台灣30年前有晶圓雙雄,為何現在是台積電獨霸?答案在商業模式

2022-08-17 12:40

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台灣30年前有晶圓雙雄,為何現在是台積電獨霸?(顏麟宇攝)

台灣30年前有晶圓雙雄,為何現在是台積電獨霸?(顏麟宇攝)

台灣的邏輯IC代工龍頭台積電,雖然營運模式和DRAM廠並無不同,但命運完全不同,不但逃過2008年的金融風暴而毫髮未傷,而且日益茁壯,今天已經是全球公認的技術領導廠商,台灣的護國神山。台積電和台灣DRAM代工廠最大的不同是自始就擁有自主設計和製造的技術,雖然這些技術可能落後領先的群組兩個世代。更重要的是,有別於記憶體廠商,台積電代工的目的是替客戶實現產品,不是為客戶降低成本,因此台積電不喜歡別人稱它是晶圓代工廠,堅持自己提供的是專業晶圓製造的服務(foundry service)。它的主要客戶是沒有晶圓製造廠的半導體設計公司,也就是Fabless。因為客戶沒有工廠,也就沒有製造技術,台積電如果沒有自主的製造技術,自始就無法提供晶圓製造的服務。台積電的出身是工研院的實驗工廠,原始的技術來源是工研院的技轉(技術和人)和大股東飛利浦的技術授權,後來則靠自己的研發逐漸累積。

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台積電成立的1987年,全球半導體業的主流營運型態是整合型生產(IDM),也就是自己設計產品,自己生產,上下垂直整合,甚至有些企業(如日本半導體廠)連生產設備也自行製造。台灣最早成立的半導體公司聯華電子也是採IDM模式,主攻利基產品。台積電成立的當時,已經有一些無晶圓廠的IC設計公司,包括台灣也有幾家,它們四處尋求IDM廠以剩餘的產能為它們代工。台積電成立之初就定位自己是專業代工,要為這些四處求人的IC設計公司提供中央廚房,自己則不推出產品。當時IC設計公司正在萌芽階段,市場規模很小,如此定位其實冒著巨大風險。

沒想到台積電這個營運模式帶來巨大的產業破壞力。一旦台積電的製造能力通過市場的考驗,全世界的IC設計公司都變成台積電的潛在客戶,而且因為設立IC設計公司的門檻很低,設立晶圓廠的門檻很高,產業裡的IC設計公司愈來愈多,IDM愈來愈少,最後產業的結構逆轉,無晶圓廠的IC設計公司變成業界主流。IDM為了提高設備利用的效率,起初只把一些數量少、製程技術老舊的產品交給台積電生產,作為產能補充之用;但隨著台積電的技術愈來愈接近產業的前沿,IDM委託製造的產品也愈來愈接近技術的前沿。最後,許多IDM廠也放棄新晶圓廠的投資,專心做產品設計,不再製造。甚至有些IDM發現台積電的利潤很好,也挪出一部分產能投入晶圓製造服務,但是因為只是兼差,自有產品的利益和客戶的利益很難清楚切割,市場的範圍受限,長久的合作關係難以建立:台積電的專業代工市場愈做愈大。

過去台灣產業發展成功的模式都是以螞蟻雄兵扳倒產業巨象,台積電的成功也不例外。IC設計公司本來也是半導體業界的小螞蟻,多數是新創公司,資金有限,無能力自建晶圓廠,但卻可能有很好的產品技術。它們把製造工作委託給台積電,讓彼此的技術結合,有相輔相成的效果;台積電的製程技術愈進步,IC設計公司的產品功能也跟著升級。這群螞蟻雄兵在市場浮沉,但只要有少數個案獲得巨大成功,就可以把台積電的產能填滿,把產值拉高。台積電的創新價值雖然不能自主實現,但卻是和代工客戶共同實現,而不是被動等待客戶的青睞。台積電和客戶分頭努力研發,但必須共同實現創新,彼此相互依存;雙方擁有的創新資產是共有的,必須共同利用,無法單獨發揮。今天IC設計公司的世界領先大廠如高通、輝達、博通、聯發科等,創業伊始就是台積電的客戶,台積電其實是全世界IC設計公司的護國神山。

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台積電的營運也明顯受規模經濟驅動,和台灣DARM廠沒有兩樣,迄2005年為止也受惠於產業租稅的優惠,每年資本支出都很高。但和DRAM廠不同,台積電每年的研發支出也很高,不斷累積自主性的技術,因為它有創新的誘因和本錢。台積電雖然也是代工廠,但它的營運模式和自有技術使它有較高的毛利。台積電雖然沒有品牌,但它擁有的智財庫,可以提供合作伙伴創新的平台,這是其他競爭者所無法比擬的。這是一種專屬性的無形資產,和合作夥伴協作時可以產生巨大的價值,這可從台積電的超額利潤中看出來;超額利潤支持台積電長期燒錢的研發支出,產生「大者恆大」的正向效應。

台積電的生產規模很大,而且隨著製程線徑變小,生產規模愈來愈大,但它的規模是靠眾多的客戶一起支撐起來的。台積電最後能鶴立雞群不是靠規模的巨大,而是競爭者無法比擬的研發支出;透過研發,不斷累積技術和智慧財產,拉開和競爭者的距離。台積電原本是一個技術的追趕者,經過1990年代的努力,到2000年代的初期,技術已經接近產業的前沿。2001年台積電設立技術長,聘請胡正明博士擔任第一任技術長,制定技術策略,開始由技術學習走上自主性技術發展的路徑。胡正明是鰭式場效電晶體(FinFET)的發明人,這是自金屬氧化物場效電晶體(MOSFET)以來重大的技術變革,後者是半導體的主流技術,歷經數十年來的漸進式改良,已經接近物理的極限。當2013年台積電第一次將FinFET技術導入16奈米製程的量產時,已經躍居業界的領先群。所謂「彎道超車」,在技術典範轉移時是最好的超車機會。接著台積電取得蘋果手機SoC的訂單(A9),確定它在半導體產業無法撼動的地位。

台積電的成功固然令人振奮,但它成功的模式很難複製。以傳統的代工模式從事長期的技術學習和創新,30年終於磨成一劍。同業中的聯電成立更早,開始時採IDM模式,後來也改採台積電的營運模式,構成所謂「晶圓雙雄」的競爭格局,今天在晶圓代工領域也還排名第三(第二名為韓國三星),但無論規模或技術水準,兩者已非同級廠商。在其他產業領域中,也不乏規模世界第一的台灣企業,但因創新力不足,不具相同的影響力。台積電聚焦在一段非常狹窄的技術領域,做到世界第一,以這個地位和合作夥伴的技術起相乘作用,強者結合強者,創造極高的市場價值,毋寧是一項奇蹟。

解讀台積電成功的道路,一開始就堅持自有技術,而且在傳統的代工營運模式中,創造高於正常水準的利潤,持續不斷投入研發。可見代工這種模式招式雖老,如果技術高超,一樣可以創造巨大能量。台積電的經驗顯示,代工不一定是為人抬轎,如果技術夠好,也可以坐轎讓別人抬。台灣是小國,沒有市場、沒有出海口,和大國企業聯盟,共享資產、共創價值本是成功的不二法門。但如何累積這種共享的資產,如何共創價值,台積電做了最好的示範。可惜這個典範難以複製,因為一般台商在共享、共創的過程中,當技術厲害到某種程度時,不是被合作夥伴合併吸收,就是被客戶刻意創造的敵手圍堵而失去市場。當台積電的技術登頂時,它的合作夥伴蘋果的手機也天下無敵,而台積電繼續是蘋果手機核心晶片的供應商,沒有被合併或圍堵,最近雙方又把合作關係擴大到電腦晶片的領域,這不是蘋果的尋常作為。蘋果號稱全球最有創造力的企業,創造價值的能力強,顯然台積電的技術對蘋果實現價值有無法取代的貢獻。

作者介紹:陳添枝

曾任台大經濟系教授、中華經濟研究院院長、經建會和國發會主委,現為台大名譽教授,清大台北政經學院約聘教授。


本文經授權轉載自天下文化《越過中度所得陷阱的台灣經濟1990~2020》

責任編輯/郭家宏

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