;

更為厲害的是,2nm工藝的研發也已經開啟,預期4年後就可以投放到市場上。

製程越小,芯片面積越來越小,集成電路內部晶體管數量急劇增加,在性能方面也會大大提升。舉個例子,7納米制程工藝的A13仿生芯片有85億個晶體管,而5納米制程的A14仿生芯片內部將擁有150億個晶體管,芯片性能成倍提高。而5納米(nm)相比7納米(nm)製程速度增快15%,功耗降低30%。

備註:1微米(μm)相當於1米的一百萬分之一,1納米(nm)=1000微米(μm),1納米就是10億分之1米。

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四、同行比較

在7納米(nm)製程上,全球目前只有三家參與者,具體時間如下

臺積電7納米(nm)2017年第1季開始試產,2018年3月量產,成為世界上第一家7nm供應商;

三星7納米(nm)2020年2月量產;

英特爾7納米(nm)2021年上市;

統計數據顯示,在2019年第四季度,臺積電市場份額為52.7%,三星的市場份額為17.8%,這種完全靠技術競爭的行業,市場份額高出一大截,也能間接反映技術領先的程度。


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五、張忠謀

張忠謀1931年出生於浙江寧波,父親是寧波縣政府的財政局長,後隨家人到臺灣。1949年張忠謀赴美國波士頓就讀哈佛大學,次年轉學麻省理工學院,並於1952年獲美國麻省理工學院機械工程碩士學位。1958年,張忠謀由於原公司經營上的問題跳槽到了德州儀器,兩年後,張忠謀升任德州儀器公司的副總裁,5年後又升任主管全球半導體業務的資深副總裁,成為第三號人物。

在1983年離開德州儀器,在通用儀器公司總裁的職位短暫任職,1985年應邀出任臺灣工業技術研究院院長便回到臺灣。1987年,55歲張忠謀成立了臺灣集成電路製造公司,臺積電就這樣成立。

從1987年創立臺積電,到2018 年退休,張忠謀在這三十多年裡,通過臺積電定義了一個產業,臺積電改變了行業格局,臺積電現在是兵家必爭之地。


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六、小結

1、芯片在現代科技領域的重要性,不言而喻,說是科技產品最重要最核心的部件,並不為過;

2、芯片生產流程,主要包括設計、製造、封裝、測試,其中現在最具有排他性的競爭力是製造,就是臺積電的晶圓代工,主要因為製造的技術積累(數年以上)、資本投入(上百億)和熟練技術人員(同行越來越少)等的門檻太高;

3、放眼望去,臺積電佔據市場份額一半以上,可以說是一家獨大,在保持現有優勢基礎上,只要不出重大意外,臺積電在現有技術上還將長期保持競爭優勢;

4、資本支出,從2010年開始就沒低於過60億美元,從 2018 年的 105 億美元提升至2019年 149 億美元,2020 年還將繼續提升至接近 160 億美元。近十年的臺積電的資本支出大於800億美元,摺合成5000億人民幣以上。在保持巨大競爭下,持續不斷投入鉅額資金研發,由此可見,很難再有第二家公司有如此的實力與機會,再去追趕臺積電同等水平。

5、創新,在一個需重資投資,技術門檻高的行業,藉助張忠謀的技術背景,臺積電在一開始就敢於創新(晶圓代工),從這個之前行業不重視的切入點開始,直到顛覆整個芯片行業,這種超前的認知、堅守和勇氣,是臺積電創新的核心。

6、臺積電的成功,在芯片領域可以說是亞洲第一家世界級企業,同樣跨出芯片行業,將其推廣到所有行業,不論從臺積電對創新的持續投入、對高科技產品的重要性和未來對世界格局的影響,目前來說在全球所有公司都可以說是首屈一指的,至於是不是世界第一,這個可以值得討論。

7、最後,一個優秀的公司,有他的歷史機緣,有創始人的功勞,更有4萬多員工的持續付出,這些是公司保持領先的關鍵。優秀員工需要合適的文化、創新與協作環境,大量優秀員工是培育出優秀公司的特殊緣由。


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