连美国脖子都能卡的台积电，到底是怎样炼成的？
上周，佩洛西的行程牵动了无数人的神经。
现在我们或许知道了她此行的目的之一。
配合美国众议院新通过的《 芯片与科学 》法案来拉扯台积电。
昨天，拜登签署正式通过了这道法案，结果芯片业股价今天一路跌。。。
不过差评君今天想聊聊这件事里的另外一个主角，台积电。
说实话，自打华为被制裁以来，台积电这家代工厂可以说是从台前走到幕后，频频出现在我们普罗大众的视野里。
这几年凡是设计芯片制造的消息，多多少少都和它有关。
平时稳坐钓鱼台的美国都为此亲自下场过好几回，比如希望台积电快点去美国的亚利桑那州建厂，别成天浑水摸鱼打哈哈。
其实道理咱们也懂，尽管美国在芯片设计领域，占据了全球市场份额的 70%。
但是美国本土的芯片制造水平这几年可谓是一落千丈，从 1990 年的 37%，一口气跌到了 2020 年的 12%。
光是台积电一家的芯片代工营收，在 2022 年的 Q1 季度就占到了全球市场的 53%，属实是晶圆代工行业的半壁江山了。
换句话说，如果没有台积电的代工，美国的芯片行业就两眼一黑，什么苹果， AMD。。。
设计出来的芯片，都只是能设计出来的空气而已。
所以。。。这家在芯片制造上，能同时卡住华为和美国的台湾公司，到底是怎么做到如今这个规模的？
在这三十多年里，又发生哪那些风风雨雨？
要回答这个问题，我们得先明白为什么芯片行业，会在中国台湾生根发芽？
拨开时间，往回 40 年，日本，输掉了一场半导体战争。
如今我们耳熟能详的 Intel， AMD，在那之前，都曾是日本的手下败将，被打的丢盔弃甲。
intel 濒临破产，被迫裁掉数千名员工，最后无奈转型，退出当时主流的 DRAM 市场。
半导体行业的 “ 祖师爷 ” 仙童半导体还差点被日本富士通给收购掉。
当年的美国比现在还慌，绞尽脑汁想出了一个 “ 日本半导体行业太发达会影响我们的国家安全 ” 的理由。
把自己的盟友日本乱拳打了一顿。
你说这理由。。。怎么感觉听起来这么耳熟呢。
从通过立法认定日本半导体行业倾销，到推动设立全球化分工的半导体行业来瓜分日本市场。
美国这顿操作下来，日本的半导体行业不能立马说一落千丈吧，但至少起飞的后劲算是给按住了。
《尔必达到底是什么》▼
但日本被锤了，芯片也不能没人造吧。
毕竟那个年代的芯片制造业还可还没有如今那么无人化，除了最新最酷的设备以外，劳动力也是必不可少的一环。
而美国的人工费有多贵。。。大家心里都有数。
所以对美国来说，他们需要成熟，高精的芯片产品。
还需要便宜的人工力量。
于是在打掉日本 “ 闭门造车 ” 的半导体生产环境之后，美国需要划分新的半导体供应链。
自己牢牢把握附加值最高的芯片设计。
而附加值相对较低的生产方面，则是打散后交给日本，韩国，中国台湾等亚洲国家和地区来分。
这样分散开来，就算任意一个 “ 小弟 ” 获得了技术突破，也别想和之前的日本一样有全产业链，能对美国的 “ 国家安全 ” 产生威胁。
而台积电，就是在这个环境下成长起来的。
在三国有一句话，“ 生子当如孙仲谋 ”。
在台湾，大家更喜欢这样说 —— “ 生子当如张忠谋 ”。
张忠谋，就是台积电能 “ 做起来 ” 的关键人物之一。
1931 年 7 月，张忠谋出生在浙江宁波，幼年因为战乱辗转过南京，广州，香港等地。
看着好像是平平无奇。
但是当他成年后，先是跑去哈佛读大学，然后读到一半，跑到隔壁麻省理工读了硕士。
在工作了一段时间后，还去斯坦福读了博士。
直接刷齐了三大名校的成就。。。
不过这也不是张忠谋想折腾。
当时他考麻省理工的博士失败了两次，按当年的规定没法继续申请博士了，只能先就业为好。
当然，MIT 的硕士也不会愁着找工作，毕业后的张忠谋很顺利的收到了福特汽车和一家叫 Sylva-nia 的半导体公司的 offer。
福特自然是优先选择，毕竟是个汽车行业的老牌大公司，而且他在学校里学的专业也和半导体没啥关系，这看起来怎么这也得是个金饭碗。
但是，福特开出来的工资比 Sylva-nia 少了一美元。
当时张忠谋就觉得，薪资这件事，是不是可以和福特再争取一下，毕竟就差了一美元。
结果到了和福特 HR 沟通的时候，他发现事情没有自己想象的这么简单。。。
福特不想多给这个 1 美元。
就这样阴差阳错的，张忠谋被福特的 HR 气的不轻，最后还是去了 Sylva-nia，投身于半导体行业。
谁也没想到当年福特没给的这一美元，在几十年后撬动了数百亿美元的半导体市场。
当然，刚毕业的张忠谋距离这个数字还有些距离。
在半导体行业摸爬滚打数年之后，他于 1958 年入职德州仪器，成为该公司的第一个中国员工，在工作一段时候后还抽空去斯坦福读了个博。
从 1972 年起他就开始担任德州仪器的副总裁，最后一路干成三把手。
年过半百，家庭和睦，事业。。。顺利？
本以为这是个安享天年的时刻，但此时德州仪器却准备向消费电子领域转型。
而张忠谋则更加看重半导体行业未来的发展。
张忠谋自述 ▼
最后的结果，是两者矛盾渐生，最终在 1983 年，张忠谋离开了他呆了 25 年的 IT。
先是去了通用仪器，然后很快离开去了台湾。
而此时正好是 1986 年，随着《 美日半导体协议 》签订，日本半导体行业遭到影响。
张忠谋的到来对台湾半导体来说可以是最合适的时刻。
1987 年，在台湾工研院的帮助和荷兰飞利浦的投资下，张忠谋担任台积电董事长兼 CEO。
在那个年代，半导体巨头没有如今的 IDM （ 全部自己做 ） Fabless （ 不负责制造，只负责设计 ） 和 Foundry （ 不设计，只负责制造 ） 之分，绝大部分半导体公司都是兼任芯片设计和芯片制造两个维度的，全部自己包办。
出于保护商业机密原因，自己设计的芯片要自己造。
刚刚成立的台积电和全球所有的半导体公司都不一样。
它只负责晶圆代工生产，而不去做晶元设计。
也就是如今 Foundry 的原型。
张忠谋自述 ▼
集中一点，才能后来居上。
站在如今的角度回看，不得不佩服当年张忠谋的眼光毒辣。
这样选择一方面是降低了芯片设计厂商之间的内耗。
过去大家为了保密自家做出来的芯片方案，都得藏着掖着不给别人设计，只能自建产线生产。
但现在不一样了，台积电只是一个 " 与世无争 " 的晶圆代工厂，不涉及芯片设计，大家都可以把最新的芯片设计交给我代工，不用担心泄密。
另一方面则是降低了芯片设计的准入门槛。
后续入场的新玩家，不用花重金用于研究芯片制造，只要能设计就行，制造方面的问题都可以交给台积电。
再加上张忠谋的私人交情，拉来了刚上任英特尔 CEO 的安迪 · 格鲁夫来做工艺改良，提升了 200 多道工艺工序。
在张忠谋所带来的方向，精进的工艺指导下。
很快，台积电在 1990 年的营收就超过了 10 亿美元，到了 1997 年更是实现了 5.35 亿美元的盈利。
这家新成立的公司虽然遍历风雨，但至少是活了下来。
如果说台积电能 “ 活下来 ”，要多亏了张忠谋一把屎一把尿地拉扯大。
那让它 “ 活的壮 ”，活的和其它代工厂不一样的原因，就离不开它技术上的独特性。
毕竟人情拉来的订单只是一时的。
台积电能在正确的时间，做出合适的技术。
而合适的技术，又能找到最适合的客户。
2001 年，台积电率先研发出 0.13 微米的铜介质技术，通过用铜替代铝，获得了更高的芯片性能。
而在台积电发布的时候，友商们还在和 IBM 联手研发如何用铜来做介质的过程中。
借助这次 0.13 微米工艺的胜仗，台积电直接拿到了 55 亿新台币的订单，成功超过了老对手联电。
在这一战之后，台积电可以说是彻底站住了脚跟，通过铜制程技术奠定了行业领先的地位。
这样的战役，在台积电数十年的历史中，还不只发生过一次。
2003 年，台积电和 ASML 联手，一起研制出了 “ 浸润式光刻 ” 技术。在当年给摩尔定律续命。
在这之前，行业内采用的都是干式光刻机，通过波长为 193nm 的光线来对芯片进行光刻。
为了提高制程，按道理来说下一步该用 157nm 波长的光线，但偏偏这个波长的光线特别特别有问题。。。容易被氧气给吸收，导致光刻效果不如预期。
当年的光刻机巨头可不是 ASML ，而是尼康和佳能这些日本 “ 遗老 ”。
以这两家为首的公司花费巨资在研究 157nm 的干式光刻机上，准备在前代的基础上再优化优化。
另一批以英特尔为首的公司则是准备激进的押注极紫外光，直接把 157nm 给一步快进到几十纳米。
也就是我们现在熟悉的 EUV 光刻机上。
英特尔这个想法，在近 20 年后实现了▼
但台积电此时则是出了个鬼才林本坚，他和 ASML 一起，选择用水来替代空气做介质。。。
水会影响光的波长，而 193nm 波长的光通过水的折射，正好变成了 132nm，直接跳过了最麻烦的 157nm。
以大大领先友商的进度，台积电和 ASML 很快就发布了最新的光刻机。良率，产量都高于预期。
在那之后，所有研究的晶圆厂商都开始选择 ASML 的浸润式光刻机。
而尼康和佳能死磕 157nm 却一直没有得到突破。
等尼康和佳能总算反应过来的时候，已经落后台积电两三年内的技术了。
一步错，步步错。
前瞻产业研究院整理 ▼
日本的半导体行业可能是被美国杀死的，但把它埋葬的 “ 人 ” 里一定有台积电。
而也正是这些交情，让台积电在未来数年里一直和 ASML 保持着深度的合作友谊。
ASML 也从岌岌无名的小厂一跃而起，掀起了全球半导体行业风云。
通过这次机会，台积电牢牢地把握住了晶圆研发的最重要武器之一 —— 光刻机。
2009 年，受到金融危机的影响，台积电有过短暂的低潮期，元老张忠谋再度出山。
78 岁的他眼光狠辣不减当年，选择押注未来手机市场的潜力，集中公司的力量开始研究 28nm 工艺。
个中曲折不自多说，但是最终的结局和数年前的 0.13 微米一样，台积电再次在这个领域大获全胜。
台积电选择的后闸级方案成功超过三星的方案，在 2011 年 10 月宣布成功量产 28 nm 制程。
而且，得益于苹果和三星在手机市场的竞争关系。。。
苹果三星抄袭门 ▼
苹果急需新的手机芯片代工厂，于是也找到台积电搭上了关系。
在 2014 年台积电开始插手三星的领域，开始代工苹果的 A8 芯片，A9 和三星共分苹果订单。。。
再往后的时间里，台积电和苹果是越走越近，A10，A12，到我们最近耳熟能详的A15，M1，M2，都是交给台积电代工。
讲到这里，故事中的台积电，已经和我们印象中的那个台积电越来越接近了。
其实这两年，大家对台积电的印象可能还是来自美国对华为的制裁。
麒麟 9000 成为绝唱，华为直接被掐了脖子。
但其实被台积电恰了脖子的，又何止一个华为。
就连美国自己，在制裁天，制裁地之后回过神来，现在能依靠的先进制程厂，只有一个台积电了。
三星 3nm 5nm 良率废拉不堪，英特尔工艺还行，但是它自己兼容芯片制造和设计，又容易和其它厂家形成竞争关系。
于是才有了美国三番五次的 “ 骚扰 ” 台积电，希望它早点在美国建个厂，想要把产量给 “ 转移回去 ”，把这个卡在自己脖子上的手给挪开。
前段时间众议院通过《 芯片与科学法案 》，佩洛西冒天下之大不讳跑台湾，都是为了这件事。
这个在技术上领先世界的公司，再次遇到了来自技术之外的剥削了。
就是不知道这一次，台积电将准备如何应对。
撰文：小陈 编辑：面线 美编：焕妍
