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研發2nm芯片,臺積電如何做到天下第一?

臺積電的經營理念很特別,他們有三大支撐體系,包括技術、生產和客戶,從來都不吝表達對客戶的虔誠,甚至立下重誓:絕對不會做自己的品牌,和客戶競爭。
世界經理人專欄

康斯坦丁

本名王鯤,曾在多家IT知名企業就職,先后擔任過Tecomm副總以及多家知名企業特約顧問,科幻星系和科技新發現網站創建人,多家知名媒體特約IT評論員,國內知名科幻作者。目前已發表IT、影視、動漫、科普評論及科幻故事數千篇,以及發行出版有老康談IT互聯科技等系列叢書計數千萬字。

日前,臺積電宣布,正式啟動2nm芯片工藝的研發,工廠將會設置在臺灣新竹的南方科技園,預計2024年投入量產,發言人稱:2nm工藝是一個重要節點,目標是比3nm制程縮小23%。科技先鋒總會打臉分析專家,正當專家們紛紛預測摩爾定律已經失效的時候,臺積電的大佬卻幡然提出要做2nm芯片,如果能成功,顯然又是一次經典的打腫臉。 

但顯然,人類要實現2nm制程還有很長的路要走,要先從7nm升級到6nm,然后,再突破性地完成5nm、4nm、3nm,最終來到2nm,每一個納米都意味著芯片企業要鼓足勇氣,邁出很大的一步,包括上百億的投資以及數年的研發心血。平心而論,2024年的量產目標已經非常Aggressive,但偉大企業的基因就是挑戰不可能,竭盡所能地沖擊極限,特別是搞芯片的企業,沒有這么點情操,是絕難生存下去的。臺積電作為芯片行業的龍頭老大,更是把這種情操提高到“變態”的程度,正因如此,他們得以維護“摩爾定律”的尊嚴,持續地把更多的元器件放到更小的空間內,同時,把成本再降低一倍。長時間的卓越表現,讓臺積電逐漸占據整個芯片市場49%的份額,暫列天下第一!

此外,臺積電的經營理念也很特別,他們有三大支撐體系,包括技術、生產和客戶,從來都不吝表達對客戶的虔誠,甚至立下重誓:絕對不會做自己的品牌,和客戶競爭,他們面對客戶的經營理念也是:寧可天下人負我,我不負天下人,用大陸的流行語來講就是:客戶虐我千百遍,我待客戶如初戀,況且,他們的品質、成本一直更好。

挑戰極限,人類離2nm芯片還有多遠?

人類離2nm芯片還有多遠?這個問題基本等同于臺積電離2nm芯片還有多遠,如前文所述,2nm工藝是一個重要的節點,在取得成功之前還有5nm、4nm等不同階段的挑戰,事實上,現在地球上最好的工藝是7nm,基本上由臺積電壟斷生產,從上個季度數據來看,7nm芯片的營收占臺積電整體營收的22%,是目前所有芯片業務中,營收最高的。

基于此,臺積電預計今年推出7nm+制程,采用最新的EUV工藝,而下一個節點6nm工藝也在蠢蠢欲動,它更傾向于一個“過渡”制程,整條生產線、設備要求都可以采用“retrofit”的方式進行升級,不僅自己生產線的成本會大幅度降低,而且客戶的一些設計、研究成果也得以沿用,可以說,一個retrofit常常價值幾十億美元,而客戶喜歡和臺積電做生意,除了要技術好、品質過硬之外,更重要的因素是:價格低。平心而論,電子芯片業服務于大眾,在本質上就是一種生意,在商言商,代工價格往往決定著競爭力。

如果按照邏輯繼續往下走, 應該就是5nm,談到這個工藝的時候,很多人相信:這就只是一個概念或者一種目標,但對于臺積電來說,他們已經有了新一版的邏輯密度,且進入實體的試驗階段,量產目標定義在2020年,在性能指標上也有更高挑戰,如速度提升7%,功能消耗降低15%之類的。相比于6nm制程,5nm芯片需要全新的設計,這會影響到整個電子產業鏈的運作。做一個不太恰當的比喻:iPhone6到iPhone6 plus是過渡型升級,一些零部件、生產設備都可以沿用上一代產品,整體投入的成本不大,但推出iPhone X,就要大幅度升級,很多此前的設計、物料、設備等等,都需要更新換代,這就要求整個產業鏈都要提高警惕,避免出現太高的庫存,同時,準備新一輪的資金以應對全新的設計。筆者認為,臺積電之所以提前公布自己的研發計劃,正在于給產業鏈充分提醒,他們始終明白“一榮俱榮、一損俱損”的道理,而寡頭之所以長盛不衰,除了獨步天下的技術之外,正在于,他們能兼顧上下游的共同發展,而不是飲鴆止渴式地破壞生態鏈,或許,正是尖端技術配上獨特、博愛的經營理念,才使得臺積電能在如此高利潤的行業持續輝煌。 

實力底蘊,芯片業拼到最后是產能和資本

相信經過中興事件之后,大家都清楚芯片行業的難度,很多國家有決心、立志要發展好芯片行業,但顯然,這個行業遠非“一腔熱情”就能搞定的。

縱觀全球的芯片寡頭,無一不是資本雄厚的主兒,臺積電更是寡頭中的極品。在芯片制程的幾個關鍵節點中,大都需要昂貴的設備,比如頂級的光刻機,每年的產能僅有十幾臺,主要銷售給臺積電、三星和聯發科等芯片寡頭,一方面,他們能出得起價錢,另一方面,光刻機可以說是芯片行業的“圣物”,只有交到“靠譜企業”手里才能發揮最大作用,也就是說,光刻機并非有錢就能買得到的東西。相關數據顯示,臺積電過去五年,僅僅因建制代工生產線就花費500億美元,今年又計劃追加100億美元的投資,產能每年都在增加,但依舊難以滿足巨大的訂單需求。長期以來,芯片行業都處在“產能不足、出貨難以滿足”的狀態,總之,芯片行業從前期研發投資、到中期的實物驗證,再到后期的生產線建制都需要投入巨額的資本,這就是為什么“平凡的企業”根本不能搞芯片。

好在,因產能不足,臺積電的生產線從來不會閑置,一旦建制成型,就能充分保證其利潤率,從而形成一個非常美妙的正循環:臺積電有實力投資昂貴的芯片生產線,所以,臺積電能賺取大量寡頭利潤,而這些利潤又幫助其投資下一代研發。

更令人興奮的是,芯片業的需求量與日俱增,從最早的電腦,到后來的功能手機,再到智能手機,而5G時代來臨之后,應用場景更加豐富,芯片的性能需要進一步提高以應付這種激增的需求。此外,在更長遠的時代,如萬物聯網、人機結合、生物計算等,都需要大量的新型芯片,可以說,只要臺積電能長期處在這樣的循環之中,不僅會讓自己的財務狀況越來越好,更會在經年累月中扼殺掉“競爭對手的追趕信心”,如果他們夠狠又有政策支持,臺積電在芯片業的位置,有可能從“天下第一”變成天下唯一。(科技新發現)

本文系康斯坦丁授權世界經理人發布,并經世界經理人編輯。文章內容僅代表作者獨立觀點,不代表世界經理人立場,如需轉載請聯系原作者獲取授權,并請附上出處(世界經理人)及本頁鏈接http://www.qouvrt.live/manufacturing/ma/8800100401/01/,推薦關注微信公眾號(ID:CEC_GLOBALSOURCES)

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