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來源：內(nèi)容來自風(fēng)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(shè)計公司提供了可靠的制造產(chǎn)能。更重要的是，臺積電由一位了解產(chǎn)業(yè)游戲規(guī)則、曾任職美國半導(dǎo)體主流企業(yè)的資深經(jīng)理人經(jīng)營，唯一的問題是技術(shù)落后。臺積電成立時，其制程技術(shù)大約比產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先的垂直整合制造商落后了兩個制程節(jié)點(diǎn)，還無法為無晶圓廠芯片設(shè)計公司的創(chuàng)新產(chǎn)品提供服務(wù)。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(shè)計公司結(jié)盟。當(dāng)時大多數(shù)的美國無晶圓廠芯片設(shè)計公司都是委托日本的半導(dǎo)體制造商代工，因日本的制造品質(zhì)和良率享有盛名。

創(chuàng)業(yè)維艱

雖然業(yè)績欠佳，但臺積電致力于技術(shù)學(xué)習(xí)。在成立約四到五年后，即1991至1992年間，臺積電與市場領(lǐng)先者之間的技術(shù)差距已縮小至一個制程節(jié)點(diǎn)，此后無晶圓廠芯片設(shè)計公司的訂單即逐漸涌入。創(chuàng)業(yè)維艱，1987年至1992年，對臺積電最終的成功來說，是既辛苦又關(guān)鍵的階段，在這段艱難的歲月中，工研院和飛利浦的技術(shù)根基和經(jīng)營團(tuán)隊的人脈網(wǎng)絡(luò)是公司重要的資產(chǎn)。

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(zhuǎn)臺積電，在公司創(chuàng)立初期擔(dān)任生產(chǎn)和研發(fā)主任，他回憶道：“在1987年年底左右，英特爾的新任執(zhí)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(chǎn)線以及1.5微米制程技術(shù)進(jìn)行簡報。為了給客人留下深刻的印象，我強(qiáng)調(diào)我們的生產(chǎn)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(zāi)難』，我說沒有。后來我了解到，英特爾在開發(fā)相同制程時曾碰到過一些災(zāi)難性的問題。”

經(jīng)過葛洛夫的認(rèn)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(jié)點(diǎn)，開始量產(chǎn)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(jié)點(diǎn)，因此英特爾這張訂單，代表了它對其非核心產(chǎn)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(shù)。英特爾對其主力產(chǎn)品CPU則采用單一采購來源策略，全部自行生產(chǎn)，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(chǎn)線，以實(shí)踐英特爾著名的“完全復(fù)制（copy exact）”模式，但被曾繁城拒絕。曾繁城堅持，臺積電應(yīng)該設(shè)計自己的生產(chǎn)線，并選擇自己的設(shè)備來為多個客戶服務(wù)。但是，曾繁城同意按照英特爾生產(chǎn)線的標(biāo)準(zhǔn)程序進(jìn)行生產(chǎn)控制，例如通過從生產(chǎn)過程中不同地方（當(dāng)時約有20個點(diǎn)）收集數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計制程管控（statistical processing control），做為制造數(shù)據(jù)分析和生產(chǎn)最佳化的基礎(chǔ)。這一項努力使得臺積電獲得了英特爾的認(rèn)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(xiàn)并不大，但對臺積電在產(chǎn)業(yè)界的聲譽(yù)卻是巨大的助力，當(dāng)時英特爾在產(chǎn)業(yè)中，被認(rèn)定是制造典范。

獲得英特爾的認(rèn)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(dǎo)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(nèi)部生產(chǎn)。 “南橋”連接CPU與電腦外部設(shè)備，如硬碟、USB等，從事低速數(shù)據(jù)傳輸；而“北橋”則連接CPU與電腦內(nèi)部芯片，必須進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸。 “南橋”芯片組通常采用比CPU落后一到兩代的制程技術(shù)，這與臺積電當(dāng)時的技術(shù)能力契合。

無晶圓廠的逆轉(zhuǎn)

為技術(shù)領(lǐng)先的垂直整合制造商代工，強(qiáng)化了臺積電的技術(shù)基礎(chǔ)，為真正的晶圓代工模式做好了準(zhǔn)備。早期的無晶圓廠芯片設(shè)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(shè)計公司，都是臺積電的客戶。盡管有來自聯(lián)電和新加坡的特許半導(dǎo)體的競爭，自晶圓代工成為一個產(chǎn)業(yè)以來，臺積電一直是該產(chǎn)業(yè)中領(lǐng)先的服務(wù)提供者。 2004年，臺積電占晶圓代工市場的47%，幾乎達(dá)到一半，到2023年市占率更達(dá)到了61%。 2004年臺積電所服務(wù)的約300個客戶中，無晶圓廠芯片設(shè)計公司占大多數(shù)，垂直整合制造商則是次要的客戶，逆轉(zhuǎn)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(shè)計公司客戶包括了：阿爾特拉、ATI、博通、邁威爾（Marvell）、英偉達(dá)、高通和威盛電子。主要的垂直整合客戶則包括：亞德諾半導(dǎo)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(jìn)入前十大芯片設(shè)計公司名單的臺灣公司，其余均為美國芯片設(shè)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(dá)創(chuàng)辦人兼執(zhí)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(chǎn)品，只幫別人制造產(chǎn)品。一個成功的平臺，具有四個關(guān)鍵要素：技術(shù)、產(chǎn)能、定價和交貨承諾。二十年前（實(shí)際上是1997年），當(dāng)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(dāng)時認(rèn)為這是老生常談，但他卻是認(rèn)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(tài)系統(tǒng)?！庇ミ_(dá)自成立以來，一直依賴臺積電為其制造顯示卡。如今，英偉達(dá)成為全球最有價值的無晶圓廠芯片設(shè)計公司，英偉達(dá)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(xiàn)了臺積電自1987年創(chuàng)業(yè)以來，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)演進(jìn)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(dá)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(wǎng)路通信，高通則代表無線通訊和手機(jī)。自從個人電腦發(fā)明以來，臺積電為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新提供了一個平臺，早期大多數(shù)的創(chuàng)新都是針對個人電腦應(yīng)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(yīng)用提供了臺積電成立后的二十年成長基礎(chǔ)，這些應(yīng)用都是透過英特爾所發(fā)明和主導(dǎo)的微處理器來實(shí)現(xiàn)。正如臺積電前研發(fā)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(dāng)基于個人電腦的網(wǎng)路通訊開始擴(kuò)散時，我們制造NPU（network processing unit）；當(dāng)無線通訊出現(xiàn)時，我們?yōu)闊o線手機(jī)制造低功耗、低漏電的CMOS和RF（射頻）芯片；然后是智能型手機(jī)的應(yīng)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(shù)字革命提供燃料的產(chǎn)品。”

這段話說明了除了英特爾之外，臺積電可能是數(shù)字革命中最重要的兵工廠。如果沒有臺積電，許多數(shù)字創(chuàng)新就可能無法實(shí)現(xiàn)。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(shè)備商和手機(jī)制造商銷售功能強(qiáng)大、但價格實(shí)惠的半導(dǎo)體芯片，來推廣其無線通訊系統(tǒng)的CDMA（code division multiple access）專利技術(shù)，這些芯片促進(jìn)了CDMA 通訊網(wǎng)路的投資，以及相關(guān)手機(jī)的制造，高通則從系統(tǒng)中所涵蓋的專利收取授權(quán)費(fèi)。在高通的背后，如果沒有一個強(qiáng)大且成本低廉的晶圓代工廠來為它制造芯片，這種商業(yè)模式就無法發(fā)揮作用。

高通公司成立于1985年，并于1990年代初開始推廣其發(fā)明的CDMA蜂巢式無線通訊網(wǎng)路技術(shù)，它創(chuàng)建了多種ASIC芯片，方便基地臺和手機(jī)制造商采用CDMA技術(shù)。 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(shù)據(jù)機(jī)），以簡化最終產(chǎn)品的設(shè)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(jī)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(jī)CD－7000，將MSM與英特爾微處理器結(jié)合使用。

為了進(jìn)一步推廣CDMA技術(shù)，高通認(rèn)為有必要將其MSM基頻芯片組與微處理器進(jìn)一步整合。它與英特爾進(jìn)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(xù)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(dāng)成功。然而，無論MSM芯片有多受歡迎，從產(chǎn)量或單價的角度來看，要與英特爾的核心CPU競爭企業(yè)內(nèi)部資源，仍是困難的，當(dāng)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(yīng)用微處理器的機(jī)會，英特爾失去第一次行動通訊來敲門的商機(jī)。

被英特爾拒絕后，高通轉(zhuǎn)向安謀（ARM）授權(quán)技術(shù)，自行開發(fā)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(lǐng)域。由于這款芯片的成功，高通決定專注手機(jī)芯片的設(shè)計與銷售，放棄手機(jī)制造，并于2000年將其手機(jī)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(shù)部門，負(fù)責(zé)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(shù)有限的第三方來執(zhí)行這項任務(wù)，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?！贝艘粏我粊碓?，指的就是臺積電。這一聲明顯示即使高通了解單一供應(yīng)源的風(fēng)險，也無能為力，因為高階制程的產(chǎn)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(yīng)源。

雖然高通對“復(fù)數(shù)供應(yīng)源”的商業(yè)策略非常認(rèn)真，然而與臺積電的合作關(guān)系一直穩(wěn)固。臺積電專精的CMOS電晶體因其低功耗的優(yōu)勢，非常適合移動芯片，而高通芯片被認(rèn)為是臺積電從1998年開始，開發(fā)0.18微米節(jié)點(diǎn)以下的低功耗、低漏電制程技術(shù)的主要載具。自第三代通訊時代以來，CDMA技術(shù)成為主流技術(shù)，高通也成為全球領(lǐng)先的無晶圓廠芯片設(shè)計公司，也是臺積電多年來的頂級客戶。 2007年智能型手機(jī)問世后，蘋果也加入無晶圓廠芯片設(shè)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(jī)。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(jī)芯片，完全按照自己的理想圖設(shè)計，無須和英特爾這種大牌供應(yīng)商商量或妥協(xié)。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(diǎn)。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(yè)機(jī)密的疑慮，顯現(xiàn)純晶圓代工廠的信賴平臺的強(qiáng)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(zhàn)英特爾。但隨著x86微處理器的另一家主要生產(chǎn)商超微半導(dǎo)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(zhàn)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(dú)立，成為格羅方德，承接晶圓代工業(yè)務(wù)，與臺積電競爭；超微母公司則變身為一家芯片設(shè)計公司。切割當(dāng)初，超微承諾將長期采購格羅方德的服務(wù)，但后來因為格羅方德技術(shù)落后，超微決定毀約賠款，轉(zhuǎn)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(jié)束與英特爾的長期合作，為蘋果電腦自行設(shè)計CPU，并委托臺積電制造。

臺積電在10納米制程節(jié)點(diǎn)以下的進(jìn)步，推動了新一波半導(dǎo)體產(chǎn)品創(chuàng)新，以應(yīng)對人工智能和云端服務(wù)等高效能運(yùn)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(qiáng)大如英特爾，也意識到完全垂直整合的商業(yè)模式無法持續(xù)，因為研發(fā)和制造須達(dá)到的規(guī)模經(jīng)濟(jì)門檻愈來愈高。這一項決定，等于宣示了芯片設(shè)計和制造的分離，已經(jīng)成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的常態(tài)。

英特爾因為在新制程技術(shù)開發(fā)碰到一些困難，無法及時支應(yīng)新世代處理器生產(chǎn)的需求，為避免市場繼續(xù)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(zhí)行任務(wù)，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(shè)計業(yè)者，都是開放的。從此時起，臺積電已經(jīng)成為所有邏輯芯片的“晶圓廠”，不分主流產(chǎn)品或支流產(chǎn)品，萬流歸宗，完全落實(shí)了米德—康威的愿景。一個發(fā)想于硅谷的產(chǎn)業(yè)烏托邦，四十年后，終于在遠(yuǎn)處海外邊陲的一個島嶼上，獲得實(shí)現(xiàn)。

*免責(zé)聲明：本文由作者原創(chuàng)。文章內(nèi)容系作者個人觀點(diǎn)，半導(dǎo)體行業(yè)觀察轉(zhuǎn)載僅為了傳達(dá)一種不同的觀點(diǎn)，不代表半導(dǎo)體行業(yè)觀察對該觀點(diǎn)贊同或支持，如果有任何異議，歡迎聯(lián)系半導(dǎo)體行業(yè)觀察。

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