中國正在大規(guī)模投資建設(shè)半導(dǎo)體，但由于技術(shù)所限，目前基本上都是集中在比國際先進(jìn)水平落后一到兩代的技術(shù)上投入。但是半導(dǎo)體行業(yè)觀察記者發(fā)現(xiàn)，某些從業(yè)人員或者旁觀者會有“中國投資的技術(shù)那么差，這不浪費(fèi)錢么”這樣的論調(diào)。作為一個(gè)對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有些許了解的人，聽到這話的第一感覺，就是為國內(nèi)的半導(dǎo)體先驅(qū)心疼。

　　加入沒有中國半導(dǎo)體先驅(qū)們前赴后繼的在你們所謂落后的技術(shù)上的投入，我們現(xiàn)在怎么會有便宜的電腦和便宜的手機(jī)用？鑒于近年來我們國家的晶圓廠建設(shè)非?；馃?，且這個(gè)領(lǐng)域的投資額非常巨大，半導(dǎo)體行業(yè)觀察記者就從全球晶圓代工廠的領(lǐng)頭羊——臺積電入手，給大家解析一下，為什么某些人的觀點(diǎn)是短淺的。

　　臺積電的崛起給中國大陸的啟示

　　回顧臺積電的發(fā)展歷程，在1987年創(chuàng)立的時(shí)候，由于技術(shù)落后于IDM，除了創(chuàng)造一個(gè)新的制造和設(shè)計(jì)分離的模式，相信也沒有更好的切入方法。而當(dāng)時(shí)臺積電能夠成功，也與很多IDM公司的人出來自立門戶設(shè)計(jì)，但又缺乏錢去打造Fab。而交給IDM去做，又擔(dān)心泄露的可能。因此可以說臺積電的成功，是天時(shí)地利人和的結(jié)果。

　　而在臺積電剛建立的那幾年，世界上最先進(jìn)的工藝是1.6至1.2微米，而當(dāng)時(shí)***也只是有5至2.5微米的技術(shù)，當(dāng)時(shí)***也是落后世界先進(jìn)技術(shù)好幾年。這與中國大陸現(xiàn)狀很相近。

　　至于臺積電是怎樣從落后，到追上，再到現(xiàn)在的差不多反超的呢？這與臺積電1990年制定的，以IDM為標(biāo)的的“群山計(jì)劃”密不可分。

　　當(dāng)時(shí)的臺積電為了獲得IDM的訂單，臺積電就必須針對不同的客戶個(gè)別調(diào)整制程。這是因?yàn)镮DM的設(shè)計(jì)是基于其本身制程有關(guān)的。而在這個(gè)過程中，臺積電是遵循三個(gè)步驟的：第一階段就是使用IDM的制程技術(shù)；第二，結(jié)合互相獨(dú)立開發(fā)的技術(shù)；最后，臺積電與IDM共同開發(fā)新技術(shù)。通過這些合作，臺積電慢慢玩成了技術(shù)積累。

　　也需要說明一下，這種做法與當(dāng)時(shí)IDM的現(xiàn)狀有關(guān)。在2005到2007年間，當(dāng)時(shí)的晶圓尖端技術(shù)從90納米發(fā)展到65納米，成本開始上漲，包括ST、英飛凌、NXP、飛思卡爾在內(nèi)的眾多大廠都停止了對先進(jìn)晶圓廠的投入。德州儀器也在2007年宣布放棄單獨(dú)開發(fā)32nm以下的工藝。到了2009年，在晶圓制程從40nm轉(zhuǎn)移到32nm的時(shí)候，富士通、松下、瑞薩、東芝和索尼等都轉(zhuǎn)型為輕晶圓廠，這給臺積電制造了天時(shí)。

　　到了2000年以后，F(xiàn)abless的迅速增長，也擴(kuò)大了代工市場的規(guī)模。從下圖可以看出，20大半導(dǎo)體企業(yè)中Fabless的數(shù)目從2000年的零加，增加到2011年的4家，再到后面的迅速發(fā)展，甚至奠造了一個(gè)千億美金的Fabless高通?？梢哉fFabless的崛起是地利。

　　Source：半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)年鑒

　　而在籠絡(luò)了一大批出色的人才之后，臺積電更是如虎添翼，這就是人和。

　　現(xiàn)在回頭看，臺積電能夠發(fā)展起來，還有兩個(gè)原因，一是臺積電創(chuàng)立之前，已經(jīng)有了代工的萌芽；二是當(dāng)時(shí)純晶圓代工的模式條件尚未成熟，其發(fā)展的可能性并不明顯，大的半導(dǎo)體廠商沒留意。中國大陸現(xiàn)在有很多方面和臺積電相似，未來又將會怎樣發(fā)展呢？

　　先從能實(shí)現(xiàn)，又能掙錢的落后技術(shù)入手

　　首先我們要承認(rèn)的是，我國技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，積累不夠深，加上某些歷史原因造成國外對我們的限制。如果我們和很多不明真相的人說的那樣，在建設(shè)晶圓廠的時(shí)候好高騖遠(yuǎn)地直接瞄向最新的技術(shù)，這不僅會對經(jīng)濟(jì)造成很大的壓力，對于研發(fā)人員來說，心理壓力也應(yīng)該不少。因此我們應(yīng)該和臺積電那樣，首先從低技術(shù)入手。這不但與低技術(shù)更容易獲得以外，更重要的是我們所說的低技術(shù)，其實(shí)很掙錢。

　　因?yàn)榫A廠產(chǎn)線建設(shè)是需要極高成本的，在我們?nèi)涨鞍l(fā)布的文章《為什么說中國集成電路要崛起必須砸大錢》里，作者提到，目前建造一條12英寸32/28nm的規(guī)模生產(chǎn)線需要超過40億美元，12英寸14nm生產(chǎn)線投資高達(dá)100億美元。因此這對于投資者來說，是一筆昂貴的支出。如果從開始就只聚焦于最新的技術(shù)，除了技術(shù)的阻礙以外，還會帶來巨大的成本壓力。

　　再者，你們眼里所謂的落后技術(shù)，正是掙錢的焦點(diǎn)所在，從這個(gè)易于獲到的技術(shù)入手，不但可以加快我們的建設(shè)進(jìn)程，還可以減緩一部分成本壓力，為我們在先進(jìn)技術(shù)的追趕上積累無量是技術(shù)還是經(jīng)濟(jì)上的力量。

　　大家知道，現(xiàn)在量產(chǎn)的最先進(jìn)的工藝制程就是臺積電的16nm和三星的14nm，但這些先進(jìn)工藝基本上只有手機(jī)SoC在采用。而國內(nèi)包括中芯國際和華力等廠商正在推進(jìn)的所謂落后的制程，則是利潤收入最大的應(yīng)用領(lǐng)域所在。這不但與工藝技術(shù)成熟了，成本更好控制有關(guān)；更與這些所謂低技術(shù)生產(chǎn)出來的芯片經(jīng)過多年孵化，讓市場高度成熟，應(yīng)用非常廣泛。極高性價(jià)比的芯片加龐大的市場，進(jìn)而造就了這個(gè)晶圓廠的營收之力來源。

　　我們現(xiàn)在以國內(nèi)最好的Foundry中芯國際和全球最好的Foundry臺積電做對比，給大家直觀說明這點(diǎn)。

　　從應(yīng)用上來看，中芯國際2016年Q3的主要營收同樣是來自通信，占了當(dāng)季份額的46.1%，而消費(fèi)類產(chǎn)品占了40.7%，計(jì)算機(jī)和其他的則占領(lǐng)了余下的份額。

　　中芯國際2016年Q3的營收（按應(yīng)用劃分）

　　根據(jù)臺積電的公告資料顯示，臺積電2016 年第4 季合并營收為新臺幣2，622.3 億元，較第3 季增加0.7%，稅后利潤達(dá)到1，002 億元，也較前一季3.6%。當(dāng)中16 及20 納米制程出貨占臺積電第4 季晶圓銷售金額的33%，28 納米制程出貨占全季晶圓銷售金額的24%?？傮w而言，上述先進(jìn)制程（包含28 納米及更先進(jìn)制程）的營收達(dá)到全季晶圓銷售金額的57%。

　　從上述數(shù)據(jù)中我們可以看出，那些比先進(jìn)進(jìn)程稍微落后的28nm工藝才是營收的主要來源。

　　根據(jù)臺積電方面表示，2016 年第4 季在通訊產(chǎn)品上的營收占總營收金額的66%，其次是在工業(yè)及標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品占總營收比例的20%，電腦產(chǎn)品占營收比重的8%，消費(fèi)性產(chǎn)品則占有6%。

　　以上表明，無論中芯國際還是臺積電，在通訊產(chǎn)品上面所占的營收是最多的。更重要的一點(diǎn)，我們從臺積電的營收可以看出，有些人嚴(yán)重所謂的落后工藝（28nm及以上），所占的營業(yè)額是最高的。這也再次證明了我們上面提到的一點(diǎn)。

　　再者，從相關(guān)預(yù)測數(shù)據(jù)看來，這些所謂的落后工藝還會存在一段時(shí)間，并將持續(xù)占有很重要的位置，除了上面提到的工藝成熟和市場容量大以外，新興的物聯(lián)網(wǎng)等更成為重要的助力。

　　根據(jù)Gartner和IEK的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，今年還是22nm工藝產(chǎn)品占領(lǐng)最大的出貨量，而直到2020年，這塊的出貨量還是最大的。

　　不同工藝的晶圓每年的出貨量（source：日盛投顧）

　　而在IoT的興起，也勢必給所謂的落后工藝帶來巨大的收益。這個(gè)萬億市場對WIFI、MCU、藍(lán)牙等有龐大的需求，而這些應(yīng)用基本上都是在所謂的落后工藝上制造，所以說無論從事實(shí)還是國情看，國內(nèi)發(fā)展所謂的落后工藝，是一個(gè)明智之舉。

　　IoT相關(guān)產(chǎn)品的制程要求（source：日盛投顧）

　　另外，據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)記者觀察記者了解到，中芯國際之所以在0.15/0.18um這個(gè)工藝上的營收是最大比例，這與近年來PMIC和觸控IC的市場火熱有關(guān)。所以尋找合適技術(shù)和應(yīng)用的完美結(jié)合點(diǎn)，無論從經(jīng)濟(jì)還是技術(shù)發(fā)展來看，對我國的晶圓廠發(fā)展都有積極的意義。一味的追求先進(jìn)，這才是致命的。

　　對新技術(shù)的追趕上要有的放矢

　　由于摩爾定律的作用，工藝進(jìn)程是一定都在往前進(jìn)步的，所謂先進(jìn)的工藝也會成為落后工藝。雖然現(xiàn)在2Xnm工藝為主流，如10nm這些先進(jìn)工藝在2016年僅占1%，而7nm在2017年預(yù)估市占也只是由0.1%。但根據(jù)預(yù)估，到了2020年，前者的份額可以去到12%，后者的份額也會到4%。所以我們也需要跟進(jìn)先進(jìn)工藝的研發(fā)。但是我們也不能盲目的跟進(jìn)，要先了解全球競爭者的市場格局，了解全球的競爭態(tài)勢，知己知彼，才能選擇更好的方向。

　　首先先說一下全球晶圓代工市場的成長態(tài)勢。

　　由于現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)和人工智能等新型應(yīng)用的興起，這勢必會帶來Fabless的成長，進(jìn)而推動Foundry產(chǎn)業(yè)的前進(jìn)。再加上中國瘋狂成長的fabless，可以看見，F(xiàn)oundry是前景看好的。從過去三年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上看，F(xiàn)oundry在半導(dǎo)體中的份額過去三年都在穩(wěn)步上升，這是一個(gè)很好的勢頭。

　　Foundry在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的份額（source：日盛投顧）

　　而根據(jù)IC insights的報(bào)告顯示，由于越來越多的IDM開始采用生產(chǎn)外包的方式，甚至類似AMD那樣，出售Fab成為Fabless，晶圓廠在未來的成長動能非常強(qiáng)勁。據(jù)他們預(yù)測，純晶圓代工市場將在未來五年持續(xù)蓬勃發(fā)展，估計(jì)該市場2016~2021年間的復(fù)合年平均成長率（CAGR）為7.6%，市場規(guī)模由2016年的500億美元，在2021年成長至721億美元。

　　龐大的市場容量推動讓我們能夠有信心和資金投入到這個(gè)產(chǎn)業(yè)中去。但是我們又應(yīng)該怎么去追趕呢？這里我們就需要看一下先進(jìn)的領(lǐng)導(dǎo)者的表現(xiàn)。

　　同樣是IC Insights的報(bào)告顯示，2016年的十大晶圓代工廠排名中，前四大廠商──臺積電（TSMC）、GlobalFoundries、聯(lián)電（UMC）與中芯國際（SMIC）──占據(jù)整體純晶圓代工市場的85%；而前三位的市場份額更是高達(dá)79%。臺積電的2016年全球市占率更是達(dá)到驚人的59%。這里僅僅是純晶圓代工市場，IDM領(lǐng)域的Intel和Samsung更是全球晶圓廠工藝的領(lǐng)先者之一。因此我們需要了解一下他們的優(yōu)勢，探索我們追趕的方向。

　　首先看一下臺積電的優(yōu)勢。

　　根據(jù)日盛投顧的報(bào)告，臺積電能夠領(lǐng)先全球的一個(gè)根本就在于他們絕對不與客戶競爭。其實(shí)這是一個(gè)倍受關(guān)注的問題。

　　回顧一下三星去年失掉蘋果A10的訂單，除了在A9上的性能不如臺積電外，有傳言蘋果擔(dān)憂三星盜取其相關(guān)設(shè)計(jì)，所以終止了和三星的合作。因此對于國內(nèi)的晶圓廠來說，這是一個(gè)需要堅(jiān)守的準(zhǔn)則。對于國內(nèi)某個(gè)H開頭的晶圓廠來說，這可能是一個(gè)值得重點(diǎn)考慮的問題。

　　另外，高資本支出與研發(fā)，創(chuàng)造技術(shù)與規(guī)模領(lǐng)先；高階技術(shù)改善成熟的制程，維持成熟制程的競爭；先進(jìn)封裝技術(shù)的配合新技術(shù)開發(fā)；開放創(chuàng)新平臺，加速供應(yīng)鏈方面的創(chuàng)新；建立臺積電大聯(lián)盟，結(jié)合客戶、EDA、IP、設(shè)備及原材料供應(yīng)商的協(xié)同合作。以上幾點(diǎn)也都是臺積電領(lǐng)先全球的要素。

　　從國內(nèi)晶圓廠的現(xiàn)狀看，這幾點(diǎn)的投入都是必須的，著重提一下高階技術(shù)改善成熟制程和先進(jìn)封裝技術(shù)配合新技術(shù)開發(fā)者兩年。

　　從上面的數(shù)據(jù)，我們可以知道，臺積電在28nm上所占的營收很高，這也基本上是相對比較成熟的工藝。我們看一下，他們有28LPT、28HPL、28HPM和28HP。臺積電針對不同應(yīng)用開發(fā)不同了不同工藝，所以才有了今天的收獲，這個(gè)也值得國內(nèi)的晶圓廠學(xué)習(xí)。

　　不同晶圓廠在28nm上的工藝（source：ST）

　　至于先進(jìn)封裝技術(shù)配合新技術(shù)研發(fā)，這也是在臺積電上體現(xiàn)得淋漓盡致。2016年發(fā)布的蘋果A10處理器，就是用到了臺積電的FOWLP技術(shù)，這給廣大的半導(dǎo)體從業(yè)者帶來了一個(gè)新的激勵，也會給臺積電帶來不錯(cuò)的收益。而這種思路也是值得國內(nèi)廠商學(xué)習(xí)的。

　　而Intel在10nm制程導(dǎo)入ARM IP；GlobalFoundry跳過10nm，主攻7nm；三星堆臺積電的亦步亦趨。三個(gè)巨頭根據(jù)自己所處的形勢做的的三種不同策略，也能給國內(nèi)的廠商一定的參考意義。

　　綜上所述，對于以中芯國際為代表的國內(nèi)晶圓廠來說，如何尋找一個(gè)契機(jī)，就成為崛起的關(guān)鍵。而現(xiàn)在流行的物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、服務(wù)器等，會不會成為成就中國臺積電的契機(jī)？