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台湾芯片,为何中国台湾的芯片设计

来源:整理 时间:2022-04-07 19:35:20 编辑:华为40 手机版

台湾做的“芯片”比大陆的好吗?

台湾做的“芯片”比大陆的好吗

“台湾有台积电、美国有高通、韩国有三星”,台湾的“芯片”产业真的很强。中国台湾地区的台积电、日月光、联发科等,都是耳熟能详的“芯片”领域很强大的企业。台湾虽然只有区区2000多万人口,但在集成电路(“芯片”)产业领域,却是世界顶级的,与美国、韩国同处世界一流水平。而且,台湾在整个芯片产业链上布局非常完整,企业实力很强,市场占有率很高。

因此,目前中国台湾地区的“芯片”产业比大陆要好很多。台湾“芯片”产业代表:台积电我们从新闻媒体上经常看到,台积电总是第一个拿到最多、最先进的光刻机。这是为何?因为垄断全世界的顶级光刻机生产商ASML(中文名:阿斯麦尔),曾经一度面临破产;直至台积电给ASML一笔关键的订单,并且展开深度合作,才让ASML存活并且高速发展壮大的。

甚至,台积电曾经还拥有5%的ASML股份;所以,台积电今天实力这么强大,是因为其在产业链上布局很早很全面,同时技术积累也领先全世界。短期来看,全球是没有任何企业,能够挑战台积电在高端芯片制造方面的绝对领先地位。台湾的“芯片”产业链完整、实力强大;台积电,垄断全球中高端芯片的代工;5家企业,垄断封装测试4成多的市场;芯片设计,仅次于美国排在全球第二;结论:从芯片设计到制造,再到封测等三个关键环节,台湾都处于世界一流水平,甚至很多技术是世界领先的。

下面我们从“芯片”整个产业链来具体说明:上游--芯片设计全球10大芯片设计公司——美国6家,中国台湾3家 ,英国1家;这十大芯片设计公司是:高通、博通、英伟达、联发科、AMD、赛灵思、瑞昱半导体、联咏科技、美满电子、戴乐格半导体;其中,联发科、瑞昱半导体、联咏科技均是总部位于中国台湾的企业;因此可以看出,在“芯片”的产业链上游——芯片设计领域,目前中国台湾地区,是仅次于美国排在世界第二,实力自然非常强劲。

(说明:很遗憾的是,由于美国禁令,中国的华为海思已经跌出前十。)中游--晶圆代工制造全球10大芯片(晶圆)代工厂——中国台湾有4家,大陆有2家;台湾在这一领域拥有四家企业,分别是台积电、联电、力晶、世界先进。其中,台积电是这个领域绝对的世界第一;不论产量还是技术,在全球都是遥遥领先的。迫于美国制裁禁令,台积电无法继续为华为代工制造高端芯片,而目前全世界找不到任何企业能够媲美台积电的技术水平。

因此,华为也只能无奈地慢慢减少高端手机的生产。在2021年第一季度,华为手机在全球手机市场份额的占比,已经从原来的世界第二跌到前五之外。下游--封装测试;全球十大封测公司——台湾5家、大陆3家、美国1家、新加坡1家(2019年数据)具体各地区分布:中国台湾地区:日月光、矽品精密、力成科技、京元电子、颀邦,市占率为43.9%;中国大陆地区:长电科技、通富微电、华天科技,市占率为20.1%;美国:安靠Amkor,市占率为14.6%;新加坡:联合科技,市占率为2.6%。

其中,中国台湾地区的日月光半导体企业,目前是全球第一的芯片封装测试公司,处于全球领先水平。台湾在这个领域占有全球超过4成的市场份额,同样实力非常强大。总结:目前,台湾地区的“芯片”的确比大陆好;那么,为什么中国台湾地区的“芯片”行业的实力会这么强大?其实,这个过程也是非常漫长曲折的,正所谓“罗马不是一天建成”,“芯片”产业也不是短期就能快速崛起的。

总的来说,台湾的“芯片”产业发展分三个时期;启蒙期:1966年~1974年;政府支持期:1975年~1995年;自发成长期:1995年后;台湾的“芯片”产业发展过程中的重要事件及人物:在1974年,台湾政府为了扶植电子产业基础技术的研究,由台湾工研院成立电子工业研究中心,并且在1975年由政府出资,推动“积体电路示范工厂设置计划”;(积体电路,也称作集成电路)1976年,台湾派送到美国RCA接受培训人员的合照在1976年,台湾工研院派送相关人员到美国RCA接受3英寸晶圆厂培训。

参加人员如上图,左起王国肇(创惟科技董事长)、林绪德、杨丁元(华邦电子创办人)、蔡明介(联发科创办人)、万学耘、章青驹(世界先进董事长)、谢锦铭、谢开良、刘长诚。在1977年10月,台湾工研院建成第一条3英寸晶圆生产线,这要比韩国早一年;在1983年7月,台湾经济部启动“电子工业研究发展第3期计划”,目标是发展超大规模集成电路(VLSI),实现1988年前达到1.25微米制程的能力;台湾联华在1984年,并购美国硅谷的亚瑞科技,使得亚瑞成为联华在美国硅谷的研发根据地;重要人物:台湾“经济部长”李国鼎李国鼎,是南京中央大学物理系出身,对理工类和科技类人才极度重视和尊重。

他在70年代就开始力推资讯电子产业,并在1976年创建新竹科学工业园区,专门发展电子产品,并且张忠谋也是李国鼎邀请从美国回台湾的。台积电创始人:张忠谋在1985年8月,美国德州仪器的资深副总裁张忠谋,辞职离开美国回到台湾出任工研院院长。张忠谋提出设立专业IC代工厂的设想,为没有晶圆厂的半导体设计公司提供代工生产;在1987年2月,台湾积体电路制造公司(TSMC,简称台积电)正式成立。

由台湾“行政院国家开发基金”出资1亿美金,且占股48.3%;由荷兰飞利浦占股27.5%;7家私营企业如台塑等占股24.2%;在1995年3月,由台湾龙头企业台塑集团成立南亚科技,并在台北县南林园区设立8英寸DRAM厂;台湾的半导体产业,在21世纪初开始赶上美国和日本的水平;在2003年由梁孟松帮助台积电突破130nm的“铜制程”工艺,令台积电一举超越美国IBM,成为芯片制造领域的王者。

至此台湾的半导体制造业正式成为世界第一。借鉴总结从以上中国台湾地区的“芯片”产业发展历史,我们可以看出,这是一个由地方政府推动,民营企业强力支持,高端科技人才的引进和培养等多方面结合起来的产业发展过程。这同样可以作为我们中国大陆地区,发展“芯片”产业非常好的借鉴。当然,我们已经看到国内在行动,也涌现出一些非常不错的“芯片”产业链上的企业,比如代工领域的中芯国际、芯片设计领域的华为海思、封装测试领域的长电科技等。

台湾芯片代工业为什么比大陆领先很多?

台湾芯片代工业为什么比大陆领先很多

台湾芯片代工业以台积电为代表,的的确确比大陆以中芯国际为代表的芯片代工业领先很多,比三星、英特尔也领先不少。但是,在芯片设计、制造、封测这3个代表性环节中,只是制造比大陆领先很多。台湾领先很多的原因复杂,而大陆被领先则另有深层和惯性的原因。1 起步早只是台湾芯片代工业领先大陆的独有因素台积电成立早于中芯国际。

台积电是在1987年,中芯国际是在2000年,差了13年,这个时间差距不小。相似的例子和佐证是 ASNL公司成立于1984年,上海微电子成立于2002年,相差18年,是更大的时间差距,在光刻机技术上则是ASML领先上海微电子更多。华为海思成立晚于联发科。海思半导体是在2004年,联发科是在1997年,差了7年,海思芯片设计技术水平比联发科高多了,不是一个量级的,与高通、苹果以及三星有一拼。

相似的例子和佐证是中微半导体同海思半导体一样,也是成立于2004,至今才有16年历史,刻蚀机达到了世界先进水平,据报道5nm的已经量产,正在研发3nm的,美国因此而立刻撤销了刻蚀机的出口限制;相反的例子则是紫光展锐成立于2014年,分别晚于海思半导体和联发科10年、17年,比之2者,芯片设计水平分别低太多、低很多。

长电科技成立早于日月光。前者是在1972年,后者是在1984年,差了12年,前者的芯片封测技术水平略低于后者,2019年的世界排名则是前者第三、后者第一。2 不被外部封锁并非是台湾代工业领先大陆的独有因素台积电可以买来荷兰ASML最顶尖的EUV极紫外光刻机。据报道,一次可以买7台。中芯国际则1台也不可以,虽然早在2018年5月就订购了,由于美国的阻挠,至今还没有到货。

中芯国际并不是完全被封锁。据报道已经买到和使用ASML的含有美国技术DUV光刻机来量产14nm工艺芯片,其实,中芯国际还使用了另外一些美国技术、产品、设备,这是中芯国际亲口说明的。正是由于未能实现去美国化,中芯国际面临着可能不能再给华为代工芯片的局面,即便是拥有了全球顶尖光刻机。据报道,大陆半导体行业中的企业都使用了美国技术、产品和设备,都面临着去美国化的艰巨任务,道路漫长,尤其是在制造中国技术的世界先进水平光刻机上。

3 台湾芯片代工业比大陆领先一定是由于综合性原因起步晚很多未必就被领先很多。高通成立于1986年,早于海思半导体18年,却并没有领先很多,而海思半导体能够这样,一定与背后的华为是怎样的一个公司有莫大关系。由此,可以想到中芯国际和上海微电子成立分别晚于台积电和ASML13年、18年却被领先很多,一定是由于在哪些方面与华为相比有很大的差距。

反过来看,起步早则甚至有连领先以至先进都做不到的,联发科就差不多是这样的一个企业,不正常,相形之下,长电科技和中微半导体2家却都接近于正常了,是不是由于做出了正常甚至是超常的努力?肯定不是一句所分工的环节科技含量相对低就能解释清楚的,更不是唯一的解释。台湾包括芯片代工业在内整体布局在总体上比大陆早这个原因不可忽视。

已知,基于专业化的产业整体一体化的先发作用至关重要。在布局上,本来长电科技成立比日月光还早,差了1个年代,然而,最先跟上长电科技的中芯国际则差了3个年代,而台积电的成立只比日月光晚了3年,与华为的成立同年;即便是比日月光成立晚了13年的联发科,也早于紫光展锐13年,但紫光展锐比长电科技却晚成立了42年,这个时间差距太大了,好在这中间海思半导体成立了。

结果是,迄今为止,台湾芯片产业链只比大陆落后了1个环节,即芯片设计。大陆芯片业在“被选择性封锁”情况下没领先台湾有深层次和一贯性的原因。人家的顶尖设备买不来,自己也没造出来,结果是光刻机制造厂制约了自我的发展,又制约了芯片代工厂的发展,芯片代工厂于是制约了芯片设计厂的发展,芯片设计厂则制约了国产高端手机的发展。

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