国无“芯”不强，中国台湾芯片发展史

「三橙导读」

关于芯片，大家可能听到最多的是，芯片一直缺到处缺，美国天天也在因为它跟中国搞事情，但可能很多人并不知道，全世界大部分的芯片来自中国台湾。而最近它搞事情搞得很热闹，有人说它是一个会下金蛋的宝地，指的就是今天要八一扒的中国台湾的芯片产业.......

“八仙过海”的全球芯片产业链

纵观全球芯片产业链上除了材料、设备、EDA软件和市场，其它的重要链条大致分为：芯片设计、晶圆生产（或叫芯片制造）、封测（封装、测试）。而根据TrendForce的数据，可以看出中国台湾芯片产业在全球占比中的重要地位——晶圆代工占64%（全球第一），IC设计占27%（全球第二），封测占55%（全球第一）。

在全球芯片产业链中，中国台湾占领了芯片设计、晶圆生产、封测的部分，日本提供化工原料（材料），欧洲则负责设备的生产（比如光刻机），另外EDA软件来自美国。而中国大陆却是全球芯片使用的主要市场，2018年全年中国手机、计算机和彩电的产量世界领先，分别占比为全球总产量的90%、90%和70%以上。

但由于最先进的芯片技术都在西方，加上西方在芯片技术上的封锁，中国大陆的芯片产业链始终处于被卡脖子的状态。与此同时，中国台湾的芯片产业因其特殊性，在产业链上也得到了相应的发展。

到2021年，全球集成电路行业市场规模达3646.6亿美元，芯片产业链上的国际知名企业也展现在大众视野内。

·晶圆制造

全球晶圆厂达到103家，截至2021年底全球晶圆产能排名前五的半导体公司，每月晶圆总产能相当于12,217,000 片8吋晶圆，其中三星（韩国）占19%，台积电（中国台湾）占13%，美光（美国）占10%，SK 海力士（韩国）占9%，铠侠（日本）6%，仅这五家企业市占率合计达全球57% 。

·光刻工艺

在集成电路制造工艺中，光刻工艺的成本占比最高，因耗时占比达到整体产品制造的40%-60%，成本达到整体的35%。目前，世界最先进的EUV光刻机只有ASML（欧洲）能制造。ASML在2022年全年，将出货55台EUV光刻机。

·镜片加工

2021年全球单光镜片（Single Vision Lenses）市场规模大约为587亿元（人民币），市场的主要参与者包括Essilor（法国）、ZEISS（德国）、HOYA（日本）、Rodenstock（德国）和Nikon（日本）等。

·制造材料

制造芯片的众多材料中，只光刻胶一种，2021年全球市场规模达19亿美元。其中东京应化、JSR、住友化学、富士胶片，这四大日本企业就分别占据27%、13%、12%、8%的市场份额，除此之外，陶氏化学（美国）、韩国东进分别占据17%和11%的市场份额，三国就几乎了包圆了光刻胶的全球份额。

·设计软件

全球EDA行业市场规模，已从2020年达114.67亿美元升至2021年的125.7亿美元，。2020年国际EDA前五企业全球市场占有率超过85%。其中Cadence铿腾电子（美国）占比最大达32%，其次分别为Synopsys新思科技（美国）、西门子Siemens（德国）、ANSYS（美国）、是德科技（美国），占比分别为29.1%、16.6%、4.8%、3.3% 。

·芯片设计

而全球无晶圆IC设计（芯片设计），以销售收入计算，2021年的市场规模约1690亿美元，。而从2021年营收来看，高通（美国）293.33亿美元、英伟达（美国）248.85亿美元、博通（美国）210.26亿美元、英特尔（美国）747亿美元、AMD（美国）164.34亿美元，全球十大IC设计的市场份额基本都被欧美企业所占据。

生猛的中国市场才具备最大吸引力

得益于中国巨大的市场，特斯拉凭借着优势条件，可以独资在中国建汽车生产工厂（打破了中国30多年外企必须与本土企业合资建厂的限制）。而这两年特斯拉在中国的发展，比其在美国本土快好几倍，同时也刺激了中国本地汽车产业链上相关企业的发展。同观芯片产业，依靠中国巨大的芯片需求，中国芯片产业发展进入提速期。

以手机为例，凭借着中国台湾联发科的交钥匙方案（包括处理器和基带芯片、应用，还整合了WiFi、GPS、FM、和蓝牙等功能模块），和深圳华强北在此前积累的完善的供应链，手机从产到销的产业链“一夜之间”便可建立，速度超乎想像。

大致链条如下：

当然，中国台湾芯片产业做得好，也是逐步发展起来的。

逐利官方扶持成就发展基础

官方启动技术、培养人才，并把技术和人才转给民企，人才下海创业，培育众多中小企业延伸产业链、垂直分工

官方启动技术基金

上世纪70年代初，中国台湾为发展集成电路，投入一千万美元启动基金，两个推动性的组织先后成立：

电子技术顾问委员会（TechnicalAdvisoryCommittee，TAC）、工业技术研究院（工研院）。

官方培养人才

早期的电子技术顾问委员会（TAC）的构成，主要成员是海外学人，并有当时美国众多华人工程师响应号召，为中国台湾的电子工业发展带来最新的行业动态、技术咨询等。而在时任美国无线电公司（RCA）的微波研究室主任的潘文渊的牵头下，1975年中国台湾出资推动“积体电路（即集成电路）示范工厂设置计划”，先后接洽了美国无线电公司（RCA）、通用仪器、休斯公司后，最终以350万美元与美国无线电公司签订合作。

此后，美国无线电公司（RCA）与TAC达成协议，需要进行330人次代训（包括中国台湾派出的40多名留学生），培养在电路设计、光罩制造、晶圆制作、封装、测试、应用与生产管理等方面的人才。

官方将技术和人才转给企业

与此同时，1973年成立的工业技术研究院（工研院），更是效仿了美国硅谷产学研模式，将分散在中国台湾各处的联合工业研究所、联合矿业研究所与金属工业研究所几家研究机构合并，以财团法人名义成立。

而工研院的核心功能就是，将科技成果尽快转移给企业，提高科技成果商品化和产业化的成功率，从而推动产业转型升级。官方拨款、部门捐助是研究经费的来源，并由官方组织了一系列新技术的研发。早期在半导体上的设备引进、技术突破都是由工研院一手承包。由工研院实现技术研发、引进、生产之后，再转让给民间其它企业。工研院借官方之势，成为了中国台湾半导体发展的试验田和技术起源地，提升了地区芯片发展的整体水平。

为了将科技成果尽快转移给企业，官方的TAC与RCA协议内的在美国接受技术培训的人员回到中国台湾，工研院不但将他们从美国学到的技术，以低价授权生产的方式全无保留地给了联华电子（工研院设立联华电子），还包括了四十多位技术人员的转移，技术人员其中就有后来掌舵联华电子的曹兴诚。

据统计，由工研院转入中国台湾各企业的员工超过一万五千名，这些接受过技术培训后，亲身沉入一线市场，掌舵半导体企业发展。奠定了中国台湾早期的芯片产业及后来发展的基础。

产业发展中的20年

70年代台官方启动芯片技术的基础发展，此后直至90年代，中国台湾逐渐走向芯片产业链上的重要位置。

建设半导体科学园区

1973年以工研院对硅谷产学研模式的效仿为开始，1976年中国台湾开始以硅谷为范本，规划半导体科学园区。

仿照斯坦福、伯克利等名校与产业集群合作的模式，将半导体科学园区设置在了新竹，与中国台湾的清华大学、工研院、交通大学等比邻而居

，新竹科学园区，成为中国台湾芯片发展关键的“技术交通枢纽”，也成为全球半导体制造业最密集的地方之一。

园区发展成为了中国台湾自己的IC（集成电路）厂商集聚的群落，而并非跨国公司的子公司扎堆之地。

人才聚集创业发展的十五年

新竹园区有了好的开端和定位，需要的就是发展中的重要因素，人！

在1983-1997年间，海外人才以平均42%的增速，从海外回到中国台湾。

而新竹附近的众多大学和研究机构，也为园区培养了一大批储备人才。

这其中很重要的一部分，是硅谷回流的创业军团，比如宏基电脑与德州仪器公司合资的德基半导体、旺宏电子、威盛电子、民生科技等等，在新竹附近开设了大量的 PC 主机板与外设设备工厂。80年代初联华电子（联电）崛起，并与工研院示范工厂展开了业务竞争。由于示范工厂本身的定位，使其无法跟上联电的发展速度，许多人都想离开示范工厂。1987年，美国普林斯顿大学电机博士杨丁元带领一批工研院电子所的工程师离开，创建了华邦，进入了芯片设计领域。在他的带领下，华邦电子发展成为中国台湾前三大半导体公司。从事晶圆代工的传统产业巨头华隆集团，为了转型做IC设计（芯片设计），也从工研院和联电中吸纳人才，创立了华隆微电子，专注于IC设计、主攻消费产品 IC。

中小企业扎堆垂直分工延伸产业链

1990年代后期，潮水般的半导体创业公司在中国台湾涌现。大多数公司最初创立时只有几个人，多数公司只是其中的一环，譬如细分至硅片制造、引线框制造等小环节，

虽小但不可缺，同时自身也能实现良好的盈利，能够在半导体的生态圈存活下来。而环节分工细，工厂规模小，这些特别之处，也强化了半导体产业突出的垂直分工特点。

针对半导体小工厂的特性，中国台湾开设官方开发基金，注重对众多中小企业技术能力的培育，而不是过度强调少数大企业技术能力提升。从1985到1990年共划拨24亿新台币设立种子基金，鼓励类似宏大风险基金等民间投资参与。

台官方大力扶持半导体技术，但却不干扰市场如具体的业务转型、企业规划发展。台官方也从不限制竞争，不维护独大。

但，中小企业众多，会不会缺乏国际竞争力？

产业发展的国际化

拥有产业链的垂直分工和产业群聚是中国台湾半导体产业结构的特点。

抱团取暖的 “联合生产群”

在中国台湾，除了台积电，大部分都是中小型企业，面对三星电子、镁光这样的巨头时，往往处于下风。但是

通过新竹科学园区的工业园区聚合效应，产业链上中下游体系几乎全部聚集在相邻的地理区域里，不是只有某个企业单纯的代工模式，而是产业链全环节分布，形成联合生产群，这也是中国台湾中小企业在制造方面的一个特别之处。

这种群落之间的相互竞争、紧密合作、人才流动等等，形成了新竹科学园区的资讯与技术快速交流、市场竞争优势培育的土壤。这就像是一个“虚拟大公司”，随时可以将旗下的各个“部门单位”整合起来，投入各自擅长和专精的领域，用更高效率的方式来完成协作，从而壮大了整体产业的实力，形成弹性高、速度快、定制化、低成本的竞争壁垒。

中国台湾的中小企业众多，他们有实力投资吗？

有钱是老大台积电的整合

芯片竞争，主要体现在芯片性能的不断提高，提高芯片性能就需要升级芯片产业链，而升级产业链需要巨额投入。由于IDM企业覆盖了全产业链的芯片设计、晶圆生产、芯片封装、测试、投向消费者市场五个环节，

升级产业链所需的巨额投入对于IDM企业来说负担太大，于是巨额投入的重担落到了运营成本较低的晶圆代工厂身上，比如台积电。

1996年，台积电又在代工制造的基础上，首次提出了“虚拟晶圆厂”(Virtual Fab)的概念，让客户能随时掌握晶圆制造进度，从而争取到了IDM整合元件厂商（覆盖集成电路全产业链）的订单。

台积电提出虚拟晶圆厂的概念，是希望客户将晶圆代工厂当作自己的晶圆厂，这其实是为客户省去经营晶圆厂所需承担的各项支出。在相应时间、机密性、量产弹性与信息的获取上，让客户感觉有如自己开的晶圆厂一样方便；而在技术、质量和成本上，又让客户感觉晶圆代工厂要优于自己的晶圆厂。

从中国台湾的芯片产业链产生、发展过程，不难看出，即使是在中国台湾，外企也只愿意授权封测技术、不提供核心设计的支持。官方可以在前期提供技术支持、资金支持，但持续经营还得靠企业家自身能力接订单、打磨技术、提高效率、适应市场变化。官方不干扰市场、不插手企业具体经营、不限制竞争、不维护一家或几家企业独大、允许外企独资设厂以带动产业链发展，给芯片企业创造良好的发展环境。虽然国际形势及芯片产业不断变化，中国芯片的整体未来，总归是好的.......

「外传」

中国台湾最强的芯片设计、晶圆生产、封测的产业链垂直分工是怎样形成的？

外企的封测技术

1966 年美国通用仪器公司 (GI) 在高雄设厂，开启了中国台湾 IC 封装技术的发展，随后，德州仪器公司、飞利浦建元电子等公司也到台设厂。但这些都停留在封装阶段，在台的美日厂商只愿意授权封测技术，不提供核心设计的支持。

官方投资你的晶圆工厂，订单你自己找

芯片设计公司越来越丰富的产品，对外部晶圆生产线有极强的需求，高通、博通甚至苹果都需要将制造交给更具规模优势和专业的晶圆制造厂，这成为台积电崛起的重要机会。在客户看来，如果他们把自己的芯片设计交付给芯片制造（晶圆生产）企业代工，那就存在盗取客户设计的可能。到了上世纪90年代中后期，芯片设计与制造的分工已经开始逐渐明朗。以美国为中心的芯片设计和以中国台湾为主体的晶圆代工加速了设计与生产的分离，中国台湾作为专业晶圆代工承接了半导体产业的新一轮国际转移。

旅美IC （集成电路）专家张忠谋提出了一种专业代工模式来运营规划中的六寸晶圆 VLSI （超大规模集成电路）实验工厂。1987 年，工研院电子所与飞利浦合作成立台积电，张忠谋任董事长。初生的台积电，使用的是中国台湾八年前引进投产的中国台湾第一条3英寸实验线。资金原则上由中国台湾官方基金出资一半，剩下的一半由民间资金和外资共同解决。然而由于民间资金害怕风险，实际上来自台官方的资金完全占据了主导。

台积电创立初期，需要一点点跟IDM（覆盖集成电路全产业链）企业分抢市场。凭借个人能力，张忠谋谈成了和英特尔的一个大单。然而考察过工厂后，英特尔发现台积电的生产流程存在许多缺陷，张忠谋将台积电的工艺打磨到最佳，然后提高效率，最终完成了这笔订单。2003年，台积电拒绝了IBM的铜制程工艺，决心自己研发。目前全球具备5nm及以下制程芯片制造实力的晶圆制造企业只有台积电、三星两家公司。

公转私的芯片设计

工研院在1980年，决定以衍生公司的方式，设立中国台湾第一间半导体制造公司联华电子（联电），将所有产品线技术（包括音乐 IC、电子拨号器、计算机IC 以及电话 IC）以低价授权生产的方式全部转移给联华电子，使其在拥有研发能力之前就可以进行生产。联电从上世纪90年代开始，陆续将旗下的芯片设计相关部门独立出去，其中联发科就是当中最耀眼的一个代表。

1997年，原联电“多媒体小组”正式独立成为联发科技股份有限公司（MTK，联发科），包括蔡明介在内的20几个人的初始团队从CD-ROM芯片开始，之后联发科一度占有大陆DVD市场60%的芯片市场，并于2001年在台交所上市。但后来PC和DVD市场一落千丈，联发科转攻手机芯片技术。在2007年，联发科的手机芯片出货量已经占到了全球市场13%到14%的份额，仅仅低于深耕多年的德州仪器（TI）和高通。