本文来自微信公众号:芯东西(ID:aichip001),作者:高 歌,原文标题:《90岁张忠谋1小时演讲,大陆落后台积电五年,还怼了下英特尔》;头图来源:视觉中国。


4月21日,张忠谋在在某活动中用1个多小时分析了台湾当今的晶圆制造形势。


1987年,张忠谋在台湾成立崭新商业模式的台积电,专门从事晶圆制造服务,打乱了半导体业秩序。到2020年,台积电成为全球市值最高的半导体公司,市值达6000亿美元。聚合上下游产业链,使得中国台湾半导体产业具有强大的竞争优势。


在以《珍惜台湾半导体晶圆制造的优势》为主题的演讲中,张忠谋分享了12个话题,包括半导体简史及重要性、半导体业的分工、台湾晶圆制造的优势、以晶圆厂为中心的半导体产业链、专业晶圆制造业的创始、台积电的成功及今日地位。


他也剖析了美国、中国大陆及韩国的竞争态势,同时回应对台湾下一个“护X神山”的看法,认为复刻台积电的成功——难!


在他看来,韩国三星电子才是台积电在晶圆制造领域的强劲竞争对手,因为其制造优势及人才等条件与台湾状况类似。美国生产成本较高,政府短期补贴不能弥补长期的竞争劣势;大陆半导体制造落后台积电5年以上,逻辑半导体设计落后美国、台湾1-2年。



以下是张忠谋演讲全文实录(部分内容有删减)


01.张忠谋演讲提纲


今年,我的题目是《珍惜台湾半导体晶圆制造的优势》,这个演讲是我的呼吁,也是对(中国)台湾政府、社会、以及台积电的呼吁。


我已从台积电退休,在公司已没有权利,这是我的选择。这次呼吁中,台积电是非常重要的对象。


因为我知道,听众绝大部分不是在资讯界,更不是在半导体界。所以,我想稍微讲一下(半导体),不然马上跳进重要的点——台湾半导体晶圆制造的优势,我想大家不会很了解。


▲张忠谋演讲提纲
▲张忠谋演讲提纲


从我的PPT可以看到,第一章先讲半导体简史;第二章讲半导体的重要性,为什么半导体会变成地缘政治家的必争之地?


那我就讲讲半导体业的分工,假如不是为了分工,今天不会有这样的问题,这个分工在几十年以前就开始了。


第四章开始进入正题——台湾在晶圆制造方面的优势;第五讲晶圆厂为中心的半导体产业园,因为晶圆制造对台湾的影响不只是台积电一家。晶圆制造已经带动了很多的上游、下游以及中游的产业。


第六章讲一下专业晶圆制造业的创始,也就是台积电的创始,这个其实是风云际会,很难得的风云际会,我想一代里头出不了一个;


第七章讲台积电的成功;第八章讲台积电今日的地位;第九、第十、第十一章,看一看我们国外的竞争者,美国、大陆、南韩,这三个是最重要的竞争者,当然也有日本、欧洲,但是因为我说是晶圆制造,比较起来美国、大陆和南韩是我们重要的竞争者。


最后,第十二点,因为现在社会上也常说“啊,我们可以再来一个所谓‘护X神山’,那我也要谈谈下一个‘护X神山’的可能”。


02.半导体简史:八大关键事件


半导体的电导性介于导体(金属)与绝缘体(木头)。你可以控制半导体的电导性,总之它是介于金属和木头之间,所以称为半导体。


不过老实说,一直到1948年,半导体(semiconductor)只是一个科学家知道的名词,老百姓不知道的,念文科的、念商科的、念法律的也不知道的,科学家尤其是物理学家他们知道,是社会上很少一群。



1948年,一件半导体业行业的大事发生了,美国的AT&T公司,是美国最大的电信公司。它有贝尔实验室,是世界第一流的研究机构。


贝尔实验室里有三位物理学家,Shockley是领袖,Bardeen和Brattain两位不太服他,可是他们三个合作发明了基于半导体的电晶体(晶体管,transistor)。他们发明的东西是非常重要的,就是transistor。


那重要的是什么呢,是它(半导体电晶体)非常小,以前是真空管可以做transistor,但是真空管大得很,在第二次世界大战的时候美国就要制造计算机,那个计算机大的要命,因为使用了真空管,(计算机要占)整个房间。


1949年我到美国,第一年没看到任何计算机,1950年,我到MIT,我看到了计算机。老实说,一个房间那么大的计算机,功能不如今天带在身上的小手机。


不过总之,1949年transistor发明了后,AT&T知道它的重要性,这三个物理学家在1956年就因这个发明获得了诺贝尔物理学奖。


Shockley与我妈妈同年,我是他的学生,在斯坦福大学,我听他讲课,讲课讲得不错,但最令人难忘的是他的傲慢。


许多学生包括我不敢问他问题,因为我们看到别的学生问他问题时,他首先不是回答这个问题,而是奚落这个学生一番,问很多简单的问题,表示你的问题实在是可笑。这样的情形下,所以很少有学生问他问题,他们只是听他的课。


1952年,AT&T知道不能一个公司独占transistor,它就自动把这个授权出来给许多公司,包括IBM、德仪(德州仪器,TI)、有几十家公司。当时德仪是非常小的公司,后来几十年的光景,它最成功。


之后,电脑和半导体开始平行发展的,因为电脑是最需要半导体的。


我是在1955年得到Master学位以后,加入了半导体行业。1955年以后半导体的历史就和我有关。


1958年,那一年我刚刚到德仪。我的一个新同事,他也和我一样,刚刚加入德仪,他叫杰克·基尔比(Jack Kilby),他比我大八岁,但是我们是同代人。TI董事长叫他做积体电路。


Jack Kilby学历不高,只有Master,没有PhD(学术研究生博士学位),你跟他讲理论物理,他不太懂,他坚持自己是工程师而不是科学家。有人说他是科学家,他马上否认说:“我是工程师”,他后来发明了集成电路。


因为当时半导体圈子非常小,有次我与Robert Noyce(仙童半导体和英特尔的联合创办人),以及英特尔的Gordon Moore一起开会,大家当时相当的gentlemanly。


开完会,我和两个人一起去和啤酒,那个时候我只有27岁,Noyce才31岁、Moore才29岁,都非常兴奋,认为自己是天之骄子,很幸运地加入了前途无量的半导体领域。喝完酒后,三个人在雪花飘摇中,唱着歌回到旅馆。


他们两个人Jack Kilby和Noyce几乎同时发明了集成电路,Kilby早一些,但是如果没有Noyce的发明,集成电路也不会真正研发成功。


后来经过一些争执,两个人同意是共同发明了集成电路,后来2000年杰克基尔比因此拿到了诺贝物理尔奖,Noyce却很不幸在1990年就过世了,只有63岁。


可是Noyce完完整整地活了一个whole life,因为他的女朋友一大堆,常常自己开飞机、潜水、游泳和其他运动。



下一个大事是1965年的摩尔定律。摩尔预测电路密度每1.5年-2年加倍,这个预测后来被称为“摩尔定律”,一直到最近都相当有效。


虽然摩尔定律只是预测,但是它逼得每个公司每一年半到两年就要把电路密度加倍,因为后来半导体界杀气腾腾,大家都在想如果我不加倍的话,竞争者会加倍,所以所有公司都在拼命,这也是摩尔定律最重要的一点。


MOSFET也使得我们(让电路密度)可以加倍加倍再加倍,


1980年代至今,半导体应用快速扩展,IBM发布PC,把PC普遍化。IBM之前,很多小公司的PC只被人们视为玩具,和电子游戏类似,IBM改变了这种观念。


90年代,PC在家庭中变得开始更加普及,连太太也都用了。因为我亲身经历过,所以印象相当深刻。90年代也是英特尔最伟大的CEO安迪·格鲁夫(Andy Grove)的时代,因为英特尔当时也是独家的处理器制造公司,可谓时势造英雄、英雄造时势。


1987年,张忠谋在台湾成立崭新商业模式的台积电,专门从事晶圆制造服务。2020年台积电成为全球最高市值的半导体公司。


英特尔本来是半导体行业数十年的霸主,从1980年后期到最近。去年台积电市值在6000亿美元,英特尔只有2000多亿美元,是台积电的一半都不到。


不过,以后的事是不一定的。


2021年,英特尔宣布他们也要做晶圆服务。这个对我来说,有相当的讽刺性。


本来他们是霸主,老实说他们有些看不起晶圆制造。因为我跟他们认识,我曾找英特尔投资,在1985年台积电正在募资的时候,因为不太景气,英特尔没有同意。


台积电成立后,英特尔帮了不少忙,可是他们从来没有想到,晶圆代工模式会变得这么重要;也从来没有想到,有朝一日他们也要做晶圆制造。


03.半导体有多重要?几乎无处不在


讲了好久的历史,那现在可以快一点。半导体的重要,国防的导弹、导航GPS,这又是一个小故事,现在大家都很熟悉了,车子里都有了。


我第一次听到GPS是在德仪,德仪有国防系统部门(defence system division),我听他们讲在几千里之外能够命中5英尺,70年代时我认为很神,现在每个车子都有。


工商业、日常生活用的电脑、手机都需要半导体,可以说半导体无处不在。




04.半导体产业分工:台积电首创晶圆代工模式


我刚刚加入半导体领域的时候,半导体行业还没有形成分工,IC设计工具、晶圆制造、制程研发、封装测试很多都是一家公司自己完成。


IC设计其实是技术密集,附加价值高,但是资本不密集。晶圆制造和制程研发是资本密集、技术密集、附加价值高的环节,封装测试没晶圆制造资本密集,不如IC设计技术密集。


06.产业链完备:设计、封测、制造一条龙


而且台湾还有相当完备的半导体供应链。


那台积电绝对不是一个公司啦,上游有设计公司如联发科等;中游有台湾设备厂商,硅晶圆、气体供应商,全球重要设备厂商ASML、应用材料、科林研发等也在台湾有服务据点、培训中心和研发实验室;下游有日月光等组装、测试公司。



07.晶圆代工模式起源于工研院VLSI计划


专业晶圆制造模式的创始是1985年,事、地、人的风云际会。1985年,台湾工研院的VLSI计划已经做了十年,到了山穷水尽的地步。每年需要很多经费,可是做些小生意就有人说是与民争利。


1975年的时候,工研院从RCA(美国无线电公司)拿来的技术已经不是最先进的,而到了1985年,更是落后了两三代,经费也不够,如果做些小生意,就有人说与民争利。


所以李国鼎先生(台湾“科技教父”)要找出路,就和我一起创建了世界第一个晶圆代工模式。(第一的)好处就是没有竞争者,坏处是没有客户。



08.台积电长期坚持研发投入,离职率只有3%


台积电的成功,是为什么,因素是什么?红的是最重要的,就是我刚刚讲到的台湾在晶圆制造方面的优势。


当然专业经理人领导,台积电我想是最大的台湾的公司,由专业经理人领导的,从董事长以下都是专业经理人。当然也有坏处,可是我是觉得,要成立一个世界级的企业,专业经理人还是一个比较好的方案。


长期坚持R&D的投资,这个我们是做到了。


那前前后后,我们有过12万员工,这是所有的员工,我们的离职率很低哦,大概只有3%、4%。现在就有5万员工,三十几年来,台积电共有12万员工。


那政府社会的支持,这也是我呼吁的对象,希望他们继续支持台积电。


09.台积电已成为半导体制造技术领袖


台积电今日已经是半导体制造技术领袖。


半导体市场,去年是4760亿美金,当中记忆体(存储器件)是1170亿美元,逻辑体(逻辑器件)是3590亿美元,大约1/4,其实也不过1/4而已是台积电制造的。


在已开发世界约25亿人口中,几乎每个人都在日常生活或工作上用到台积电制造的半导体产品。


比如我,我是带助听器的,我最近才发现,助听器里面的积体电路(集成电路)也是台积电制造的。


怎么发现呢,每3年他(推销助听器的人员)就过来跟我说出了新型号,我总是问他新型号有什么好处,他讲了一大堆话,后来他讲积体电路换掉了,我也是听他的话,换了3、4个了。


虽然积体电路换了好几代,但老实说对助听器的功能也没什么帮助。这有点像美国以前的汽车,每年都有新的类型。



10.美国短期补贴不足以弥补长期劣势


好,看我们竞争的国家,美国最厉害,争取补贴。


美国的晶圆制造条件与台湾比较,土地绝对是占优势,水、电也占优势。但是我刚刚讲的台湾的优势,是美国的劣势。


就如我刚才说的,人才(工程师、技工、领班和作业员)、台湾派遣人员在美国的经营、管理能力和大规模制造业人员调动能力不行。


结果呢,就是企业单位成本显著较台湾高。它有补贴啊,就是胡萝卜,又有棒子。胡萝卜就是美国联邦政府和州政府的财政补贴,但是短期的补贴不能弥补长期的竞争劣势。


它补贴只是几年而已嘛,几年以后你还是要做的。



11.大陆半导体制造落后台积电5年以上


下一个,大陆的竞争,20年,数百亿美元补贴之后,半导体制造落后台积电5年以上,逻辑半导体设计落后美国、台湾1-2年。


大陆现在还不是对手,尤其在晶圆制造方面,还不是对手。



12.三星在晶圆制造领域是台积电的强劲对手


南韩的竞争,在晶圆制造领域,三星电子是台积电的强劲竞争对手。


为什么?因为南韩在晶圆制造方面的优势跟台湾相似,人才也好啦,那三星也是(工厂)都在一个地方,人才调动很方便。


它的经理人也都是韩国人哦,在韩国是一流,其他地方则未必。


13.台湾企业复现台积电的成功:难!


现在有人讲,我们再有一个“护X神山”。假如“护X神山”的定义是对全世界重要,台湾又有高市场占有率的行业,那你要找一个台湾有潜在优势、又对全世界重要的行业。


不然的话,台湾到底只有2400万人,地方又小。我找到了一个晶圆制造,没有再找到第二个,几十年了也没有找到。


那下一个“护X神山”要有创新的产品或商业模式,晶圆制造是一个新的商业模式。


那你也要多年的经营及努力,所以这个问题,我的答案是:难!



14.结论:希望台湾能够守住晶圆制造优势


最后,半导体晶圆制造是一个攸关民生、经济、国防的重要产业;它也是第一个台湾在世界竞争得到相当优势的行业。这优势得来不易,守住亦不易。希望台湾政府、社会、台积电本身努力把它守住。


这是我今天呼吁,谢谢大家。