台積電獨步天下，憑什麼？

半導體行業觀察

2024-05-15 12:08釋出于安徽半導體行業觀察官方賬号

TSMC在晶片制造領域占據絕對上司地位，其市場占有率穩定在約60%，最大競争對手三星電子的市占率僅為11%。TSMC作為行業寡頭，其核心競争力主要包括商業模式、經營理念、技術積累、産能管理、生态建設、企業架構，對同業企業極具參考價值。本文針對TSMC核心競争力逐一探析。

商業模式：開創晶片領域垂直化分工的創新商業模式

即使進入人工智能時代，張忠謀始終認為，最值錢的依舊是商業模式的創新。例如，美國的eBay、谷歌、亞馬遜，大陸的騰訊、阿裡巴巴都是以網際網路為基礎的商業模式創新。即使是網際網路不發達的七八十年代，麥當勞、星巴克等企業也展現出商業模式創新的成效。

TSMC設立之初，晶片生産市場為IDM模式，即從晶片設計、晶圓制造到封裝測試全産業鍊“一手包辦”的業務模式，IDM廠商為英特爾、AMD等大廠。半導體行業發展遵循“摩爾定律”，即一年半到兩年之間，電晶體最小尺度的線寬縮小0.7倍（面積縮小約50%）。晶片生産中的晶圓制造和封裝測試環節均涉及重資産投資，每代技術更新均涉及新裝置、廠房等大額新增資本性支出，是以隻有IDM大廠有資金實力遵循“摩爾定律”。資金門檻将行業主要參與者局限于頭部企業，限制行業技術發展速度。

鑒于前述行業特點和格局，創始人張忠謀在TSMC創立之初就扮演專業晶圓代工廠的角色，僅制造晶片、不設計晶片，扮演行業中的“賦能者”，讓IC設計客戶專注于設計和創新，扶植大量有潛力的IC設計公司進行專業生産，促使整個半導體産業開啟了“Fabless-Foundry”垂直分工的營運模式，曆經30年逐漸改變了全球半導體産業版圖風貌。

張忠謀制定的政策，不僅與頗具規模的半導體公司合作，同時希望找到具有成長潛力的公司作為合作夥伴。他認為，隻看現成大公司、不培養小型晶片設計公司是不利于晶圓代工産業長期發展的。細數2000年前後至今，被TSMC從小公司一路扶植到在産業占有一席之地的IC設計公司有高通、博通、英偉達、賽靈思、聯發科、Marvell、Altera、LSI、Avago、Dialog、海思等。

經營原則：不與客戶競争、密切服務客戶

1、不與客戶競争

TSMC從創立之初便設立“從不與客戶競争”的經營原則并延續至今。TSMC晶圓代工的客戶是IC設計公司，合作模式是IC設計公司将晶片内部設計細節傳遞代工廠，并和代工廠深入合作，以驗證性能并确定制造細節。是以，TSMC除了擁有專業技術，“不與客戶競争”的經營原則確定了與客戶的利益協同。三星、英特爾等IDM廠商雖然可為IC設計公司進行晶圓代工，但蘋果、高通、Nvidia等設計公司是IDM公司IC設計團隊的競争對手。在客戶信任方面，TSMC具備三星、英特爾等IDM廠商不可比拟的優勢，也是TSMC在晶圓代工領域成功的秘訣。

TSMC憑借該優勢成為蘋果的獨家供應商。例如，2015年蘋果為獲得充足備貨，采取“雙供應商”模式，将iPhone 6S的A9處理器的訂單分别給三星的14納米工廠和TSMC的16納米工廠。蘋果A系列晶片是基于ARM指令集制定的定制化設計，相較ARM标準架構設計的A9有較高性能提升。到了2016年上半年，三星推出同樣使用14納米的新一代SoC Exynos 8890，用到了上述定制化設計架構，其單核性能和A9接近。到了A10，蘋果選擇TSMC作為獨家供應商。相較于三星，TSMC與蘋果無競争關系，蘋果在選擇TSMC時除了技術無虞，也不必擔心技術洩露，這也是TSMC成為蘋果A10的獨家供應商的原因之一。

2017年5月，三星經業務診斷後，拆分了晶圓代工業務，采取與TSMC相同的事業結構，避免與客戶形成直接競争關系，從一個側面說明了其認識到，客戶的信任才是最重要的基礎。部門拆分之後，有利于三星半導體事業部進一步競争晶圓代工的訂單，使其在晶圓代工業務方面，有機會拉近與TSMC的差距。

2、密切服務客戶

與客戶高層保持密切聯絡。TSMC客戶集中度高，前10名客戶貢獻2/3收入，前20名客戶貢獻80%收入。TSMC CEO和這20~30名客戶保持密切聯絡，讓客戶感受到，一旦有問題可以随時溝通。

執行層面，TSMC為每家客戶配備數人的專職團隊，從設計、開發到生産全程提供協助。例如，為了讓蘋果的 IC 設計可以更快導入TSMC生産體系，當時一組團隊進駐蘋果公司一兩年，将蘋果的設計順利引進TSMC廠房生産，顯著改善能耗、良率、效率。

技術：自主創新、穩紮穩打，保持長期優勢

TSMC長期占據技術領先地位，除了研發費用每年保持在公司淨收入的8%以上、研發重點精準、研發模式合理之外，主要得益于堅持自主創新、技術積累紮實穩固、種類齊全，采用正确的競争政策。

1、堅持自主創新、把握正确的技術路線

TSMC以3.0微米技術切入市場，多次引領技術創新。TSMC在關鍵節點把握正确的技術方向，堅持技術自主創新，完成技術趕超。

0.13微米節點之前，TSMC和聯電号稱“台灣雙雄”，兩家晶圓代工廠并駕齊驅，聯電營業收入一度接近TSMC。轉折點發生在0.13微米技術節點。彼時IBM率先釋出0.13微米新技術，并計劃向TSMC和聯電兜售。TSMC回絕IBM，自行研發銅制程技術，并研發成功；而聯電選擇向IBM購買技術，進行合作開發。IBM的技術強項隻限于實驗室，在制造上良率過低、達不到量産水準。2003年，TSMC的0.13微米自主制程技術驚豔亮相，客戶訂單額将近55億台币，聯電則約為15億台币，“台灣雙雄”正式拉開差距。

在28納米節點上，制程技術可選擇先閘極（Gate-first）或後閘極（Gate-last），張忠謀選擇後者，而格芯和三星選擇前者。之後，TSMC良率迅速提升，三星和格芯則遲遲沒有進展。

在先進封裝領域，早在2011年剛推出28納米技術節點之時，張忠謀宣布TSMC跨入封裝領域，當時震驚業界，如今證明成果豐碩。先進制程已逐漸逼近實體極限，每前進一步都需要投資天文數字，而先進封裝尚處于有着較高成本效益的階段，能夠更有成本效益地提升晶片性能。TSMC整合扇出型（InFO）晶圓級封裝首度應用在iPhone的A10 處理器，進一步拉大與對手三星的差距。并在深耕十多年後，在AI時代看到了可觀的營收空間。AI及高性能計算等晶片對先進封裝技術的需求日益提升，其中，TSMC的CoWoS成為AI伺服器晶片廠商主要采用的封裝技術。

2、技術疊代穩紮穩打

TSMC技術積累紮實，基本遵循“摩爾定律”（一年半到兩年之間，電晶體最小尺度的線寬縮小0.7倍），依次推出90納米、65納米、45納米、28納米、20納米、14納米、10納米、7納米、5納米、3納米、2納米等技術。

基于學習曲線的積累，無論是在制程還是建廠的優勢，都是一步一腳印的經驗傳承，競争對手無法做到彎道超車，TSMC得以長期保持技術優勢。

3、技術種類一應俱全

TSMC的特點是，圍繞終端應用進行技術布局，通過提前布局将終端應用所需技術填平補齊，確定其第一時間把握并充分挖掘市場商機，吃盡市場風口紅利。

例如，在智能手機領域，根據iPhoneX拆解報告，除了主晶片A11處理器由TSMC代工外，iPhoneX的無線充電IC、近距無線通訊晶片、LTE收發器晶片、模組、電源管理IC晶片、無線收發模組等功能子產品雖然由高通、博通、德州儀器、英特爾提供設計，但前述IC設計公司均在TSMC下單。是以，iPhoneX上市後熱銷，TSMC堪稱大赢家。

在物聯網領域，當“物聯網”被頻繁提及，展露發展勢頭時，TSMC着手打造物聯網“超級艦隊”，将智能手機技術布局經驗複制至物聯網領域。具體而言，針對物聯網未來藍圖提出進一步規劃，由當時的共同執行長魏哲家親自領軍督導，從制程技術、研發、政策發展、業務等各部門欽點精英團隊。“超級艦隊”在物聯網成為新的市場熱點之前，加緊物聯網技術開發，特别是物聯網大量需求的特殊制程技術，從0.35/0.25/0.18微米到90/65/50/40納米的RF制程、嵌入式快閃存儲器制程等，将物聯網可能用到的技術盡可能一網打盡補齊，確定對于客戶需要的任何制程技術和産品規格，都能一應俱全，進而精準把握市場商機。

4、技術競争出奇制勝

一是在技術紮實的基礎上“越級”研發。TSMC之前嚴格遵循“摩爾定律”，“按部就班”地推出90納米、65納米、45納米技術，2010年時任CEO的張忠謀突出奇招，跳過32納米，推出晶片面積縮小20%的28納米技術世代，效能、成本遠勝對手的32納米産品。三星、IBM、格羅方德陣營措手不及，28 納米成為TSMC史上最賺錢、稱霸時間最長的一個技術節點。

二是以“夜鷹計劃”加快研發速度，趕超競争對手。2014年，TSMC提出“夜鷹計劃”，即從4萬多名員工中組織300餘人的研發工程師團隊專門值小夜班或大夜班，實作24小時不間斷加速研發，依靠投資1.5倍和2倍的人力和時間追趕技術。2016年底，夜鷹計劃初獲成功，攻克10納米節點。10納米之後還有7納米，7納米之後還有5納米，夜鷹部隊沒有原地解散，而是化整為零，變為常駐制度。

三是通過并行研發加快技術疊代程序。面對三星在先進制程技術上步步進逼，TSMC為加快研發程序，改變以往研發部門完成一個制程研發移交給制造部門後，再開發下一個制程的流程，直接用兩個團隊平行研發，同時開發10納米和7納米制程，而非等10納米完成研發後再做7納米。是以，從16納米到10納米周期将近兩年，但是從10納米到7納米的時間為5個季度。

四是通過提升季代産品相容性提高疊代速度。研發團隊和營運團隊協同提高技術遷移速度，減少“轉化損失”。從20納米轉換到16納米時，以轉換産能替代新增産能，兩個技術節點在裝置上的通用性約為95%，不僅節省投資成本10億美元，而且節約裝置、材料研發時間。從16納米轉換到10納米時，裝置重複使用率超過95%，隻有剩餘5%為轉換至10納米的新增裝置，由裝置、材料等合作夥伴開發。

産能：注重布局、調配和統籌管理

1、産能以新竹作為“大學營”，設定備份産能

TSMC制造重心集中在台灣省，主要位于台中、新竹、台南三地。其中，新竹市科學工業園區是“大學營”，不僅是最早的工業園區，而且技術節點最為全面，包括從450nm的成熟節點至2nm的先進節點；台南科學工業園區的技術定位為16nm及以上的成熟節點和5nm、3nm的先進節點；台中科學工業園區的技術定位為關鍵節點（28nm的成熟節點和7nm的先進節點）。從技術節點布局來看，技術節點對應的産能設定雙份，新竹、台南+台中分别覆寫完整技術節點，從一定程度上來講，新竹、台南+台中互為備用産能。

2、産能呈“聚落”分布，區域内調配靈活

不論是台灣省内的晶圓廠還是海外晶圓廠，TSMC采取的建廠政策是超大型晶圓廠（Giga Fab）群聚布局，形成“聚落”，也即選址工業園區後，在選址地不斷擴建，讓昂貴的設施能夠利用已有的基礎設施和勞工，進而有效降低每座廠的平均廠務建置成本，同時全面量産時達到經濟規模。例如省内的南科Fab18廠區，包括4座5納米晶圓廠和4座3納米晶圓廠；海外的日本熊本廠也在計劃擴建第2座廠區，形成“産業聚落”。

TSMC核心工廠主要分布在台中、新竹、台南三地，三地之間産能調配高效靈活，可在一日之内高效排程逾300名以上的工程師。

3、産能雲端自動化統籌管理

TSMC的資産逐年提升，需提高管理效率方能保持TSMC的核心競争力，即使擴廠，未來員勞工數仍維持4萬多人左右，進而維持員工高薪。雲端自動化管理是提升綜合效率的必經之路。具體而言，存量和建立廠區通過雲端系統全部連線，實作跨廠合作，提升綜合産能使用率。例如，産能不足的廠區将生産資料共享雲端，用其他廠區機台實作生産，或是用其他廠區的機台通過雲端系統驗證本地廠區的生産程式。

4、順應逆全球化趨勢布局國際化産能

在地緣政治、逆全球化的行業發展趨勢中，TSMC的客戶愈加重視供應鍊安全，TSMC響應客戶需求，選取全球幾個重點國家或地區布局産能，增強客戶信任感。為了維持技術領先，TSMC制定了N-1發展戰略，具體而言，TSMC引到境外的工藝技術比台灣省本地公司的量産工藝低一代，将最先進的技術保留在台灣省。

（1）美國建廠

TSMC前往美國亞利桑那州建廠，主要是迫于地緣政治、客戶和市場壓力等多重因素，實為一種“權衡”。對TSMC而言，最重要的是市場和客戶，2022年前十大客戶中，有七家公司總部位于美國，占據當年總收入的約60%，特别是蘋果一家貢獻收入23%。

美國建廠的優勢是客戶類型全面，涵蓋智能手機、PC大部分應用領域，能夠輕松消化亞利桑那州産能，蘋果、英偉達、AMD三家CEO為TSMC新廠站台，宣布将成為首批客戶。劣勢是成本高昂、勞動力短缺、原材料中的水資源匮乏。相較在台灣省擴産的成本高出4~5倍，差異主要為勞動力成本、許可證成本、通貨膨脹成本及人員和學習曲線成本等。預期通過政府補貼、降低成本來吸收海外晶圓廠的較高成本。

（2）日本建廠

2021年11月，TSMC宣布與日本索尼半導體解決方案（SSS）、日本株式會社電裝（DENSO）合資建設“JASM晶圓廠”，位于日本熊本縣，預計2024年底前投産，月産能5.5萬片晶圓，日本建廠相對美國建廠而言更務實些，沒選擇難度較大的先進制程，而是從28納米切入。

日本建廠的優勢主要包括政府補貼、市場需求和材料供應。一是約一半建設資金來源于政府。二是在熊本廠量産前，訂單已爆滿，包括日本汽車本田的車用半導體大單和索尼CIS訂單。根據訂單情況，TSMC拟在熊本縣加蓋第二座晶圓廠，規模與一廠保持相同。三是日本半導體材料大而全，在TSMC的材料供應商中占據半壁江山，在TSMC決定在熊本開廠後，日本廠商趨之若鹜，確定其在材料供應上無後顧之憂。

（3）德國建廠

TSMC選擇德國薩克森的德雷斯頓，計劃2024年下半年開始動工興建晶圓廠，目标2027年底投産，月産能為4萬片12英寸晶圓，可提供28/22納米和 16/12納米工藝，總投資金額超過100億歐元，TSMC将持有合資企業70%的股份并負責營運，博世、英飛淩、恩智浦各占10%，其中，恩智浦、英飛淩、意法半導體等汽車半導體企業本身是TSMC的重要客戶。

德國建廠的優勢包括政府補貼、車用晶片市場和基礎設施。一是政府補貼預算至少為70億歐元。二是德國車用晶片缺口巨大，市場前景廣闊，汽車産業是德國的支柱産業，缺芯危機影響德國汽車産量，在德國欲振興汽車工業之際，其自身晶圓廠有些捉襟見肘，是以TSMC的德國工廠成為衆望所歸。三是德雷斯頓是不可多得的優質建廠選擇，作為老牌工業城市，德雷斯頓是歐洲最大的半導體産業中心之一，被譽為“歐洲矽谷”，已有完整半導體生産鍊及供應生态系統，是以，TSMC選址于此。

5、采取價格優惠政策實施錯峰生産

晶片生産淡旺季明顯，一般上半年為淡季，下半年為旺季。晶片客戶每逢旺季必搶TSMC産能，卻又每每搶不到，打亂上下遊産業鍊産銷計劃和用戶端的庫存管理計劃。

TSMC根據當年市場狀況可能采取價格優惠政策，實作淡季下單的“錯峰生産”，進而提高存量裝置全年綜合産能使用率。例如，2019年上半年訂單能見度不佳，為抵禦市場需求低迷，以及美中貿易戰新增的市場不确定性，TSMC在産業傳統淡季主動采取價格優惠政策，提升淡季訂單量。具體政策上，由于7納米及以下産能滿載，2019年降價政策主要鎖定12納米以上的成熟及特殊制程，以及8英寸制程等項目，優惠程度依據不同客戶而定。由TSMC業務代表向IC設計大廠号召在時間、地點上“錯峰”生産，一是2019年晶圓産能需求規劃盡早提出，須提前在傳統淡季生産，未依照事先提醒實施的，逾時不候，中途抽單概不受理，二是各家晶片客戶将主力産品分散到兩座以上的晶圓廠基地，避免集中在一家晶圓廠，以緻訂單大幅堵塞。

從實施效果來看，不僅提高公司産能使用率，而且産生較強的虹吸效果，IC設計廠一般會抽離原本在其他晶圓代工投片的訂單，優先向TSMC投片，造成中芯國際、聯電等競争對手的訂單被排擠。

生态系統：聯合上下遊建立以TSMC為核心的“虛拟IDM”

在65納米階段，TSMC啟動了開放創新平台（OIP）計劃。OIP 聚集EDA和IP公司等所有與IC設計相關的重要參與方，與TSMC晶圓制造聯手形成“虛拟 IDM”。目的是確定IC設計企業獲得充分的技術支援，使用成熟完善的EDA工具，有效降低設計時可能遇到的種種障礙，進一步聚焦于IC設計，并提高首次投片即成功的機率，TSMC客戶服務與接單能力得以增強。目前，OIP擁有超過3,000名TSMC員工，以及來自100多家OIP合作夥伴的10,000名員工。OIP 現在擁有43,000個技術檔案和2,800個PDK。

企業架構：效仿國際頭部企業，創設雙首長接班制

1、股權結構分散

分散的股權結構有利于經營團隊能獨立做出對公司最佳的經營決策。創辦人張忠謀持有TSMC股份0.48%，兩位繼任者持有的股份更少，TSMC前十大股東全部是全球重量級投資機構，與矽谷公司類似，和亞洲企業股份多半集中在創辦人家族的狀況完全不同。

2、董事會由世界級專業人士組成

TSMC董事采取提名制，在股東大會由股東投票選出，是以董事會須拿出績效，確定股東權益，才能得到投資人的支援。TSMC董事會由世界級專業人士組成，以豐富從業經驗提出合适的建議。TSMC的獨立董事延吉布斯，是帶領德州儀器再起的關鍵人物，另一位董事史賓林特，曾任全球最大半導體裝置公司應用材料董事長。董事會成員構成與英特爾類似，英特爾獨立董事在董事會的席位數達8成，除董事長和執行長，其他董事由知名律師、财務專家、知名企業人士組成。

3、雙首長接班制

參考美國500強企業中一半實施“董事長和總經理并行”，創始人張忠謀創設“雙首長平行上司”模式，即面向股東和政府的是以劉德音作為董事長為代表的TSMC，面向客戶和供應商的是以魏哲家作為CEO為代表的TSMC，同時魏哲家也負責财務和法務。公司向CEO總裁彙報，總裁向董事會彙報。

股價和經營績效是考核新經營團隊最重要的名額，具體表征為：如果股價和經營績效節節攀升，則證明決策品質沒有問題；但如果股價持續下挫，董事會将采取措施以保證股東權益。