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來源：內容來自風傳媒。

臺積電作為一家純晶圓代工制造廠，為無晶圓廠芯片設計公司提供了可靠的制造產能。更重要的是，臺積電由一位了解產業游戲規則、曾任職美國半導體主流企業的資深經理人經營，唯一的問題是技術落后。臺積電成立時，其制程技術大約比產業領先的垂直整合制造商落后了兩個制程節點，還無法為無晶圓廠芯片設計公司的創新產品提供服務。因此，臺積電必須從撿拾垂直整合制造商的“剩菜”開始，而不是和無晶圓廠芯片設計公司結盟。當時大多數的美國無晶圓廠芯片設計公司都是委托日本的半導體制造商代工，因日本的制造品質和良率享有盛名。

創業維艱

雖然業績欠佳，但臺積電致力于技術學習。在成立約四到五年后，即1991至1992年間，臺積電與市場領先者之間的技術差距已縮小至一個制程節點，此后無晶圓廠芯片設計公司的訂單即逐漸涌入。創業維艱，1987年至1992年，對臺積電最終的成功來說，是既辛苦又關鍵的階段，在這段艱難的歲月中，工研院和飛利浦的技術根基和經營團隊的人脈網絡是公司重要的資產。

臺積電最早、也是最重要的“剩菜”訂單來自英特爾，它委托臺積電代工制造MCU 80C51芯片，采用1.5微米制程。曾繁城從電子所的VLSI計劃一起移轉臺積電，在公司創立初期擔任生產和研發主任，他回憶道：“在1987年年底左右，英特爾的新任執行長安迪．葛洛夫（Andy Grove）拜訪臺積電，Morris（張忠謀）要求我針對我們的6吋晶圓生產線以及1.5微米制程技術進行簡報。為了給客人留下深刻的印象，我強調我們的生產線良率超過80％。然而Andy似乎并不在乎良率多少，他只問我們在制造過程中是否遇到任何『意外的災難』，我說沒有。后來我了解到，英特爾在開發相同制程時曾碰到過一些災難性的問題。”

經過葛洛夫的認可之后，英特爾于1988年2月開始向臺積電下代工訂單，每月訂購兩千片至三千片晶圓。英特爾于1982年首次采用1.5微米制程節點，開始量產其80286處理器，到了1988年，英特爾處理器即將過渡到0.8和1.0微米的制程節點，因此英特爾這張訂單，代表了它對其非核心產品的微控制器（MCU）所采取的第二來源采購策略，使用的是成熟技術。英特爾對其主力產品CPU則采用單一采購來源策略，全部自行生產，并無委外代工。

在下訂單之前，英特爾曾要求臺積電特別為它們建立一條與英特爾完全相同的生產線，以實踐英特爾著名的“完全復制（copy exact）”模式，但被曾繁城拒絕。曾繁城堅持，臺積電應該設計自己的生產線，并選擇自己的設備來為多個客戶服務。但是，曾繁城同意按照英特爾生產線的標準程序進行生產控制，例如通過從生產過程中不同地方（當時約有20個點）收集數據，進行統計制程管控（statistical processing control），做為制造數據分析和生產最佳化的基礎。這一項努力使得臺積電獲得了英特爾的認證，成為合格的代工制造廠。曾繁城表示，英特爾的訂單對臺積電的營收貢獻并不大，但對臺積電在產業界的聲譽卻是巨大的助力，當時英特爾在產業中，被認定是制造典范。

獲得英特爾的認證后，臺積電隨后贏得了其他垂直整合制造商的訂單，包括超微半導體，該公司先前都是委托日本東芝代工。英特爾后來還與臺積電簽訂了制造芯片組的合約，但只委托所謂的“南橋”部分，英特爾保留了“北橋”芯片組由內部生產。 “南橋”連接CPU與電腦外部設備，如硬碟、USB等，從事低速數據傳輸；而“北橋”則連接CPU與電腦內部芯片，必須進行高速數據傳輸。 “南橋”芯片組通常采用比CPU落后一到兩代的制程技術，這與臺積電當時的技術能力契合。

無晶圓廠的逆轉

為技術領先的垂直整合制造商代工，強化了臺積電的技術基礎，為真正的晶圓代工模式做好了準備。早期的無晶圓廠芯片設計公司客戶包括：Altera、ISSI、ATI，以及幾乎所有臺灣的無晶圓廠芯片設計公司，都是臺積電的客戶。盡管有來自聯電和新加坡的特許半導體的競爭，自晶圓代工成為一個產業以來，臺積電一直是該產業中領先的服務提供者。 2004年，臺積電占晶圓代工市場的47%，幾乎達到一半，到2023年市占率更達到了61%。 2004年臺積電所服務的約300個客戶中，無晶圓廠芯片設計公司占大多數，垂直整合制造商則是次要的客戶，逆轉了早期的客戶組成。

從2004年臺積電年報可知，它的主要無晶圓廠芯片設計公司客戶包括了：阿爾特拉、ATI、博通、邁威爾（Marvell）、英偉達、高通和威盛電子。主要的垂直整合客戶則包括：亞德諾半導體、飛思卡爾（Freescale）、飛利浦和德州儀器。其中值得注意的是，威盛電子是唯一一家進入前十大芯片設計公司名單的臺灣公司，其余均為美國芯片設計公司。在所有客戶中，沒有一個客戶占臺積電總營收10％以上。

英偉達創辦人兼執行長黃仁勛，將“純晶圓代工模式”視為一種平臺模式。他曾評論道：“平臺并不制造自己的產品，只幫別人制造產品。一個成功的平臺，具有四個關鍵要素：技術、產能、定價和交貨承諾。二十年前（實際上是1997年），當我與張忠謀在新竹見面時，我從談話中得到的重要訊息是『誠信和信賴』。我當時認為這是老生常談，但他卻是認真的。誠信和信賴是臺積電的核心價值，做為一個平臺，如果你不能贏得他人的信賴，你就無法為他們建立一個生態系統。”英偉達自成立以來，一直依賴臺積電為其制造顯示卡。如今，英偉達成為全球最有價值的無晶圓廠芯片設計公司，英偉達的成功彰顯了晶圓代工模式的力量。

2004年的客戶清單也體現了臺積電自1987年創業以來，半導體產業演進的軌跡。阿爾特拉和威盛電子代表個人電腦的附加元件和芯片組，ATI和英偉達代表個人電腦的顯示卡，博通和邁威爾代表基于個人電腦的網路通信，高通則代表無線通訊和手機。自從個人電腦發明以來，臺積電為半導體產業的創新提供了一個平臺，早期大多數的創新都是針對個人電腦應用，直到2000年代無線通訊崛起后，個人電腦的角色才逐漸式微。

個人電腦的應用提供了臺積電成立后的二十年成長基礎，這些應用都是透過英特爾所發明和主導的微處理器來實現。正如臺積電前研發長孫元成所說：“在個人電腦時代，我們專注于芯片組、FPGA、顯示卡。當基于個人電腦的網路通訊開始擴散時，我們制造NPU（network processing unit）；當無線通訊出現時，我們為無線手機制造低功耗、低漏電的CMOS和RF（射頻）芯片；然后是智能型手機的應用處理器（application processor）。除了英特爾的x86微處理器之外，我們基本上制造了所有為數字革命提供燃料的產品。”

這段話說明了除了英特爾之外，臺積電可能是數字革命中最重要的兵工廠。如果沒有臺積電，許多數字創新就可能無法實現。以無線通訊為例，英特爾忽視了其重要性，直到為時已晚，才企圖介入這個市場。而無線通訊的拓荒者高通，自1990年代末期以來一直是臺積電的重要客戶。

高通功不可沒

早期高通采取一項策略，即透過向基地臺設備商和手機制造商銷售功能強大、但價格實惠的半導體芯片，來推廣其無線通訊系統的CDMA（code division multiple access）專利技術，這些芯片促進了CDMA 通訊網路的投資，以及相關手機的制造，高通則從系統中所涵蓋的專利收取授權費。在高通的背后，如果沒有一個強大且成本低廉的晶圓代工廠來為它制造芯片，這種商業模式就無法發揮作用。

高通公司成立于1985年，并于1990年代初開始推廣其發明的CDMA蜂巢式無線通訊網路技術，它創建了多種ASIC芯片，方便基地臺和手機制造商采用CDMA技術。 1993年，高通把這些ASIC整合到一個單芯片中，稱為MSM（mobile station modem，移動通訊站數據機），以簡化最終產品的設計。該芯片委托IBM以0.8微米制程制造。 MSM芯片受到好評，并首先被韓國手機制造商采用，包括樂喜金星、海力士、三星和Maxon等品牌，高通隨后也推出了自己的手機CD－7000，將MSM與英特爾微處理器結合使用。

為了進一步推廣CDMA技術，高通認為有必要將其MSM基頻芯片組與微處理器進一步整合。它與英特爾進行了談判，并獲得了英特爾的同意，在芯片中嵌入一顆英特爾特制的微處理器來支援MSM，這項合作一直持續到1997年。那時英特爾拒絕提供一顆新的微處理器，以搭配高通升級MSM的需要，盡管MSM在市場上相當成功。然而，無論MSM芯片有多受歡迎，從產量或單價的角度來看，要與英特爾的核心CPU競爭企業內部資源，仍是困難的，當時英特爾也沒有成為晶圓代工廠的想法。錯失了為高通打造通訊應用微處理器的機會，英特爾失去第一次行動通訊來敲門的商機。

被英特爾拒絕后，高通轉向安謀（ARM）授權技術，自行開發處理器，并與臺積電簽約委托制造。 1998年2月，臺積電向高通交付了第一款基于ARM核心處理器的MSM芯片組，采用0.35微米制程，這是臺積電第一次踏入處理器的領域。由于這款芯片的成功，高通決定專注手機芯片的設計與銷售，放棄手機制造，并于2000年將其手機制造部門出售給日本公司京瓷（Kyocera）。到了2002年，高通的MSM芯片的出貨量已累積到2.4億片。在高通2002年的年報中有如下的揭露：“QCT部門（高通的CDMA技術部門，負責銷售微芯片）外包所有芯片制造和組裝，以及大部分芯片測試工作，我們依賴少數有限的第三方來執行這項任務，其中有些部分只有單一來源，而我們與此單一來源并沒有長期合約。”此一單一來源，指的就是臺積電。這一聲明顯示即使高通了解單一供應源的風險，也無能為力，因為高階制程的產能不易獲得，直到2005年三星加入晶圓代工行列，高通才有了第二供應源。

雖然高通對“復數供應源”的商業策略非常認真，然而與臺積電的合作關系一直穩固。臺積電專精的CMOS電晶體因其低功耗的優勢，非常適合移動芯片，而高通芯片被認為是臺積電從1998年開始，開發0.18微米節點以下的低功耗、低漏電制程技術的主要載具。自第三代通訊時代以來，CDMA技術成為主流技術，高通也成為全球領先的無晶圓廠芯片設計公司，也是臺積電多年來的頂級客戶。 2007年智能型手機問世后，蘋果也加入無晶圓廠芯片設計陣營。蘋果的加入，也肇因于英特爾拒絕為其提供處理器，這是英特爾第二次錯失行動芯片的商機。英特爾在CPU太過成功，才會兩次無視行動革命到來的信號。成功是失敗之母，再回首，已百年身。

正式稱霸

誠如孫元成說的，所有英特爾不做的，臺積電都可以做。高通和蘋果都透過臺積電的平臺，取得自己需要的手機芯片，完全按照自己的理想圖設計，無須和英特爾這種大牌供應商商量或妥協。這些芯片開啟了行動通訊的新時代，也把臺積電拱上一個新高點。雖然高通和蘋果的芯片，有許多功能重疊、相互競爭之處，但在同一個平臺上制造，毫無窒礙，也沒有泄漏商業機密的疑慮，顯現純晶圓代工廠的信賴平臺的強大威力。

純晶圓代工廠不與客戶競爭，但客戶卻可能與客戶競爭。英特爾是臺積電最早的客戶之一，臺積電對英特爾奉若神明，絕不挑戰英特爾。但隨著x86微處理器的另一家主要生產商超微半導體，從2019年起成為臺積電的客戶，開始委托臺積電制造Ryzen－3000系列微處理器，與英特爾x86系列競爭市場，不挑戰英特爾的立場，就此崩潰了。在此之前，2009年超微將其制造廠分割獨立，成為格羅方德，承接晶圓代工業務，與臺積電競爭；超微母公司則變身為一家芯片設計公司。切割當初，超微承諾將長期采購格羅方德的服務，但后來因為格羅方德技術落后，超微決定毀約賠款，轉向臺積電下單。這項決定，使超微在處理器市場的競爭力快速提升，2009年超微在x86中央處理器的市場占有率是12.2％，到2023年時，市占率提升到31.1％，充分顯示臺積電的價值。 2020年，蘋果公司也決定結束與英特爾的長期合作，為蘋果電腦自行設計CPU，并委托臺積電制造。

臺積電在10納米制程節點以下的進步，推動了新一波半導體產品創新，以應對人工智能和云端服務等高效能運算（HPC）的需求。 2021年，英特爾宣布將建立一個晶圓代工制造部門來與臺積電競爭，顯示出即使強大如英特爾，也意識到完全垂直整合的商業模式無法持續，因為研發和制造須達到的規模經濟門檻愈來愈高。這一項決定，等于宣示了芯片設計和制造的分離，已經成為半導體產業的常態。

英特爾因為在新制程技術開發碰到一些困難，無法及時支應新世代處理器生產的需求，為避免市場繼續被超微侵蝕，自2024年起也委托臺積電代工制造處理器Lunar Lake。臺積電欣然接受，并忠誠執行任務，老客戶超微和蘋果，也沒有抗議的聲音，顯示臺積電的信賴平臺，對所有芯片設計業者，都是開放的。從此時起，臺積電已經成為所有邏輯芯片的“晶圓廠”，不分主流產品或支流產品，萬流歸宗，完全落實了米德—康威的愿景。一個發想于硅谷的產業烏托邦，四十年后，終于在遠處海外邊陲的一個島嶼上，獲得實現。

*免責聲明：本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點，半導體行業觀察轉載僅為了傳達一種不同的觀點，不代表半導體行業觀察對該觀點贊同或支持，如果有任何異議，歡迎聯系半導體行業觀察。

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