作 者 ‖张静波
自从1947年第一颗晶体管诞生以来，全球产业的神经还从未像今天这样，被某家工厂牵动。
“我们不知道谁能拔得头筹，
但不管对手是谁，我们都会成为赢家。”
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从大众、福特、通用到丰田……几乎所有汽车大厂，都因芯片短缺被迫减产、停产，甚至解散员工。 奥迪宣布全球裁员1万人！福特不得不减产其最赚钱的F150皮卡。 专业人士估计，2021年芯片短缺将给全球汽车产业造成610亿美元的损失。十年前的日本311大地震，汽车业也曾遭遇缺芯，但这一次，和汽车业一起争夺芯片的，多了不止一个数量级。从Xbox到VR/AR，从电视、手表到F35战斗机，乃至数以千亿级的IoT设备……全世界所有科技产品，都在贪婪地吞噬着芯片产能。随着万物互联时代的到来，越来越多人相信，芯片将在未来取代石油，成为全球最重要的战略资源。而在这百年大变局的关头，全世界却惊讶地发现，自己正极度依赖中国南方一个工厂。它，就是台积电。
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还在怀疑？来看张图。
这是2020年全球晶圆产能排名，TSMC也就是台积电排第二，三星排第一。
但不要被表象欺骗。我们都知道，三星垄断了全球近一半的内存，也因此，其晶圆产能大多给了内存。单论逻辑芯片，也就是负责各种运算的CPU、GPU、FPGA等，台积电是当仁不让的地表之王。市场研究机构TrendForce的数据显示，台积电在全球芯片代工市场的份额高达51.5%，遥遥领先于三星。
这还是2020年二季度的数据，现在份额更高。按台积电的说法，其产能是第二名三星的3倍以上。事实上，台积电一家的芯片代工产能，超过大陆、美国、日本和欧洲的总和。全球芯片产能分10纳米以上成熟制程和10纳米以下先进制程。目前，全世界只有三星和台积电量产了10纳米以下先进制程。最先进的7纳米和5纳米，台积电一度垄断了全世界98%的产能。就连英特尔，也只能望洋兴叹。最近一年发布的旗舰手机，从苹果iPhone 12到华为Mate 40，其搭载的芯片都使用了10纳米以下先进制程。手机只是台积电全球影响力的冰山一角。事实上，从世界上最快的超级计算机——日本富岳（Fugaku）。世界上很多最硬核的科技产品，其内部都跳动着台积电制造的“心脏”。无论苹果、谷歌，还是高通、英伟达……全世界最炫酷的科技公司，都将芯片交给台积电代工。车载芯片巨头英飞凌、恩智浦，虽有自己的工厂，但涉及先进制程，一样依赖台积电。如此惊人的统治力，就连彭博社也禁不住惊呼：全世界正危险地依赖台积电。许多人由此联想到洛克菲勒。19世纪末，洛克菲勒财团垄断了全美90%以上的石油供给。当时的媒体，曾用“一只长满触手、盘踞在白宫和国会大厦上空的章鱼”来形容它的统治力。即便如此，其影响也主要在美国境内。
而今天的台积电，拥有最重要战略资源的生产能力，其影响遍及全球。
这种影响力的形成，得益于30多年前全球半导体产业的一次巨变。上世纪70年代末，那些雄心勃勃、想要设计更高性能计算机的人们，都对越来越复杂的逻辑电路感到沮丧。这时，加州理工学院教授卡弗·米德站出来，创建了一套简单的设计规则，将半导体产业带进超大规模集成电路（VLSI）时代。由无晶圆厂（Fabless）设计芯片，再交给芯片代工厂制造（Foundry）。这个想法，在当时太过激进，再加上建厂门槛高，响应者寥寥。直到1987年，德州仪器一个叫张忠谋的华裔工程师，受邀回到台湾，大胆指出：台湾要想在半导体世界立足，就必须走芯片代工模式。当时，全世界所有芯片厂都是自己设计、自己制造，也就是IDM模式。张忠谋的做法，无异于拿台湾半导体产业的未来做一次豪赌。好在，他赌对了时机。就在他创办台积电的前一年，美国人用近乎强盗式的手段，逼日本签下“屈辱”的日美半导体协议。靠着这一纸协议重夺半导体霸主之位的美国，急于将芯片制造外包出去，自己则集中精力搞更赚钱的芯片设计。台湾则成为理想的产能输出地。包括英特尔、赛灵思（Xilinx）在内，一大批美国芯片厂都将产能部分或全部外包给了台积电。巨头们一开始对台积电毫无戒心，甚至还弹冠相庆。毕竟，把产能外包给台积电，自己可专心搞设计，多赚点钱，何乐而不为。随着芯片制程的推进，从3μm到90nm，再到28nm、10nm……建一个芯片工厂的开支呈几何级上涨。
最早，不到1亿，之后是几亿、几十亿，现在则需150亿—200亿美元。
另一方面，它们却需要越来越多的钱来改进新工艺、投资新产线，但自己内部的订单慢慢开始养不活这些先进制程，又不能转型做代工。而他们的对手台积电，则拥有来自全球的订单，包括那些因台积电才繁荣起来的无晶圆厂IC设计公司，如高通、英伟达、Xilinx，等等。源源不断的订单，使得台积电有足够的底气，不惜血本将先进制程进行到底。过去十年，台积电的资本开支从20多亿美元，猛增至2021年的280亿美元，是日本和欧洲之和的2倍。这些钱，统统被用来建厂、买设备、改进工艺。事实上，台积电一家就买走了全球六成以上的EUV光刻机。从欧洲的英飞凌、恩智浦，到日本的瑞萨、索尼，都退出了先进制程的竞争。21世纪初，90纳米时代，全球有18家厂商竞争。如今，5纳米时代，只剩三星和台积电两个玩家。独立出来的格芯（GlobalFoundries），曾野心勃勃想要征服7纳米，怎奈实力不济，最终败下阵来。就连英特尔，也在7纳米制程上“翻车”，至今无法量产。数十年来，欧美日半导体巨头为了节省成本及赚更多的钱，纷纷将芯片制造外包给了亚洲工厂。这笔当初看似很划算的买卖，现如今正变成一柄扎向其心窝的利刃。随着这一产能大转移，美国占全球半导体产能的份额，从1990年的37%锐减至2019年的12.8%，欧洲更跌至5.8%。当全球爆发芯片危机时，它们才发现，自己是如此依赖太平洋上的这座小岛。全球纷至沓来的订单，美、日、德等国政府的亲自“关照”，让台积电加快了扩产的步伐。这些年，台积电从台北、台中到台南，到处疯狂卖地、建厂。所到之处，房价、地价飙升。这是台南一处闲置多年的彩晶厂房，比一个足球场还大。台积电于2020年大手笔买下，打算将它打造成一个半导体工厂。这里有世界上最先进的5纳米工厂，代号F18，总投资300亿美元，被张忠谋称为世界第一厂。两年多前，这里还是一片甘蔗地。2018年1月，项目一期动工时，张忠谋亲自铲下第一抔土。如今，它已是全世界最重要的半导体先进制程制造基地，先后为华为麒麟9000和苹果A14芯片代工。为了加快建设进度，台积电开出每天4000新台币、2倍于行业平均水平的高工资。从各地蜂拥赶来的建筑商和工人不能满足需求，当地甚至出现了用工荒。互联网上，到处是台积电紧急招工的帖子。
短缺的不止是人工，还有水。
生产芯片需要大量的淡水。为给台积电F18工厂供水，台南市专门在其东南角修建了南科第四座自来水加压站（图中红框处）。今年以来，台湾地区遭遇旱灾。水荒之下，在台积电工厂门外，为其供水的运水车，排起了长队。一边是台积电因为全球芯片告急，在加班加点。另一边，却是全球主要经济体不断加重的芯片焦虑症。过去20年，大陆芯片消费量世界占比，从18%猛增至60%；同期，芯片产能却只占到全球的13.9%。
比我们更焦虑的，是美国。
2020年，美国政府是以几乎“威逼利诱”的方式，邀请台积电到美国建厂，以获得5纳米先进制程。不久前，又有高通、英特尔在内，全美21家芯片巨头CEO联合致信拜登总统，敦促白宫加大在半导体制造和基础应用研究上的投入。为此，美国国防部前副部长鲍勃·沃克曾忧心忡忡地指出：我们从领先两代到落后两代，只相隔110英里！就连欧洲也开始不淡定，不但力邀台积电，还宣布未来三年投入1450亿欧元，重振半导体产业。暗流涌动下，世界局势变得不再平静。张忠谋曾一度坦言：台积电已成为地缘战略家的必争之地。尽管局势微妙，但30年前首创芯片代工模式的他，依旧信心满满：“我们不知道谁能拔得头筹，但不管对手是谁，我们都会成为赢家。”
艺术家萧宽
一雅：琴
有没有琴无所谓
自身为琴心是弦
莫问知音
天籁在线
二雅：棋
世界大棋局
人人小棋子
参禅悟道知进退
命运在演绎
三雅：书
一横一竖通天地
一撇一捺大写人
胸怀太极
自旋天书
四雅：画
相由心生
景随情迁
心血汗水泼出去
历史如画
五雅：诗
月亮滴着清泪
太阳淌着热血
浇灌心灵之花
开在天堂
六雅：酒
天醉了地醉了
人醉了心醉了
世界喝醉了
酒壶仍然醒着
七雅：花
一花一世界
一叶一菩提
满面春风
心花不谢
八雅：茶
茶醉真善美
道通天地人
上善若水沏好茶
静若止水沁禅心
2020.2.28天津萧宽草堂
换一换
