第三章
开创专业晶圆代工行业
“每个人都忐忑不安”
1987年2月21日,台积电正式成立。台积电成立之初,55亿元新台币的惊人投资需求,被许多人视为无底黑洞。让今天的人们难以想象的是,这样一个大项目,当时居然受到新竹园区的歧视。“园区管理局”批给台积电的位置空间狭小而且道路也窄:“他们终究会被外商买走,为什么要给那么好的地?”由于生产芯片所用的机器较笨重,一般晶圆厂房都是单层建筑。台积电为了对土地进行充分的利用,不得不将厂房建成两层,再往上的楼层则用来做办公室。
“工研院电子所”成立了以曾繁城带队的约150人的技术转移小组,全力配合台积电的设立。台积电成立后,那个原本计划用来做实验的“工研院”超大规模集成电路实验工厂摇身一变,以租赁的形式成为台积电的晶圆一厂。台积电首批员工不过120人,其中包括技术转移小组中的六七十位工程师。“每个人都忐忑不安,因为薪水不高、前途不明,客户在哪里也不知道,还怕飞利浦随时把我们吃掉,变成他们的卫星工厂。”他们也不理解张忠谋的商业模式,认为自己还是做芯片产品的。张忠谋还得告诉他们:“我们做的是服务,不是产品,如果我们做的是产品,我们的客户就应该是计算机公司,而不是别的半导体公司。”张忠谋撸起袖子,亲自上阵,担任台积电的董事长兼执行长。
投产第一年,台积电只能使用“工研院电子所”的那条老旧的3英寸实验线,也只有从“工研院”转移而来的3.5微米及2.5微米两种较落后的生产工艺。飞利浦为新创的台积电举办培训课程,并分享建造和运营晶圆厂所需的专业知识。飞利浦当时正在执行一个名为Megachip的大项目,该项目是欧盟为了与美国和日本的芯片产业竞争而设立的。在之后的几年时间里,飞利浦让中国台湾的工程师观察和学习Megachip项目的发展情况,同时飞利浦也把一些芯片生产线转移到中国台湾。台积电采用了飞利浦的生产工艺,自然也要采购和飞利浦一样的半导体设备。比如光刻机,当然得向飞利浦的子公司阿斯麦采购。
在当时,阿斯麦还是光刻机市场中的一个小角色,镜头和光源等许多方面的技术都很落后,但胜在工程技术一流,机器可靠性高,最适合注重成本竞争的低端晶圆厂商。阿斯麦发现,自己与飞利浦的关系不仅不是一个助力,相反还似乎成了绊脚石,台积电对兄弟公司杀起价来反而更狠。比如说,按照亚洲文化的惯例,客户向来拒绝为服务支付费用,台积电认为阿斯麦理所当然地应该提供多年的免费售后服务。在这一点上,张忠谋罕见地不打算遵守美国为服务付款的商业惯例。
终于完成合作谈判,阿斯麦开始给台积电供货。台积电很快送来一个意外的惊喜。因为一场火灾,台积电向阿斯麦额外增加了17台光刻机的订单,同时将遭灾的光刻机都退回给了阿斯麦,而其中有几台只受到很小的烟雾损害,很容易被修好。这笔大订单对于饱受严重亏损和资金极度短缺困扰的阿斯麦来说,是场非常重要的及时雨。
56岁的张忠谋,从执掌国际一流大企业的美国高管,转变为落后地区初创企业的创业者,整天忙着找投资、拉订单,面对这样巨大的反差也需要不小的勇气。张忠谋也承认,他在德州仪器和通用仪器工作的时候,到哪都很受人尊敬。创办台积电后,不少朋友对他的态度完全改变,因为“我不再是一个世界级公司的主管,而只是一个想在落后地区开公司的人”。这样的屈辱反而更加激发起张忠谋要打造世界级公司的雄心。从一开始,台积电走的就是国际化的路子,目标是要成为世界级的公司。
怎样才是世界级公司
什么是世界级的公司呢?“世界级的公司是一个在全球发展的公司。因为它是在全球发展的,市场是全球的,资金来自全球各国,人才也来自全球各国,所以它的制度是要与先进国家的制度接轨的,无论是会计制度也好,薪酬制度也好。每个国家的薪酬制度通常都是以各自人力市场的竞争力为标准设定的,不一定一样,可是其制度应该是相互接轨的。世界级的公司应该是一个有世界性影响力的公司,而不是只有地区的影响力。”
与主要使用本地人才、依赖本地市场的联华电子很不相同的是,台积电创业之初有四宝:美国加州伯克利的人才、美国德州仪器的管理、美国IBM公司的技术授权,以及美国芯片设计公司的订单。张忠谋认为,“半导体的国际贸易甚为通畅,市场已失去国界。每个半导体公司都应以世界市场为目标。”台积电创办仅一年时间,就在美国加州圣荷西市创立了北美子公司。尽管北美子公司用了一年多时间也没开发出多少客户,台积电仍然在荷兰阿姆斯特丹接着成立了欧洲子公司。欧洲子公司其实也主要为飞利浦服务。
张忠谋还专程到美国去为台积电挖总经理。他先是找到包括英特尔副总裁在内的几位前下属,这些人的回复都大同小异:“老张啊(其实是喊Morris),我认可你这个人,但没法认可你这个事,还有你要让我们去的地方。”和欧美相比,当时的中国台湾无论经济还是科技都很落后,没有美国人相信这个弹丸小岛也能够开展半导体业务。“加上我这个做代工的馊主意”,在他们眼里,这是一件很可笑的事情。最后,张忠谋终于说动原美国通用电气公司半导体部门总裁戴克加盟。不到一年,戴克因家人不能适应当地的生活而离职,张忠谋还是继续去美国挖世界级的经理人。台积电前三任总经理都是美国人,而且不是美籍华人,是在美国土生土长的白人,以方便开拓张忠谋最重视的美国市场。
“要吸引或留住高级人才,要在此日新月异的行业竞争,而竞争的对象又是世界级的大公司,我们必须采取世界级公司的经营方式:管理应采领导式,而非权威式;组织应采扁平型;研发应该是公司的重要工作;内部沟通应尽量开放;用人应采唯才是用原则;员工绩效应经常考核,优者予以奖励,劣者予以改进或淘汰;员工应有与股东分享利润的机会;等等。”
张忠谋为台积电建章立制,让一切有章可循;消除当时普遍存在的家族企业弊病,坚持职业化和制度管人,将人治色彩减至最低;争取让董事会拨出可分配净利润的20%作为员工的红利(其实头几年台积电是亏损的,自然不会有分红,等于是画了张饼;上市头三年分红比例在百分之四五,以后基本稳定在7%左右);确立客观付酬方法,奖惩分明。价值观、经营理念和管理制度是成为一家世界级公司所必须具备的基本元素,也是张忠谋后来认为自己留给台积电最宝贵的财富。
99%的台积电员工是中国人,而且台湾本地人占了绝大多数,张忠谋仍然坚持要求将英语作为公司的绝对主流语言,以让台积电拥有世界级的管理基础和营运环境。张忠谋认为:“在经营国际化公司时,翻译很难完全准确地传达意思,一定要有共同的语言,让大家可以自由沟通。”国际化是条很难的道路,但如果定位为世界级企业,从一开始就一定要走难走的道路。“他逼、拉、推,硬要把一群土生土长的人,变成国际战将。”台积电刚上市挂牌交易的时候,岛内市场占其营收的比例在三成左右,如今已下降到不足一成。
“张大帅”的改革
经营台积电一年后,张忠谋辞掉了“工研院”院长的职务,改任“工研院”董事长。张忠谋习惯了做企业管理,不适应研究机构的环境、文化和传统。“工研院”毕竟是一个研究院,大凡研究院都喜欢干一些华而不实的基础研究工作。以往“工研院”讲的是“无为而治”,吃大锅饭的人不少。一向讲求实效的张忠谋想把“工研院”定位为台湾地区整体工业的研究部门,要让“工研院”与工业界紧密结合,成为第二个贝尔实验室。于是,张忠谋以铁腕进行大刀阔斧的整治,将绩效排名后3%的人列入“留院察看”,由此,“张大帅”成为很多人的噩梦。
张忠谋也遇到了很大的阻力。“工研院”不是企业,“工研院”的研究员也不是张忠谋能够随便摆布的企业员工。上有政策,下有对策,许多所提前增聘了3%的人,专门供张忠谋裁撤。纵使张忠谋愤怒地拿着烟斗猛敲桌子骂人也无济于事。张忠谋对如何发展科技直言不讳,得罪了一些官员。按照张忠谋的性格,他“受了委屈,不会到处告状,宁愿默默走开,开创另一片天地”。这些因素都促成了他的辞职。
张忠谋前后仅在“工研院”待了3年,却给“工研院”带来了巨大的改变。为了大力支持科研,在20世纪80年代,财政划拨的研发经费能占台湾地区所有工业技术研发投入的一半。“工研院”的经费发放其实是比较宽松的,在这里供职的人小日子过得很舒服。张忠谋掌管“工研院”后,要求必须有一半的经费源于企业。在张忠谋任内,“工研院”的民间委托研究经费上升到原来的5倍,达到26亿元新台币。
1990年前后,台湾地区半导体工业开始爆炸式发展,其中有很大一部分都要归功于“工研院电子所”的付出。到了2000年,曾任职“工研院”的专业人士已超过1.5万人,其中超过1.2万人后来加入高科技产业,他们当中又有5000人进入了新竹园区。“‘工研院’如奶妈,很多小孩靠着它长大。”在企业研发规模和实力上去后,“工研院”还积极充当企业与企业之间、企业与官方之间的技术桥梁,促进各方相互交流和共同进步。“工研院电子所”凭一己之力,硬是将整个台湾的半导体产业撑了起来。这一切,都受益于张忠谋在“工研院”发起的改革。
胡定华曾很遗憾地表示,改革从来都是会受到巨大阻力的,如果张忠谋在“工研院”待得更久一些,会带来更大的改革成果。
“或许英特尔用得上你们”
台积电成立后,那3家由留美学人创办的芯片设计公司,要么经营困难,要么已找韩日工厂代工,没有订单给台积电。正逢全球半导体产业进入萧条期,台积电技术落后又没什么名声,除了飞利浦这个大股东给些订单支持,基本上接不到其他外部大公司的订单。台积电全年产能不到7000片6英寸晶圆,仅第一年就亏损了1亿元新台币。怎么办?张忠谋想到了英特尔。
就在台积电成立那年,英特尔换帅,格鲁夫接替摩尔成为新任CEO。张忠谋在德州仪器领军的时候,德州仪器在内存和微处理器产品上与英特尔有过多次交锋。格鲁夫领导英特尔退出内存产业,专攻微处理器,最终依靠开放战略——自己不做电脑,只做中央处理器(CPU),并与微软的视窗操作系统结盟,还有一点运气——赢得IBM个人电脑的CPU订单,才一劳永逸地成为电脑CPU产业的垄断者,将包括德州仪器在内的所有竞争对手都赶出了这个市场。所谓不打不成交,张忠谋成为极少数能够得到格鲁夫敬重的人。要知道,格鲁夫最擅长的事情就是“踢屁股”,由于管理风格粗暴强硬,他在英特尔几乎没有朋友,反而是曾经的竞争对手更可能成为他的朋友。领导风格同样强势的张忠谋与他惺惺相惜、私交甚好。格鲁夫同样也深得张忠谋的钦佩。在张忠谋看来,英特尔属于那种为数不多的杰出科技公司:“最高层持续地学习、自我革新,使得他们不仅跟上技术的进步,甚至主导技术进步。如此,不仅保持住自己的领先地位,而且使公司持续领先。”英特尔也是新兴的台积电及张忠谋本人努力学习的对象。
为了应对东芝、日电等日本企业芯片的低价竞争,格鲁夫想将低端芯片的生产外包,自己集中精力生产最先进的微处理器。于是,格鲁夫应张忠谋和戴克之邀前来台积电考察。格鲁夫下飞机的第一句话就是:“台湾真的有6英寸晶圆厂吗?”当时即使在美国,也只有大公司才能盖得起6英寸厂,所以格鲁夫对于中国台湾拥有6英寸厂感到不可思议。台积电在3微米技术上有不错的成品率,给格鲁夫留下了深刻的印象。格鲁夫说:“或许英特尔用得上你们。”
英特尔对台积电进行代工生产的质量认证,给台积电提出了200多个整改点。台积电针对英特尔提出的意见一一做出改进,半年后就将整改点减少到20个,再过半年减少到4个,终于达到英特尔的质量要求。英特尔的认证并不是一次通过就可以,此后台积电如果增加设备或更改工艺也都需要经过英特尔的同意。台积电初创的时候,很多人都很难理解张忠谋为什么要追求完美、坚持原则和强调世界观,严苛的英特尔用一年多时间的认证让台积电上上下下都真正感受到了什么才是世界级的标准,也体会到了张忠谋的良苦用心。
认证通过后,在台积电芯片制造工艺落后英特尔两代半的前提下,格鲁夫将部分订单交给了台积电。英特尔狠心杀价,台积电只能咬着牙赔本做英特尔的生意。“买来英特尔的认证,还是很划算的。”英特尔的认证等于国际通行证,它的订单是对台积电产品质量的最好背书,相当于给台积电打了一个全球性的广告,台积电就此打开了市场。1988年12月,成立不到两年的台积电首次实现了月度盈利,当年营收达到10亿元新台币。
“心情最沉重的一年”
英特尔的订单让台积电尝到了甜头,台积电专门制订了一个“群山计划”,目标是要拿下5家类似英特尔这样的IDM大厂,为它们量身定做技术解决方案。在台积电的规划当中,英特尔、飞利浦、德州仪器和摩托罗拉这样的跨国公司的订单应占近七成的营业额,本地订单只占三成。
全球一线大厂三星电子也被台积电列为“群山”之一。1989年,张忠谋亲自到韩国拜访三星电子。三星集团刚上位不久的第二代掌门人李健熙有意邀请张忠谋帮三星电子做事。李健熙很有诚意,公司的事情对张忠谋没有什么隐瞒。当时的三星电子规模很大、机器完备并且舍得花钱,条件不是中国台湾企业能比的,更不要说新生两年、仍处在亏损期的台积电。张忠谋似乎有点小遗憾,因为当他离开时,李健熙未再问他“是否愿意来”。如果李健熙再多问一句,说不定中国台湾半导体产业的前景都要被改变了。
台积电没能从三星电子或其他IDM大厂那里拿到多少订单。1990年的圣诞节,张忠谋带着两位下属,“在冷清的办公室做着下年度的营运计划,三人相对苦脸,不知道下年度的客户从何而来”。
不仅仅台积电业绩很差,张忠谋领导的另两家企业——联华电子和新并购的做网络电脑的美国慧智也在亏损。张忠谋形容那一年是他半辈子“心情最沉重的一年”。在张忠谋最困难的时候,联华电子却突然实施了一场“政变”。
联华电子对张忠谋将“工研院”的6英寸项目拿去与飞利浦联手创办台积电很不满,认为这是让外资从政策扶持中得利,更何况台积电势必会与联华电子抢生意,联华电子自己都还没有6英寸厂,在与台积电的竞争上一定是处于劣势的。在“工研院”与飞利浦签约前夕,联华电子竟示威性地召开记者会,宣布将兴建6英寸新厂,这一表态和台积电抗衡的意味明显。1991年,联华电子悍然逼宫,以张忠谋没有给联华电子与台积电同等的待遇为由,要求张忠谋“竞业回避”。联华电子联合其他董事共同罢免了张忠谋联华电子董事长的职位。这件事在台湾引发轩然大波,彼时张忠谋的地位还不像后来那样坚如磐石,由此受到了不少风言风语的攻击。
罢免了张忠谋的联华电子,当时三大业务并重,晶圆代工、芯片设计、存储器制造各占三成左右的营收比例。世人皆认为张忠谋开创的专业晶圆代工行业对整个世界的半导体产业链产生了深远的影响,联华电子却经常公开表示,专业晶圆代工是它的创意,台积电只是个“剽窃者”。联华电子认为自己是“英雄造时势”,台积电只是“时势造英雄”。事实上,张忠谋离开后,联华电子仍然迟迟没有去做专业晶圆代工,很长一段时间内还是一家IDM厂。在当时,联华电子代表着台湾芯片设计的最高水平,那些新兴的本地小芯片公司都不被联华电子放在眼里。去做专业晶圆代工只会因小失大,对联华电子来说是不划算的。
联华电子不做纯晶圆代工,还因为当时的存储芯片还是芯片市场的绝对主流,逻辑芯片市场未成气候。张忠谋原本也打算做内存,将内存作为晶圆代工技术的驱动力,顺便还能接下英特尔的内存代工订单。在日本内存厂商的打击下,英特尔刚刚退出内存制造领域。然而,格鲁夫不认为台积电能把内存做好,他用一句话点醒了张忠谋:CPU的生产技术已经与内存分道扬镳,两者不可兼得。内存是米面主食,产品单一、批量很大。逻辑芯片是五谷杂粮,产品多样、批量很小。内存往往只有一种生产工艺流程、一两种掩膜组;而逻辑芯片产品种类繁多,最多时需要十几种不同的生产工艺流程、几百种不同的掩模组。张忠谋因此把晶圆代工的技术方向朝逻辑芯片调整。台积电生产的逻辑芯片主要用在电脑、通信、网络和消费电子上。
吃到电脑产业红利
1991年初,全球半导体产业进入景气周期,台积电的业务也开始起飞。该年台积电营收增长到45亿元新台币,同比翻了一番有余,公司也开始转入盈利期。1992年,台积电依靠巨额贷款将晶圆二厂的年产能扩大到7.6万片晶圆。这座规模庞大的工厂的筹建还有一段插曲。飞利浦原本打算插手该厂的建设工程,张忠谋坚决予以反对,后来还是李国鼎亲自给荷兰总部发电报才让飞利浦收手。台积电晶圆二厂的建设为台湾培养了一批建设半导体大厂的人才,积累了建厂经验,为台湾后期大批晶圆厂的建设奠定了基础。晶圆二厂由蔡力行担任厂长,其建设成本之低和生产成品率之高让飞利浦难以置信。蔡力行是康奈尔大学材料科学工程博士,来台积电之前在惠普公司的系统及半导体技术事业部工作过8年。飞利浦专门派人来进行核查,核查完后大为震惊,很快派人来向台积电学习如何提高成品率。
晶圆二厂的产能巨大,台积电一度有意做内存代工以填补产能空缺,于是前往德国西门子商谈相关技术的转让与代工合作,结果不到半小时就被赶了出来。台积电已经习惯了做高毛利的逻辑芯片代工,其成本相对也高,拿这样的成本去做内存代工完全没有竞争力。
台积电原本是想从IDM大厂那里“吃人家的面包屑”,没想到,在它成立差不多5年后,世界各地大大小小的做逻辑芯片的独立芯片设计公司似乎都在一夜之间如雨后春笋般冒了出来。在台积电成立前一年台湾仅有19家芯片设计公司,台积电成立一年后这个数字就跃升到55。这些芯片设计公司的崛起,受益于台湾地区电脑产业的兴旺。
随着英特尔的CPU在电脑产业中占据垄断地位,电脑产品的标准化程度不断提高,电脑组装的技术含量也在不断下降。台湾地区适时地承接了美国电脑组装产业的外迁,成为全球最大的电脑组装基地。电脑最核心的CPU芯片被控制在英特尔和超威(AMD)这两家IDM大厂手中,但电脑的显卡、声卡、磁盘驱动器和扫描仪等外围设备也需要大量的芯片。在台积电诞生之前,这些电脑周边芯片需要从美国等地进口,导致台湾地区组装生产的电脑产品成本过高、附加值低,在激烈的市场竞争中不堪重负。这些芯片生命周期短、规格变动快,而且动辄需要上亿颗,对芯片设计和晶圆代工都有巨大的需求。台湾地区的芯片设计业和晶圆代工业的合作实现了大多数电脑芯片供应的本地化,从而让台湾地区的电脑产业迈出了从成品组装到零配件供应的产业转型升级的关键一步。反过来看,台湾地区成为全球最大的电脑产地,也让当地的芯片设计业和晶圆代工业都受益匪浅。电脑是一个产值很高的产业,而且台式电脑、笔记本电脑和智能手机这几个产业有一脉相承的关系,一波接一波地推动台湾地区经济的发展,也给台湾地区的芯片设计业和晶圆代工业带来一轮又一轮的商机。台积电可谓天时地利俱得。新加坡特许半导体公司与台积电同一年成立,专业做晶圆代工的时间比联华电子还早。但新加坡没有电脑产业,本地的芯片设计公司发展不起来,人力成本也相对较高,特许半导体因而发展得很不好。
1993年12月,台积电在新竹科学园区开始兴建晶圆三厂,这也是台湾地区的首家8英寸晶圆厂。自1988年IBM搭建全球第一条8英寸线以来,全球半导体产业开始进入从6英寸线到8英寸线的迭代,台湾地区尚有5年左右的发展差距。
1994年,台积电的137个客户为其贡献了193亿元新台币的营收,同比增长达到惊人的57%,超过行业平均增长率的两倍。美国无疑是最重要的市场,占其营收的比例近六成。当时全球晶圆代工市场还不到30亿美元,台积电占有其中23%的份额。台积电的净利达到85亿元新台币,同比增长了一倍,净利率高达44%,真是数钱数到手软。
台积电亦于这一年9月在台湾证券交易所上市。为了让台积电能够上市,张忠谋亲往荷兰游说,指出公司上市才能给股东带来更好的收益,飞利浦最终同意放弃增资控股权。台积电普通股每股面值10元新台币,上市当年的平均股价为159元新台币,市值达到1200亿元新台币,和初始筹资额55亿元新台币相比,增值了20多倍。上市后,台积电开始实行分红配股制度,得以吸引大量高端人才加盟。台积电前两大股东是飞利浦和开发基金,分别拥有台积电25%和24%的股份。开发基金因股份已被稀释为台积电成立时的一半,降为第二大股东。在台积电能够活下去以后,台湾当局有意将资金逐步撤出,只为将企业转为民营。张忠谋辞去“工研院”董事长职务,专心经营台积电。他个人仅持有台积电0.84%的股份。
在上市前,台积电为了建自己第一座8英寸晶圆厂,不得不从25家银行贷得2.6亿美元的资金。仅通过银行借款来维持高资本投入显然是难以持续的。台积电上市后,有了钱,马上就迎来1995年的建厂小高潮。这一年,台积电晶圆三厂才开始投产,晶圆四厂和晶圆五厂就分别于4月和11月动工建造。11月,台积电还赴美国华盛顿州卡默斯市(Camas)建设8英寸厂,初始实收资本7.7亿美元。台积电1995年资本开支158亿元新台币,比上一年增加了一倍多。
台积电为什么要赴美建厂呢?要知道,晶圆代工理所当然应该选加工成本低的区域,只有这样才有竞争力,联华电子因此就不去美国建厂。事实上,中国台湾的公司到美国去建厂是很少见的事情。应该说,主要原因是张忠谋的个人感情因素。德州仪器的美国厂原本在成品率和成本上是竞争不过日本厂的,因为美国工人的工作效率和素质都远远不如日本工人。但张忠谋发现,1987年的德州仪器年报显示,德州仪器有个美国厂的成品率可以和日本厂匹敌。这主要是因为晶圆厂的自动化程度在不断提高,机器的重要性超过了人力。美国晶圆厂的成品率借此优势得以上升。张忠谋遂认为去美国建厂是可行的。台积电的卡默斯厂也是美国本土拥有的第一座专业晶圆代工厂。美国芯片设计界也很欢迎台积电来美建厂,通过预订产能方式支持台积电建厂的有阿尔特拉(Altera)、模拟器件(Analog Devices)、芯成半导体(Integrated Silicon Solutions)3家无晶圆厂。不过,实际经营情况证明,这座工厂的投资回报率并不尽如人意,台积电还不得不追加了1.2亿美元的投资,以帮助该工厂度过亏损期。在工厂进入盈利期后,台积电不仅再没有给美国厂增资扩产,反而将投资款逐步收了回去。
当然,张忠谋要去美国建厂,更主要的原因是想要贴近美国市场。无独有偶,三星电子于得克萨斯州奥斯汀市也设立了一家晶圆厂,时间仅比台积电晚一年。该厂是三星电子在海外唯一可生产处理器芯片的晶圆厂,也可为手机、电脑和其他电子设备生产内存,以及为美国的半导体业提供晶圆代工服务。台积电和三星电子去美国做晶圆代工,都是看中了美国发达的芯片设计产业。
“男子汉”桑德斯认错
美国是半导体产业的传统优势区域,也是芯片设计公司最多最先进的地方。这些芯片设计公司虽然规模很小,但富有活力,市场反应快,往往只专注于一两个产品,然后做到极致。IDM厂空有庞大的资源,却受制于众多的产品线、庞大的组织及复杂的决策体系,无法快速推出产品以应对细分市场的需求,这就给了芯片设计公司很大的发展空间。这些芯片初创公司的共同点是,没有资金和人力建自己的晶圆厂,对外部晶圆代工服务有极强的需求。
比如赛灵思(Xilinx),它被认为是第一家真正意义上的无晶圆厂(Fabless)。在公司于1984年成立时,创始人团队就已经决定了不建设自己的晶圆厂。创始人之一的伯尼·冯·施密特还在美国无线电公司工作的时候,就认为该公司至少应该与3个生产半导体的外部工厂合作,从而甩开花费昂贵并且还很耗费精力的半导体制造包袱。他发誓:“如果我要创建一家半导体公司,它要实现无工厂化,我们要找到能够为我们进行生产的合作伙伴。”但为了获得投资人的青睐,在写商业计划书时,赛灵思创业团队不得不加入公司会建立晶圆厂的内容。赛灵思的第一个晶圆代工合作伙伴是日本精工,很快刚刚成立的台积电就取而代之。在那个年代,保护知识产权的相关流程尚不完善。生产外包的无晶圆厂经常会发现与其合作的IDM厂的同类产品会更快地出现在市场上,吃了哑巴亏还得打掉牙往肚里吞。如果没有台积电这样的专业晶圆代工厂提供代工服务,赛灵思将很难获得成功,其创始团队也很可能会因为欺诈投资人而陷入法律纠纷。基于赛灵思的无晶圆厂模式所取得的巨大成功,在它之后成立的芯片设计企业都纷纷采用了这一商业模式。正是台积电这样的独立晶圆代工厂,使芯片设计行业的进入门槛大大降低,催生了大量的无晶圆厂,造就了全球半导体产业的繁荣。哈佛大学著名管理学教授迈克尔·波特称赞说,台积电不仅创造了自己的行业,还创造了客户的行业。
1995年,美国的凌云(CIRRUS)公司对台积电的营收贡献超过了飞利浦,同时也成为台积电第一个营收贡献超过总营收10%的无晶圆厂客户。这标志着从此以后,无晶圆厂替代IDM厂成为专业晶圆代工厂最大的客户群。凌云是模拟和混合信号音频转换器技术及音频处理器领域公认的领导者。
在凌云之后,对台积电营收贡献超过10%的两大客户是图形处理器(GPU)领域的英伟达(Nvidia)和冶天(ATI)。英伟达是由30岁的黄仁勋和其他两个工程师创立的。他们看好电子游戏计算市场,于是用4万美元的启动资金就开始了创业历程。1995年,创业两年的英伟达遭遇发展瓶颈。英伟达设计出了芯片,却找不到资金建晶圆厂。于是,黄仁勋写信向张忠谋求助。没多久,他就在吵闹的办公室接到了张忠谋的电话。黄仁勋激动地对身边人说:“快安静!Morris给我打电话了。”随后,台积电出色地完成了英伟达的订单,帮助其快速占领市场。1998年,英伟达转型做显卡芯片,仍然将其交给台积电代工。第二年,英伟达提出了GPU的概念,并因此跃居全球显卡芯片业的龙头。英伟达深深受益于台积电的代工,快速成长为芯片巨头。黄仁勋说:“如果当初我自己建厂生产GPU芯片,我现在可能就是一个守着几千万美元的公司的安逸的CEO。”冶天也是GPU领域的龙头企业,由何国源等3位华裔创办于加拿大,一度与英伟达合占了95%以上的独立显卡市场。英伟达和冶天这两个相互激烈竞争的厂商竟都高度依赖台积电这一家企业提供的代工服务。
台积电从英伟达和冶天收获的不仅是营收,还有对技术的驱动力。要知道,并非所有的芯片都要用到最先进的芯片工艺,只有CPU和GPU这样高度复杂的逻辑芯片才需要用最先进的工艺技术来支撑。当时手机CPU市场尚未开启,做电脑CPU的英特尔和超威都是IDM厂,留给台积电的机会就只有GPU。GPU需要依赖先进工艺技术不断提升高速运算性能,每6个月就更新一代(后来减缓到12个月乃至18个月更新一代),迭代速度快过18~24个月才更新一代的CPU。正是有了英伟达和冶天这样的客户,台积电的芯片工艺技术后来才能够赶上超威和英特尔这样的IDM大厂。
继英伟达和冶天之后,下一个台积电的大客户则是做手机处理器芯片的高通。高通比台积电还早创建两年。高通依靠“码分多址”(CDMA)无线通信技术起家,自成立以来研发投入巨大,资金极度紧张,有时连工资都发不出来,根本不可能有资金来建设晶圆厂,于是不得不将芯片制造外包。1995年底到1996年初,中国香港和韩国的CDMA网络相继商用,市场对CDMA手机处理器芯片的需求数量大增。高通满世界找供应商,德州仪器、西门子和飞利浦都给高通代工,芯片供应量还是不足,于是高通找到了台积电。手机处理器芯片价格高,高通对成本不太在乎。在很长一段时间内,高通其实是瞧不起技术落后的台积电的,只会把较低端的芯片订单交给台积电,高端芯片都由欧美IDM大厂代工。高通的创办人艾文·雅各布是张忠谋麻省理工学院的学弟,但看来这层关系并没有对台积电获取高通的订单有多少帮助。
1997年,张忠谋拜访了老朋友桑德斯。这一年,全球已经有了500多家无晶圆厂,平均每周增加一家,专业晶圆代工模式已经风行。桑德斯承认当年他说的“有晶圆厂的才叫男子汉”这句话错了,不过,他认为微处理器和内存仍需要依靠IDM。张忠谋则表示只有内存适合IDM,微处理器也适合做晶圆代工。他试图说服桑德斯:“英特尔设计CPU很厉害,但是生产CPU不厉害,我的成本是它的一半,我的品质比它的好两倍,我可以给你代工。”
张忠谋还是没能说服桑德斯,但蒙受损失的是超威,不是台积电。10年后,超威真如张忠谋所说,退出了CPU的生产。我们还可以看到,台湾和大陆的内存代工厂最终几乎全军覆没,这验证了张忠谋关于内存不适合做代工的预见。如今,我们甚至还看到连英特尔也将CPU转交给台积电去代工,我们不能不佩服张忠谋见识之深远。
“我们会为客户赴汤蹈火”
芯片设计行业进入门槛低,竞争也激烈。正如张忠谋所言:“在台积电众多的无晶圆厂客户当中,今天的客户和5年前的早就不一样了,因为5年前的客户中有一批已经被市场淘汰了。”众多的无晶圆厂就像“流水的兵”,台积电则是那个“铁打的营盘”。在大浪淘沙中,也有一批无晶圆厂成长为行业巨头,比如GPU的英伟达和冶天、无线通信的高通和联发科、网络芯片的博通和美满(Marvell)、可编程芯片的赛灵思和阿尔特拉,它们在不同的芯片设计领域各有专长,它们的市值甚至能够超过许多IDM大厂。
对于这些芯片设计巨头来说,它们发送给台积电的芯片设计图都是高度机密的资料。这也是当初很多传统半导体从业者不看好台积电的主要原因。如何让数百家互为竞争对手的无晶圆厂把视为企业最高机密的芯片设计图都发送到同一家晶圆代工厂生产?如果发生泄密,那后果绝对是灾难性的。
为此,张忠谋一方面严守“只做代工、不与客户竞争”的本分,另一方面用一套异常严苛的诚信管理系统来管理台积电员工,防止有任何泄密的可能。为了确保客户的机密不泄露,台积电员工不能在上班时间用手机、不能携带U盘,就连进厕所都要刷员工身份卡。如果一个员工被抓住上班用手机4次,这名员工的诚信报告就会直接出现在张忠谋的桌子上。台积电员工将生产情报泄露给券商的事情偶尔会发生,外泄芯片设计图纸的事情则几十年来闻所未闻。因为台积电对诚信的严守,那些在芯片市场上相互斗得你死我活的竞争对手,才都不约而同地让台积电为它们代工。
台积电确立的四大核心价值——诚信正直(integrity)、承诺(commitment)、创新(innovation)、客户信任(customer trust),体现了台积电的软实力。这四个字的英文缩写“I.C.I.C”,正好是“集成电路”一词英文首字母缩写的重复。“诚信”被摆在台积电核心价值中最重要的位置上。按照张忠谋自己的解释:“诚”就是不讲谎话,不是只对你熟的人不讲谎话,而是任何时候都不讲谎话;“信”就是你说要做什么,你就要不计代价地做出来。
许多公司都会强调诚信,但相信只有少数公司能够像台积电一样,将诚信真正视为最重要的资产。张忠谋认为,诚信是文明社会最重要的结构,一个社会、国家和世界丧失诚信,或诚信变弱,安居乐业就很难实现,甚至会进一步造成“经济成长的极限”;“诚信是可以兴利的,好的道德,也是好的生意。”
一些日本半导体厂也可以为别的无晶圆厂做晶圆代工,但它们往往要求无晶圆厂转让相关技术,完成晶圆代工订单后还经常会与委托方在市场上进行竞争。此外,这些无晶圆厂(比如阿尔特拉)发现,将芯片交给日本公司生产,至少需要12个星期才能拿到货,因为日本公司只会在自己生产的空余时间才安排代工订单的处理;交给新加坡的公司生产则需要6个星期;而交给台积电生产只需要4个星期。当日本公司将交货期缩短到6个星期的时候,台积电的交货期仍然只有日本公司的一半:3个星期。对其他专业晶圆代工厂来说,3个星期交货是指“平均”交货时间为3个星期,对台积电则是3个星期“一定”交货。交货时间早,就相当于客户产品的上市时间早,这在价格转眼就可能从海鲜价跌到白菜价的芯片行业是非常重要的。台积电不仅交货速度快,产品质量也稳定——“十年如一日,产品有一贯的品质。”另外,台积电的服务也更好。日本企业不愿意为客户修改工艺,台积电则愿意。只要客户有需要,台积电都愿意配合。发现无法与台积电竞争后,一些日本IDM厂转而将订单交给台积电,比如NEC和富士通。由于三星电子的崛起带来的巨大压力,日本企业也需要找中国台湾企业代工来降低成本。
与其他以低价切入晶圆代工行业的竞争对手相比,台积电也更重视服务,依靠服务来培养长期竞争力。“台积电的策略是在除低价以外的所有方面都明显优于竞争对手,以赚取溢价。”“为了成功地执行这一策略,与客户建立良好的关系至关重要。”张忠谋要把台积电“组织为一个以市场和服务为中心的公司”,“上层管理人员除了是优秀的销售人员和专业人士,还必须是优秀的商人。如果不是,他们应该训练自己或被训练成这样。”
1996年,台积电提出“虚拟晶圆厂”的概念,“客户可以把台积电的晶圆厂当成他们自己的晶圆厂,台积电甚至比他们自己的厂还要好。也就是说,在客户眼中,我们的厂在机密维护和资料配合上,就如同他们自己的厂一般;而在生产弹性、技术、品质及成本上比他们自己的厂还要好。”远在欧美的台积电客户可以通过互联网直接连接台积电的工厂,及时了解他们向台积电下单的芯片当下在哪一个生产站、是否卡住不动、成品率如何,甚至成本多少等。客户一旦发现他们的芯片在某一个生产站卡住很久,可以打电话或用计算机向台积电询问,台积电的计算机系统就会自动确认并回复客户,告诉客户多久可以出货。客户也可以把自己对台积电的抱怨直接输入计算机,而且谁也无法将这些客户投诉资料删掉。这种及时与便利,让欧美客户觉得远在中国台湾的台积电工厂就好像近在隔壁。
台积电还有一个更为关键的战略是:台积电希望不仅影响直接客户,还能赢得“客户的客户”。比如,它为英伟达代工生产用于微软游戏主机的图形芯片,就不只让英伟达满意,还要更进一步让微软也信任台积电的品质,这样就能让微软要求英伟达深度绑定台积电。
在这里,我们可以看出为什么IDM厂做不好晶圆代工,很主要的一个因素在于心态。在IDM厂看来,自己才是老大,无晶圆厂是求着IDM厂做代工的,晶圆代工对IDM厂来说不过是锦上添花、可有可无的生意。而专业晶圆代工厂从一开始的定位就是做服务的,要把无晶圆厂服务好才有饭吃:“我们会为客户赴汤蹈火。”心态的不同决定了服务质量的不同,这让IDM厂在同等技术水平的前提下很难同专业晶圆代工厂竞争。
台积电之所以如此重视服务,是因为台积电不愿与晶圆代工同行进行低价竞争,希望通过更好的服务来给客户提供更高的价值。台湾交通大学管理科学研究所教授朱博涌曾经问张忠谋:“台积电的获利有40%,一定会吸引竞争者投入,你如何应付?”张忠谋的回答是:“市场是大家的,你不能限制别人做,你只能反过来要求自己。”
朱教授问题中的竞争者,其实指的就是联华电子。