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中國臺灣的半導體產業是如何起飛的

iIeQ_mwrfnet ? 來源:微波射頻網 ? 作者:微波射頻網 ? 2020-12-22 17:47 ? 次閱讀

眾所周知,中國臺灣的半導體產業是非常發達的,也擁有較為完整的半導體產業鏈,從芯片設計、生產制造到封裝測試,都有自己的代表性企業。 今年國際半導體產業協會(SEMI)公布的報告指出,預估2020年全球半導體業產值將年成長3.3%,中國臺灣增幅將達16.7 %,總產值將高達1027.3億美元以上,超越南韓,位居全球第二大,僅次于美國。

臺灣的半導體產業是如何起飛?如何發展起來的呢? 說到臺灣地區的半導體產業,當下最為大家所熟知的一定離不開以下三個特征:1. 代工模式。臺灣地區半導體產業的實力名列世界前列,而其中最強的板塊無疑就是芯片代工。從1996年的IC封裝制造,到1987年介入專業代工制造,如今在這一領域,能排進全球十強的中國臺灣企業就有4家之多,除了臺積電,還有聯電、力晶、世界先進等,成為全球半導體的一極。

2. 全產業鏈。代工實力名列前茅,并不意味著其他產業板塊寂寂無名,實際上,臺灣地區半導體企業從上游的 IC 設計、中游的晶圓生產、下游的封裝和測試以及設備、材料全領域都有布局,聯發科、臺積電、聯電、日月光、聯詠、瑞昱等企業迅速發展,也帶動了整個電子工業的興盛,成為臺灣地區的“稻米產業”。

3. 政企協作。臺灣經濟以中小企業為主,懼怕投資風險,臺灣地區官僚與民間企業之間特殊的合作方式,在經濟轉型時強力推動,堅持民營化,促進企業在競爭中發展,讓臺灣地區后來居上,一度成為全球IC產業最發達的地區之一。臺積電開創代工Foundry模式1987 年,張忠謀創立了臺積電,幾乎沒有人看好。但張忠謀發現的是一個巨大的商機。

張忠謀和剛剛上任的總經理戴克一起, 通過交情將老朋友格魯夫請到臺灣對臺積電開展認證,并爭取到為英特爾代工的機會。拿到巨頭英特爾的認證,就等于拿到世界的認證。 由于高效快速的生產,臺積電的生產周期比行業其他代工都短。硅谷的芯片設計公司逐漸把高層次的芯片交給臺積電生產,低層次的留在美國生產。至此臺積電把晶圓代工做成了 一個行業。

在當時,全世界半導體企業都是一樣的商業模式。英特爾、三星等巨頭自己設計芯片, 在自有的晶圓廠生產,并且自己完成芯片測試與封裝——全能而且無可匹敵。而張忠謀開創了晶圓代工(foundry)模式,

“我的公司不生產自己的產品,只為半導體設計公司制造產品。” 張忠謀打破了當時知名半導體企業包攬 從設計到制造一條龍的模式,將臺積電定位為 一家專注于代工制造的公司。 如此一來,對初創的臺積電而言,大幅減少了進入半導體行業 的成本投入,而對整個行業而言,臺積電的代 工模式令設計公司可以專注于芯片的創新,可 以說,高通、蘋果之所以可以在上世紀 90 年 代依靠設計和品牌崛起,都得益于此。

而在內部,臺積電始終堅持“技術領軍者”策略,在芯片制造商堅持高額的資本投入,以保持臺積電在制造技術上的領先優勢。 即使是互聯網泡沫破滅的2001年,互聯網公司和計算機公司批量倒閉,臺積電利潤暴跌,張忠謀還堅持加碼,將晶圓廠的研發支出上升到凈利潤 80%。

臺積電的巨額投入,讓芯片設計廠商不再需要花費資金自己投資建設生產線,降低了設計環節的門檻,也降低產品研發失敗的風險,臺積電也成了大多數公司的選擇。 隨后,臺積電又在代工制造的基礎上,提出了“虛擬晶圓廠”的概念,讓客戶能隨時掌握晶圓制造進度,從而爭取到了整合元件廠商(IDM)的訂單,也從單純的代工演變成了一個結合制造及服務的科技公司。“臺灣硅谷”發揮產業聚合效應新竹科學工業園區被稱為“臺灣的硅谷”,是臺灣高科技產業的發源地。 這里匯聚了集成電路、計算機及周邊、通訊、光電、精密機械、生物技術等六大產業,成為臺灣地區的高科技基地。

也是人才的虹吸器,新竹甚至流傳著“招牌掉下來就會砸到一個博士”的笑話。 1976年,臺灣地區開始以硅谷為范本,規劃半導體科學園區。仿照斯坦福、伯克利等名校與產業集群合作的模式,將園區設置在了與清華大學、工研院、交通大學等比鄰而居的新竹。

自臺積電及聯電進駐至今,新竹科學園區成為世界整合代工的重要指標。 園區與美國硅谷有著密切的人員和技術往來。建園之初,就是為了吸引在美國創業的臺灣企業家回臺,支持臺灣高科技產業的發展。 這些硅谷回流的人才扮演“橋梁”的角色,向臺灣IC產業傳播新技術與新經營方式,促使企業組織模式轉變,形成專業分工、垂直分離的全球化生產模式。 此外,那些仍然留在美國的海外華人也與臺灣的技術部門保持著緊密的聯系,許多高度“流動”的工程師在美國與臺灣兩地工作,定期地往來于太平洋兩岸,通過跨國技術共同體推動了兩地技術人才與企業的協作,支持兩地產業升級的互惠過程。

園區內形成完整的集成電路產業鏈,是全球半導體制造業最密集的地區之一。 集成電路產業的形成,初期是由工業技術研究院電子所從事技術研究開發,續由新竹科學園區提供完善設廠環境,逐步孕育臺灣集成電路產業,再借由產業的發展,同步帶動上、下游相關產業。 在臺積電、聯電等龍頭企業的領導下,處于生產流程不同階段的廠商之間緊密協作,相互學習,形成既競爭又合作的彈性專業化生產系統。

為了配合產學研和產官研的融合發展,園內各類從事高端服務業的機構蓬勃發展,包括同業公會、律師事務所、會計師事務所、管理顧問公司、銀行金融機構等,不僅為園區內企業提供資金、技術、人才、信息等創新要素支持,還在企業之間或企業與政府之間的溝通協調方面以及企業員工的公共福利等方面起著積極作用。

例如,臺灣電力電子制造商協會為園區的IC和半導體產業提供專業性服務,在加速企業學習和技術升級上發揮了核心作用; 發達的風險投資為園區科技企業創業提供重要支撐,如聯華、臺積電、華邦、旺宏、華茂等一大批著名企業都是在風險投資的支持下創立; 貿易協會和產品發展協會在開拓島內外市場、提升企業競爭力上也發揮了重要作用。

“獨木不成林、一花難成春”,通過工業園區的聚合效應,讓企業可以“螺螄殼里做道場”,產業上中下游體系幾乎全部聚集在相鄰的地理區域里,從某個企業單純的代工模式到產業鏈全環節分布,形成聯合生產群。這也讓臺灣地區半導體從以下游封裝業為重心,可以持續向更高附加值的晶圓代工、IC設計業等中上游邁進。 這就像是一個“虛擬大公司”,隨時可以將旗下的各個“部門單位”整合起來,投入各自擅長和專精的領域,用更高效率的方式來完成協作,從而壯大了整體產業的實力,形成彈性高、速度快、定制化、低成本的競爭壁壘。

政策的引導與推動

垂直分工與產業群聚,形成了中國臺灣與全球半導體產業結構區隔開來的地域特色。而這兩大優勢的形成,都或多或少地有著政策推動的影子。

(1976年,工研院派員赴美國RCA訓練) 1974年,臺灣地區效仿美國硅谷產學研模式建立電子工業研究中心,即工研院的前身。并于1975年,推出了集成電路示范工廣設置計劃;其設立的工業研究院已經開始向美國購買技術申請專利,推動了升級產業生產線。并且,組織專業人員到海外深造,其中聯發科創始人蔡明介創惟科技董事長王國肇、華邦電子創辦人楊丁元都在其中。

此后一系列新技術的研發,1975-1979從美國RCA公司引進7.0微米CMOS設計制造技術、1983-1987超大集成電路計劃的1-1.5微米制造與封測技術、1990年啟動的第三次大型半導體技術發展計劃等等,工研院實現技術研發、引進、生產之后,再轉讓給民間其它企業,直接提升了臺灣地區的整體水平。 在資本層面,開設政府開發基金,從1985到1990年共劃撥24億新臺幣設立種子基金,鼓勵類似宏大風險基金等民間投資參與。并且注重對眾多中小企業技術能力的培育,而不是過度強調少數大企業技術能力提升。 可以說,官方力量啟動,向民間產業進行技術轉移,進而由民間力量促進產業鏈延伸,技術的社會擴散效應成為了臺灣地區半導體的有效模式。

(工研院超大型集成電路(VLSI)廠房) 此外,臺灣地區的戰略選擇,創新性的商業模式起到了關鍵的作用。 比如抓住產業鏈縱向延伸的時機,把生產低成本和與美國硅谷人才互動密切的優勢結合起來,快速提升自己的技術能力和水平,在“垂直整合”中爭得國際分工的位置,并最終實現趕超。 彭博商業周刊曾形容臺灣地區的半導體產業——在全球半導體產業的地位無可取代,如同中東石油在全球經濟的角色。然而就像電力之于石油,智能時代與地緣政治的大變局,也將中國臺灣半導體甩到了一個新的賽道。終局如何,拭目以待。

責任編輯:xj

原文標題:中國臺灣的半導體產業是如何發展起來的

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