全球缺“芯”，台积电独大不是件好事？

　　台积电的芯片几乎无处不在，尽管大多数消费者对此知之甚少。

　　世界上无论是最复杂的芯片，还是普通的芯片，几乎全部都由台积电生产制造。全球数十亿电子设备中都有台积电芯片的身影，从iPhone、计算机到汽车，不一而足。

　　截止目前，台积电是苹果和高通公司在全球最重要的生产代理商之一。

01 台积电是如何成为行业霸主的？

　　创立于1987年的台积电，经过30多年的发展，现已成为全球最大的半导体公司，对全球经济有着重大而深远的影响。

　　截止2021年6月21日，台积电（TSM.US）市值超过6000亿美元，在全世界所有的上市公司中，市值排名第11位，成为全球半导体行业的霸主！

　　7nm、5nm和即将推出的3nn工艺节点等工业复杂和世界领先的芯片技术皆源自这家公司。有分析师表示，一个需要巨大资本加持的行业中，其他制造商很难追赶上台积电。

　　原本芯片供应已趋于紧张。而受全球疫情影响，全球对电子产品的需求激增，以及大型生产设施运转中断。芯片供应更是雪上加霜。芯片短缺的加剧已经波及到智能手机和家用电器制造商。

　　在芯片短缺的背景之下，台积电制造的芯片已经无法满足世界对芯片的巨大需求，同时也对供应链瓶颈、消费价格上涨和工人短缺造成了巨大压力，尤其是汽车行业，受影响最大。

　　6月15日，吉利控股集团总裁兼极氪智能科技CEO安聪慧就在接受采访时表示，“因为芯片以及核心零部件供应紧张，目前极氪001今年的可交付定单已全部售罄。从即日起，我们不得不停止接收意向金。”

　　实际上，不仅仅是吉利，从2021年1月开始，包括大众、本田、福特等汽车厂商先后因芯片供应不足宣布减产或关停部分工厂。有统计数据显示，2021年第一季度约有近100万辆汽车被迫推迟生产。

　　2020年，大众汽车表示，由于半导体短缺，预计2021年第一季度汽车产量将减少10万辆。

　　现在全球对芯片的依赖类似于过去对中东石油的依赖，台积电的任何不稳定因素都有可能影响到各个行业的发展。

　　据台湾半导体研究公司 TrendForce 的数据，包括小型制造商在内的台湾公司在2021年第一季度制造的外包新品约占全球总收入的65%，其中仅台积电一家就占据了全球总收入的 56%。

　　“依赖台湾芯片将对全球经济造成威胁”，研究公司凯投宏观（Capital Economics）最近写道。

　　在美国纽交所上市的台积电，2020年的财报数据显示，全年营收455亿美元，利润达到了176亿美元。

　　凯投宏观表示，台积电凭借着领先的技术，全球大约92%的高新芯片由其制造，而这些芯片晶体管的宽度还不到人发的千分之一。剩下的市场份额则大部分由三星占据。全球约有14亿智能手机的CPU芯片大部分是由台积电制造。

　　据咨询公司 IHS Markit 称，随着汽车变得更加自动化，汽车制造商所需的不太复杂的微处理器中有多达 60% 是由台积电制造的。

　　而台积电方面表示，在汽车领域的芯片市场份额约为35%。鉴于世界半导体供应链中有许多专业领域，台积电公司发言人 Nina Kao 驳斥了世界过于依赖台积电芯片的说法。

　　在过去几年，台积电增加了研发支出，并使成为市值最高的半导体中半导体公司/图片源自WSJ

02 豪掷千金搞研发

　　中国、美国、欧洲正在加快投入自主研发以减少对台湾芯片的依赖。据波士顿咨询的研究显示，尽管美国依然拥有着世界领先的芯片设计、知识产权和自主开发的芯片巨头，如英特尔，英伟达以及高通。截止2021年，高通芯片的市场份额已经从1990年的37%下跌到现在的12%。

　　2021年年初，时任英特尔CEO的鲍勃·斯旺 (Bob Swan) 曾乘坐私人飞机前往台湾，看看台积电，是否会接手其最新一代芯片的部分制造。

　　对该会议熟悉的人表示，这是一份可能价值数十亿美元的合同。其中一位知情人士表示，台积电高管特别愿意提供帮助，但不会按照英特尔的条件提供帮助，并且双方在价格上存在分歧。这位知情人士说，谈判仍未解决。

　　2021年1月，英特尔罢免了CEO鲍勃·斯旺，并于 2 月 15 日卸任，因为鲍勃·斯旺试图从可能依赖台积电的失误中恢复过来。当时英特尔的市值约为 2250 亿美元，不到台积电的一半。

　　据媒体报道，2021年3月，英特尔表示将斥资200亿美元在亚利桑那州修建两座新的半导体工厂，作为战略计划的关键部分。该战略计划包括必要的时候进行外包，以及推出为其他企业制造电脑芯片的新服务。

　　该战略由新上任的CEO帕特·盖尔辛格(Pat Gelsinger)提出，这也显示出英特尔要生产自家大部分芯片的决心，从而粉碎了关于英特尔在落后于台积电(TSMC)、三星(Samsung)等亚洲竞争对手之后，要退出芯片制造业的谣言。

　　这项新战略正值全球芯片短缺让汽车产业陷入混乱之际。“一个关键挑战在于获取生产能力。”盖尔辛格在谈到这场危机时表示，“在应对这个情况、满足这种不断增长的需求方面，英特尔处在一个独特的位置。”

　　盖尔辛格援引的数据显示，亚洲占据了芯片代工行业80%的市场份额一一他预计到2025年，这个市场的规模将达到1000亿美元。美国占这个市场的15%，欧洲占5%。

　　美国拜登政府的万亿基础设施计划中有500亿美元投入的芯片产业，从而来促进美国国内芯片的生产制造。

　　中国也将半导体自主研发作为国家战略规划的主要宗旨。作为1500 亿美元数字产业计划的一部分，欧盟的目标计划在 2030 年制造至少全球20%的下一代芯片。

　　台积电生产车间/台积电

　　美国和德国也不断呼吁台积电扩大生产供应，因为芯片短缺，不少工厂不得不停工关闭，造成了巨大的损失，其中因芯片短缺受到打击最大的要数汽车行业。

　　知情人士称，虽然拜登政府在五月份在促成芯片和汽车制造商之家的会议方面取得了一定的进展，但却不尽人意，因为美国汽车制造商并没有得到台积电就增加产量而制定的详细计划。

　　而台积电方面表示，将尽最大的努力，在2020年的基础之上，增加60%的产量。

　　分析师们表示，根据芯片行业的整体发展趋势，加上台积电的强势文化和雄厚资本，芯片产业很难在短期内形成一个更加多元化的半导体供应体系。半导体对技术的要求越来越高，资本愈发密集，制造商一旦有所落后，就很难赶上。

　　即便企业花费数十亿美元和多年的努力，也很难看到在技术上有所进步。1家半导体工厂的资本投入可能高达 200 亿美元。

　　而一部制造芯片的关键制造工具——光刻机（将已经设计好的电路图刻到硅晶圆上的设备）的成本就超过1亿美元，同时还需要多架飞机才能交付。

　　台积电方面则计划在未来三年投入1000亿美元进行扩张。据半导体研究公司 VLSI Research 的数据，这几乎占到整个行业投资的四分之一。

　　台积电员工拿着 8 英寸晶圆/台积电

　　研究公司 IC Insights 在最近的一份报告中写道，其他国家需要在至少5年内每年至少花费 300 亿美元才能有“成功的机会”赶上台积电和三星。

　　台积电方面表示，台积电的成功源于在正确的时间出现在正确的地点，拥有正确的商业模式。她说，虽然台湾政府在其创始投资中发挥了关键作用，但该公司没有获得建造设施的补贴。

03 风险与机遇并存

　　当张忠谋在 1987 年创立台积电时，他认为，更多的芯片公司会将生产外包给亚洲的制造工厂，但成功与否在当时看来根本无法保证。

　　台积电创始人张忠谋/彭博新闻

　　张忠谋现年 89 岁，酷爱打桥牌和读莎士比亚，早年在国内和香港生活过，1949 年移居美国，先后就读于哈佛大学、麻省理工学院。张忠谋在美国工作近3年，职业生涯的大部分时间都在德州仪器。

　　台积电成立之初，英特尔(Intel)和德州仪器(Texas Instruments)等巨头都以设计、品牌推广和制造自己的芯片为荣。

　　AMD（美国超威半导体公司）创始人杰里·桑德斯 (Jerry Sanders)有句非常有名的话是，拥有晶圆厂的男人才是真男人。

　　由于台湾政府为台积电提供了大约一半的初始资金，台积电通过将自己定位为半导体界的瑞士（代表技术中立）而获得了广泛的吸引力。

　　英伟达和高通等公司发现，通过与台积电合作，他们可以更专注于设计，而无需经营自己的工厂，也无需担心将知识产权交给竞争对手进行制造。

　　AMD 卖掉了自己的晶圆厂，并成为台积电的最大客户之一，其他芯片设计商亦是如此，直到只剩下少数先进的芯片制造商。

　　台积电获每获得一位新客户都增加了公司的资金储备，使其能够在制造能力上投入大量资金。

　　“这种模式力量直到达到非常大的规模才会显现出来。一旦计划发生变化，游戏的名字也随之改变。”哈佛商学院教授、英特尔前董事会成员大卫·约菲 (David Yoffie) 这样说道。

　　即使在全球金融危机期间，台积电也加倍投入到研发中来。在其他公司削减开支的同时，张忠谋将台积电 2009 年的研发成本提高了42%，达到 27 亿美元，及时升级了其能力以应对智能手机的繁荣。

　　一个关键时刻出现在 2013 年。当时台积电开始为苹果公司量产手机芯片，苹果公司目前是其最大的客户。在此之前，拥有自己智能手机的三星一直是 iPhone 的独家微处理器供应商。

　　为了完成苹果的第一笔订单，台积电斥资 90 亿美元，6000 人全天候工作，在11 个月内创纪录地在台湾建造了一座晶圆厂。而台积电现在是 iPhone 主处理器的独家供应商。

　　台积电在 2014 年尝试开发尖端芯片时，重组了研发团队，每天 24 小时工作，400 名工程师分三班倒。一些员工将其称为“肝脏破坏计划“，因为他们觉得熬夜加班伤肝。

　　台积电还押注极紫外光刻（EUV），该技术使用新型激光将电路以比以前更薄的宽度雕刻到微处理器中，从而使芯片能够以更快的速度运行。

　　英特尔 Tiger Lake 芯片在 2020 年拉斯维加斯国际消费电子展上展出/路透社

　　英特尔是 EUV 最大的早期投资者，在 2012 年向其投入了超过 40 亿美元。但它在采用该技术方面比其主要竞争对手要慢，并且对其是否有效持怀疑态度。最终，英特尔计划出尝试改进处理光刻的现有方法是一个更确定的赌注。

　　台积电与全球最大的芯片机器制造商荷兰的AMSL展开合作，AMSL是全球唯一一家能够生产EUV（极紫外线）技术蚀刻芯片的机器公司。

　　ASML公司的首席执行官彼得·温宁克 (Peter Wennink) 表示，大约五年前，张忠谋先生在他的台湾办公室喝茶时，只谈了几句话，就让台积电全力参与了他们的合作。

　　凭借 EUV技术，台积电成为继三星之后可以生产高技术芯片的两家公司中的一家，

　　生产制造的芯片采用了及尽可能小的最先进的晶体管，而被广泛应用于全球顶级智能手机。

　　而英特尔在新任CEO帕特·盖尔辛格（Pat Gelsinger）的领导下，英特尔也在加速向 EUV 的转变。

04 中美博弈中的台积电

　　随着台积电在芯片界主导地位的愈发显现，也越来越难以维持其作为行业中立方的角色，尤其是在其最重要的两个市场——美国和中国之间的紧张局势加剧之际。

　　为应对美国对中国日益增长的压力，台积电去年暂停了曾是其中国最大客户的华为公司的订单，并承诺在亚利桑那州建造一座价值 120 亿美元的工厂。据两名知情人士透露，特朗普政府承诺帮助获得 30 亿美元的激励措施，但迄今为止尚未分配资金。

　　虽然台积电的亚利桑那工厂将有助于增加美国本土的芯片产量，但它不会将美国推向技术前沿。该工厂预计将在 2024 年投入生产 5 纳米技术芯片。届时，预计最前沿的将是 3 纳米技术，而这些芯片将由台积电在台湾生产制造。

　　知情人士表示，对于汽车制造商的微控制器，台积电一直对行业坚持优先处理订单而感到沮丧。随着疫情的开始，汽车制造商去年也削减了自己的订单。到需求回升时，台积电已在其他方面投入产能。分析师表示，台积电几乎没有动力重新分配生产。利润较低的汽车芯片仅占其收入的 4% 左右。

　　随着芯片短缺加剧，德国汽车制造商去年底开始让工人休假并削减产量，他们游说德国政府向台湾施压。德国经济部长彼得·阿尔特迈尔（Peter Altmaier）也致信台湾官员，敦促他们确保台积电提高产量供应，并警告芯片短缺可能会破坏全球经济复苏。尔特迈尔最近在柏林的一次外国记者会议上表示，谈判仍在继续，但拒绝透露细节。

　　今年 5 月，豪华汽车制造商奥迪 (Audi) 解雇了约 10000 名工人，因为它在两家工厂暂停生产一些最畅销的车型。

　　弗吉尼亚州奥迪泰森斯角经销商处的奥迪品牌专家迪米特里斯·多蒂斯 (Dimitris Dotis) 向客户说明了情况：“几乎所有用于包括奥迪在内的所有新车的微芯片都来自台湾的台积电。预计芯片供应链的瓶颈将持续到 2022 年。”

　　参考资料：

　　1. 《全球过于依赖台积电，这不是好事》，华尔街日报

　　2.《英特尔将斥资200亿美元在美建设芯片厂》，FT金融时报

　　3.《全球芯塞》，燃次元

　　4.《全球新品短缺蔓延至家电行业》，FT金融时报

　　编译/白墨

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