很多人不曾想通,台積電究竟是怎麼稱霸業界的,為此又付出了多大代價。
最早的積體電路誕生於二十世紀中葉,這些晶片上只有幾個小小的電晶體,用於記錄電腦二進位語言中的○與一,但很快就取代了早期電腦和電子設備中笨重、缺乏效率的真空管。時至今日,台積電最尖端的晶片上已經蝕刻了數十億個電晶體,顯示了半導體技術這些年來的突飛猛進,而台積電在這個領域是無可撼動的全球製造龍頭。
台積電實現這些工程壯舉的方法, 叫做「 極紫外光微影」 ( extreme ultraviolet lithography,EUV),聽起來像是什麼黑魔法而非科學。EUV製程透過一連串高度精密的步驟,製造出蝕刻半導體晶片上微型電晶體所需的光源。製程的核心是直徑約二十五微米(百萬分之一公尺)的錫液滴,由產生器以每秒七十公尺的速度噴出。液滴墜落時,先被一道低強度雷射脈衝打扁,再由一道更強的雷射脈衝將其氣化,形成電漿體並釋放超紫外光。為了產生足以蝕刻半導體的光源,整個過程每秒會重複五萬次。
一九六五年,快捷半導體(Fairchild Semiconductor,美國最早期的重要晶片廠之一)共同創辦人、後來創立英特爾的戈登.摩爾(Gordon Moore)提出了一個觀察:技術進步使得每片積體電路能塞入的電晶體數量每年翻一倍。到了一九七五年,他修正預測,改為每兩年翻一倍。這個預測就是「摩爾定律」,他一開始預計只適用於接下來的十年,結果卻用了半個世紀。摩爾定律影響了台積電等企業的未來戰略,既是長期計畫的基準,也是設定研發目標的準則。說摩爾定律驅動了過去五十年的科技革命、生產力提升和經濟發展並不誇張。台積電為蘋果和輝達等客戶追趕摩爾定律,為此在廠房和研發上燒掉了天文數字的資金。在二○二四年第三季法說會上,台積電資深副總經理暨財務長黃仁昭估計,公司當年的資本支出略超過三百億美元。
作為對照,台灣同年度的整體國防預算僅稍微超過二百億美元,是此數字的三分之二。
為應對台灣頻發的地震,台積電表示其廠房可承受芮氏規模九.○的地震,然而,這些廠房不防戰火。也就是說,台灣頭頂那柄達摩克利斯之劍,也同樣懸在全球所有主要經濟體的頭頂—包括中國。避險基金城堡投資(Citadel)創辦人暨執行長肯.葛里芬(Ken Griffin)在二○二四年初接受CNBC採訪時說,若台灣周邊爆發衝突,「對中國和美國經濟都將是災難。而我所謂的災難,是大蕭條等級的情景。」
記者追問後,葛里芬進一步闡述可能的後果:
如果我們無法取得台灣的半導體,特斯拉還能造幾個禮拜的車?通用呢?福特呢?波音又能運作幾個星期?我們經濟體系的每一個角落都需要那些晶片。根據估計,如果我們失去台灣半導體,國內生產毛額將損失百分之八至十。因此就國家的經濟安全而言,維護該地區的和平無比重要。
在如今高度全球化的世界,幾乎每一個國家,從基本大宗商品出口國到最發達的經濟體,都將承受一場讓新冠疫情為之遜色的經濟重創。這還沒算上習近平如果貿然發動征服戰爭,可能引發美國、日本、菲律賓甚至澳洲介入。
由於習近平的統治高度不透明,外界根本無法準確判斷他有多願意為台灣冒險。中國近來的經濟成長趨緩,為習近平添了許多此前不必煩惱的難題,而一旦嘗試入侵台灣,中國的經濟問題只會雪上加霜。然而,中共領導人在歷史上從不吝於動用解放軍這個黨的武裝力量,以確保中共對中國的掌控。典型案例包括韓戰、文化大革命,以及一九八九年六月對全國民主抗議者的鎮壓。每一次都讓中國付出了大量的人命傷亡,但每一次也都讓中共能繼續掌權。如果有人聲稱中國會顧慮經濟災難而不入侵台灣,可以先回顧歷史—幾年以前,也有人說北京絕不會鎮壓香港這隻金雞母。
歷史上,中共從來不怕讓中國人民承受苦難,但這只是不能低估解放軍奪台機率的其中一個理由。另一個理由是:中國在落後台積電最頂尖晶片幾個梯級的半導體製造上,已經有重大的進展。倘若台積電不復存在,中國將一躍成為全球晶片強權—這麼做固然代價高昂,但從長遠來看,或許能帶來誘人的結果:屆時各國為了在蕭條中重建經濟,很可能不得不聽從北京的條件。
全世界最重要的科技,幾乎由一家公司壟斷生產,而那家公司位於台灣,一個多數國家不正式承認的國家,卻受到全球規模最大的軍隊威脅。
那麼,我們究竟是如何走到現在這個局勢?
台灣從孤立的軍事獨裁走向全球科技核心,這條跨越數十年的長路,起點是一九六八年德州儀器兩位主管的一趟台北出差。他們和中華民國經濟部長李國鼎的會面,為全球科技格局的板塊漂移埋下了伏筆。
達拉斯出身的馬克.雪普德(Mark Shepherd)是德州儀器的半導體部門主管,彼時德州儀器是全球最頂尖的晶片製造商之一。他自幼對電子學懷抱強烈的熱情,六歲就做出第一個真空管,七歲組裝了第一台收音機。一九五二年,德州儀器派遣包括雪普德在內的四名工程師赴貝爾實驗室(Bell Laboratories),學習該公司在一九四七年發明的電晶體技術。雪普德後來也親眼見證同事傑克.凱比(Jack Kilby)在一九五八年展示最早的積體電路。一九六八年雪普德訪台時已經四十五歲,是半導體產業的老將。陪他出訪的是名初露頭角的後輩—時年三十七歲的工程師張忠謀。
張忠謀生於浙江,為了躲避毛澤東的共產革命,舉家輾轉定居美國。就讀哈佛後不久,他便轉學至麻省理工學院,從人文改學機械工程。畢業後,他進入西凡尼亞(Sylvania)公司參與積體電路研發。一九五八年加入德州儀器後,張忠謀貢獻卓著,在公司內飛速晉升。菸斗不離手的張忠謀除了才華過人,也以對下嚴厲出名,入職三年後,他已在一九六一年出任一個大型工程部門的主管。而在一九六八年陪雪普德訪台時,張忠謀已升至德州儀器最重要的半導體部門,擔任積體電路部的總經理,管理著超過二千名員工。
李國鼎雖位居經濟部長,卻從未念過經濟學,而是在劍橋研究核物理。李國鼎奉行踏實、務實的經濟策略,後來被尊稱為「台灣經濟奇蹟之父」。他的經濟方略以謹慎布局、穩健發展為重,是台灣從農業經濟蛻變為科技強國的關鍵推力,台灣政壇不管哪個陣營,都對李國鼎十分敬重。台灣奇蹟固然不是單獨一個人的功勞,但李國鼎穩健的路線,無疑是台灣崛起成為貿易和科技強權的重要基石。
李國鼎一九一○年生於南京,一九四八年隨國民黨撤退台灣。在抵台前,他已在國民黨政府服務了十年,深知中共威脅和惡性通膨的危害,此二者正是國民黨失去中國大陸的重要因素。有鑑於此,李國鼎致力確保台灣不僅在政治上,也在經濟上對美國具有重要性(這個策略在數十年後的蔡英文時期再度回歸)。
一九六○年代末,全球半導體產業開始將勞力生產外包給亞洲,以利用當地的成本優勢、生產效率和沒有工會保護的勞動力。台灣擁有高技術水準但工資可以接受的勞動力,是絕佳的製造環境。有了雪普德和張忠謀背書,德州儀器在一九六八年決定押注台灣。這一步,開啟了台灣邁向全球半導體製造核心的旅程。第一座廠房在一九六九年投產,並在十一年後的一九八○年,做出第十億顆半導體。
一九七○年代,矽谷的半導體製造落後於日本。但到了一九八○年代,美國科技業又強勢復甦,有部分動力就是因為加大在台灣的廠房投資。這個轉變的背景,是許多地緣政治現實發生了許多重大變化,包括一九七六年毛澤東逝世,中國隨後在鄧小平領導下走向經濟開放。這些變局為台灣科技業帶來機遇,也帶來挑戰,而台灣最後克服了一開始的挫折,善加利用了新局面。
李國鼎警覺到,美國在一九七九年撤銷對中華民國的承認,不只有遏制蘇聯的政治目的,也有進入世界人口最多的國家,從中獲利的經濟考量。儘管如此,台灣仍踏上了這趟鴻猷的旅程,重塑自己在全球經濟中的定位。到了一九八○年代中,台灣已經進入了經濟奇蹟。一九七○至一九八五年間,台灣GDP從五十八億美元暴增至六百三十六億美元,漲幅近百分之一千。平均每人GDP也從三百九十七美元飛躍至三千三百一十四美元,漲幅高達百分之七百三十五。這段經濟騰飛,不只證明台灣有能力快速成長,更是一次從低附加價值製造業,轉型為全球科技與創新重鎮的戰略大轉向。
台灣一開始靠鞋子、雨傘和塑膠玩具等低附加價值的產品打天下,但蔣經國和他的經濟幕僚都知道,若台灣經濟繼續依賴這些商品,遲早被勞力和土地成本更低廉的中國和其他國家取代。在那仍是軍事獨裁的年代,國民黨需要靠經濟持續成長、所得成長和醫療與教育改善,來維持執政的正當性。維持台灣的經濟成長,是政治上不可放棄的,而經濟轉型的關鍵,是以理工科技為核心,包括有計劃地送台灣學子赴美國等地頂尖大學深造,培育優質的人才庫。
接著有兩個關鍵決定進一步奠定了台灣科技業的崛起。一九七三年,台灣設立工業技術研究院,推動科技研發,日後也成為科技企業的孵化器。七年後的一九八○年,政府規劃了新竹科學園區,以十年五億美元的資金,將六百公頃土地打造成台灣版矽谷,目標有三:為經濟注入新動能、建立本土高科技產業基地、解決日益嚴峻的人才外流問題。 (相關報導: 晶鏈解密》台積電難攻,駭客改打設備供應商!SEMI E187認證機制上路,補強供應鏈破口 | 更多文章 )

*作者何貴森(Chris Horton),自由記者,定居台北。出生與成長於美國,長年為《紐約時報》、《彭博新聞》、《大西洋》、《衛報》、《金融時報》、《Quartz》與《日經亞洲》等國際媒體提供報導。本文選自作者新作《幽影之國:台灣的故事與其奮鬥求生的400年》(八旗文化)













































