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这家工厂，是被华为、苹果、高通、英伟达、AMD等芯片设计大佬集体下单的顶级制造商；这家工厂，不仅2020年Q1利润是华为的两倍，平均毛利率长年保持在40%以上。究其地位，彭博给它这样一句评价——“鸟瞰整个半导体产业链”。
出品|虎嗅科技组
作者|宇多田
然而，成立30多年来，这家全名叫做“台湾积体电路制造公司”的芯片厂，从不像一众互联网或软件企业那样，被普罗大众视为高科技创富的风口代表。
“很多东西大家一听代工，就以为是低端的加工厂。这让台积电在历史上的很长一段时间里被认为是那种劳动密集型的组装加工车间。但事实上，台积电工厂里的精密设备、半导体工艺以及人才，才是真正难以被复制的宝藏。”这让一位芯片设计从业者不由感慨，半导体的苦和累太难被外界知晓。
历时两年的“华为受虐史”与喷涌的中国造芯潮，让素来习惯沉默的半导体产业受到越来越多普通中国人关注。大家终于认清了一个基本事实：在所谓的大数据与人工智能背后，半导体产业具有更高的准入门槛，更庞大的价值与供需链条。一旦某一环被掐住脖子，巨头也有毙命危机。
从无到有
成立于1987年的台积电只做一门生意，就是把画在图纸上的晶体管给造出来。
如果用更加专业的语言描述，就是我们熟知的芯片大佬们，如高通、博通、AMD、英伟达、英飞凌、华为海思，都叫做“无厂化半导体企业”——他们只负责设计和销售，但生产得外包给专门的半导体制造厂商。
这门生意现在看很大，但如果回溯至30多年前，美国和日本的半导体巨头们还坚守IDM模式——做芯片都是大包大揽，从设计、制造，再到封装、测试，一定都要握在自己手里才能安心。而如今，全世界只剩下英特尔有覆盖全套流程的强悍能力（三星在设计上稍逊色）。
因此，在上世纪80年代所有芯片公司都以拥有晶圆铸造厂为荣的背景下，台积电创始人张忠谋创立的芯片垂直分工时代的开幕，并不是一个“振臂一呼，应者云集”的英雄故事。
当时主导这个行业的是英特尔与AMD，两者都对此非常不屑。
有个小插曲可以说明台积电当时的境遇。20世纪90年代，芯片设计公司将制造业务的风潮渐起，关于“是不是要把生产制造分出去”的讨论逐渐热烈，AMD联合创始人Jerry Sanders说过一句在当时很有名的膈应话：“真男人都要自己制造芯片（Real men have fabs）。”
这明显是一种侮辱。
且不论别的，单说资金，对从零起步的台积电就是第一大挑战。为了购买设备，建设厂房，台积电一开始就需要很多很多的钱。但无论是美日芯片大佬，还是岛内的半导体公司，对“借钱”这件事无不摆出一副“拒之门外”的姿态。
1987年，在加州理工火箭喷射推进实检室做研究员的张肇壮，在翻阅台积电投资文件时发现，台积电2亿多美元的启动资金，除了48.3%都是由政府出资，其余27.5%是由荷兰飞利浦承担，24.2%由省内企业分担。有趣的是，投资的省内企业无一家跟半导体产业相关。
“这虽然很反常，但不是不能理解。文件写着工厂要掌握几个制程，生产不同种类的电路产品 ， 包括存储、逻辑芯片以及一些ASIC专用芯片。但对于采用何种技术与何种半导体去生产则解释地非常模糊，而以当时台湾省的科技人才以及产业规模 ， 是很难办好的。所以台湾相关企业不会相信台积电。” 他简单总结了原因。
看来，每一个宝藏产业“不被看好”的历史总是相似的。
几年发展之后，1990年时的台积电终于不用再租借工业研究所的厂房，有了第一个全资工厂；1993年又建起了台湾第一个8英寸芯片厂。为了筹集更多的钱扩建工厂，台积电在1994年申请了IPO。
这样的故事开头让台积电以后的发展愈加具有戏剧性——如今，它不仅成为最受东西方资本追捧的半导体大佬之一，也开始左右全球半导体行业的走向。
制图：虎嗅宇多田。制图不易，盗图必究
现在的台积电，具备了1年内为499个客户生产10761种产品的能力，芯片年产量超过1200万块。这些芯片，都需要用到台积电多达272种不同的制造技术和复杂的产线管理流程。其市值，也从1997年的149亿美金一路跃升至现在的2828亿。
举个例子，手机里与通信网络密切相关的射频（RF）模块，背后就藏着一个市值高达197亿美元的美国射频巨头Skyworks。而他们的射频芯片，就需要交给台积电，因为后者拥有先进的射频制造工艺。
2019年，台积电连续第4年成为中国台湾地区的专利大王。除了有1333种发明专利被申请，申请专利的员工人数也首次了突破1000人。
所以它被称为世界上“最能给技术和人才买保险的公司”一点都不为过。
在竞争惨烈的半导体产业，台积电的成长是一个让世人瞩目的奇迹。而晶圆代工这种“开天辟地”的模式，也向所有半导体新兴企业证明——以弱胜强更是可以做到的。
技术：决定着台积电的上升曲线
为德州仪器效力了30年的张忠谋明白，“用技术可以干掉大公司”是被自己老东家验证过的真命题。
1954年的德州仪器还是一个很不起眼的小公司。但就在这一年，被德州仪器从贝尔实验室挖走的半导体专家戈登·蒂尔在一个枯燥的学术会议上，面无表情地向外界宣布了“德仪研发出了世界上第一块商用硅晶体管”这个消息，立马惊醒了台下一众昏昏欲睡的观众。
自此，德州仪器开启了称霸半导体行业长达20年的黄金时代。
这件事，对4年后进入德州仪器的张忠谋影响深远。他在自传里用几个“叹号”表达了当时的澎湃心情：
“德仪在硅晶体管上的突破，立刻重划了半导体市场的版图。它为此后无数小科技公司建立一个典范：以小搏大是可能的！以小搏大有成功的机会！
“寻根究底，科技进步的脚步在二次大战后明显加速，‘技术转折点’层出不穷。在每一个‘技术转折点’出现 时，大公司不见得比小公司强，小公司与大公司几乎有均等的机会。”
此后数十年里，他见证了若干次因为技术革新而带来的新生与死亡。而台积电成立后，因为技术未达标导致订单遭抢夺的数次意外，更让他清晰认识到，只有把最先进的技术握在自己手里，才能避免“猝死”。
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台积电创始人张忠谋，图片来自谷歌
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过去5年里，台积电每年的资本支出总额都在130亿~150亿美元之间，2019年更是达到创记录的149美元；同时，作为台湾地区研发投入最大的企业，台积电研发投入占总收入比重每年都在8%左右，基本保持在20亿~30亿美元。
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2020年初，尽管受疫情影响半导体市场前景不甚明朗，但台积电仍然承诺把2020年总收入的9%用于先进技术研发，这意味着研发预算将超过36亿美元。“疫情会对公司业务造成一定影响，但我们不会调低相应的支出。”台积电高管在4月的 Q1电话会议时再一次强调。
制图：虎嗅宇多田，数据来源：台积电。制图不易，盗图必究
技术差距，投入数百亿美元建新厂的高昂成本，以及上一代制程工厂设备折旧成本与过剩产能，不知让多少晶圆代工企业陷入财务困境。譬如曾辉煌一时的新加坡特许与以色列 Tower，自台积电与联电建立垄断性优势后，他们每年产能仅能卖出6~7成，不亏损就是奇迹。
最终，大批晶圆代工厂不得不望着台积电渐趋渐远的背影，主动退出主赛道。
2019年中旬，台积电曾经的最大竞争对手格罗方德与联电公开宣布，由于无法负担高昂成本，他们已退出7nm 工艺的开发。这便让台积电成为世界上目前唯二可以生产出7nm 芯片的专业代工厂（另一家是三星）。
但台积电仍然在奔跑。他们的5nm芯片已经进入量产阶段，耗资预计超130亿美元的3nm工厂将在明年试产，2nm工艺也已经在筹备中。
“半导体人要越跑越快才行，没有哪怕一分钟停下来的时刻。” 一位晶圆厂从业者感慨，台积电目前只有英特尔的工厂与三星的制程工艺可与其媲美，与中芯国际等大陆厂商的差距至少5年。
“半导体产业是一个凭真本事拼生死的行业。偶尔的取巧不可能保持长时间的强大，必须要有自己傍身的技术，接受自由市场的考验，然后站在太阳底下去战斗。”他说。
既得是制造匠人，还得是管理大师
大部分人对张忠谋“时代传奇”的定义，都是围绕其开创半导体垂直一体化代工模式展开的。这的确是一个开天辟地式的贡献——
从产业链往下看，这一模式拯救了资金不足，但想象力丰富的芯片设计人才；
从历史节点往后看，半导体产业正式进入了芯片设计巨头（英特尔、AMD为代表）、代工厂（台积电为代表）以及IP授权厂商（ARM为代表）的“权力制衡”时代。
但这些宏观视角的成就，都不足以刻画出以张忠谋为首的半导体制造业人才的特有品质。张忠谋的早期经历告诉我们，有些重要的东西其实被大众给忽视了。
“张忠谋担任德州仪器副总裁时，经常去工厂视察。他会非常严格指出产线问题，在场的人大气不敢出，连旁边白人高层都没有他给的压力大。” 一位曾经与张忠谋打过交道的国外半导体企业领导，形容他“比任何人都严格和可怕”。
张忠谋自己也说过，有太多人很不喜欢他。但制造业，却离不开这种人。
在进入德州仪器之前，张忠谋在一家名叫希凡尼亚的晶体管公司做“产线工头”，每天都要跟十几个作业员一起做焊接晶体管的工作。这项工作在当时是个手艺活——你得在一个放大镜的辅助下，手工把铜丝焊接到电极上。
手工，便意味着“不稳定”，因为效果完全取决于单个操作员的焊接水平，因此良率自然不会高。他观察了几天，竟然用学过的理论知识搞出一套“间接加温法”，一下子提高了良率；接着，他又拿着这套新方法“训练”了两个作业员，最后，一整条产线换上了他创造的焊接方法。
这样的故事，基本贯穿了张忠谋的前半生。
德州仪器时期的张忠谋 图片来自《张忠谋自传》
无论是在希凡尼亚，还是后来进入处于黄金时代的德州仪器，他从未改变过长时间蹲守一线的作风，也从不一味遵从旧的产线规格——一看老方法不奏效，就开始琢磨怎么利用理论知识改进生产流程。
作为名副其实的流程管理大师，张忠谋赠予整个产业最宝贵的个人财产，便是强大的生产流程管控能力。
一方面，他懂得将思维程序与理论依据渗透到内核复杂的机械实体中；另一方面，他深知将产线上的“人类”进行合理调配的重要性——将工程师、生产员以及作业员的利用率达到最大化。
很遗憾的是，这些技能只有亲临现场，才有机会彻底掌握。
2008年全球金融危机，台湾半导体产业受到重创。台湾力晶、茂德等内存厂商出现巨额亏损，一蹶不振，台积电也没能幸免，2009年第一季利润下滑95%；与此同时，AMD公开承认台积电40纳米的良率不足，也有台媒爆料台积电良率不足导致许多订单被抢。
2009年，张忠谋以78岁高龄重新执掌台积电，2010年，台积电第一季税后盈利达到11亿美元，成为当年盈利额最高的台湾科技公司。
三年时间，台积电重回巅峰。
“对于科技产业来说，具备技术门槛是没错。但半导体涉及到生产制造。对于整个高端制造行业，比‘技术’更重要的元素，其实是‘管理’。
当一个问题变成技术流程管理问题的时候，就一定比技术问题复杂。”
斯坦福大学毕业，做芯片十余年的芯英科技创始人杨龚轶凡坦言，行业内都清楚一个事实，科技类企业越偏生产制造，“人”的重要性就越强。
“一旦涉及到生产流程，就意味着有若干道工序，而每个工序又包含着若干台精密仪器。即便一台机器的良率能达到99%，那么两台、三台放在一起呢？管理不善的话，整个流程上的二三十台机器，跑一遍下来可能良率1%都不到。”
因此，做高端制造的优秀人才一般都能耐得住寂寞，而且不会太年轻。
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一方面，他要有前线作战经验，另一方面，还得管控过整个流程，做出过不错的量产结果。因为在课堂上你是永远学不到怎么去管理半导体设备的，只能亲自去蹲产线，慢慢做到比较高的职位，纵观过整个产线的运行方式，才能做出好的流程控制。
“我每天8点去上班，7点回家吃个晚饭，晚上再去产线继续盯着。几个月都没有起色，但我们一直在不断变动生产流程，到第四个月，有了质的突破。”在张忠谋自传中，他管理才能的积累，全都藏在这些一做就是十年的琐事中。
也正是由于这种管理人才需要实地培养多年，因此中国大陆着实不多。
这也是为何以中芯国际代表的大陆晶圆厂们，十几年来拼命挖台积电等一流工厂的人才，而且挖的不是一个兵，而是一个“帅”，或是一个“师”。
当然，这也从反向印证了，为何大陆有些投入百亿人民币建设的晶圆厂，最后因管理不善而倒闭。
图片来自谷歌
一位匿名芯片从业者认为，中国一直都面临很严重的人才错位。十几年前就在说制造业管理人才的重要性，但如今仍然是一个很大的问题。
“也不能只靠挖人，不然持续诉讼是个很大的麻烦。重点还是要让老一辈‘匠人’的经验传承下去，是时候去重点培养高端制造业的管理人才了。”
10年前，有本很畅销的书叫做《中国不高兴》，现在来看虽然有些观点不一定有人喜欢，但依然很有说服力：
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“曾几何时，在中国这样一个说法流行了起来：制造业是低智商、低层次的人干的，其结果是费力而好处全被别人拿走；真正高智慧、高层次的人是从事金融业，打赢金融战争。有些书还会举出种种数据，说明中国从事制造业是多么的‘亏’。
“就经济发展战略，乃至人们的价值导向而言，再没有比这种说法更误国误民的了。”
“把台积电的晶圆切开看，每一寸都刻着‘诚信’”
我们翻阅台积电的年报，发现了一个有意思的事情。他们每年年报里的“公司介绍”，开头总是这句话：“台积电不以自己的名义设计、制造或销售任何半导体产品，确保永远不会与客户竞争。”
张忠谋多年在各地的公开演讲，主题有很多，但落脚点只有一个，便是“诚实正直”。他的这句话激励过无数想要成功的制造企业：“诚实正直是台积电的经营理念，也是未来最好的保护伞。因为没有具体的东西可以保护你，只有价值可以，而‘诚信’是价值的一部分。”
1999年，张忠谋去领全球无晶圆半导体产业协会颁给自己的“模范领导奖”时，获奖感言再一次提到了“诚信”：
“我非常感动，因为这是客户给的。我们的理念一直就是为客户赴汤蹈火，为他们保守秘密，让大家一起成功。这个奖是对我理念的一个肯定。”
保守秘密，说到做到的人都不多，那么一家拥有上万名员工的国际企业呢？
“21世纪初的时候，好多公司都扬言说自己可以帮你做代工，但代着代着，你就发现怎么这些代工厂就自己开始做芯片设计了，甚至出去偷偷另开一家IC设计公司，转身抢你的生意。”在一位台湾半导体从业者眼中，这些都是血泪斑斑的产业史。
他透露，联电逐渐没落的原因不全是技术上的落后，还有“能不能为客户保守机密”的问题。
作为台湾第二大晶圆代工厂，联电曾在1996年被客户质疑偷偷设立IC设计部门。之后，联电将设计部门剥离，也就是后来的联发科、联咏、联阳半导体等设计公司。
“当时很多别的品牌，譬如像高通、索尼把自己的晶片给联电做，最后就发现，怎么联电自己就去做IC设计了？这也是为何英特尔还坚持做一体化的部分原因，因为他们觉得代工厂不会帮客户保守好秘密。”他亲身经历过那段台湾半导体产业用诉讼互斗的灰暗时期。
“但是这么多年，有一家公司真正做到了‘保守秘密’，或者说真正取得了所有芯片设计公司信任。就是台积电。”
张忠谋一直挂在嘴上几十年的“诚信为本”，如今真的变成了台积电仅次于生产能力的竞争底牌。
2005年就大力涉足晶圆代工业务的三星，在2011年被苹果控告抄袭自己的手机和平板设计后，便陆续丢掉了苹果后来的处理器代表订单。而这笔订单，自然就落在了台积电手里。
“没抄袭是不可能的。拿着别人的芯片设计图纸，可以顺藤摸瓜把手机的设计也搞出来。iPhone 的出货量后来被三星超了，追根溯源就是找三星做了代工，这是在搬石头砸自己的脚。” 一位半导体从业者认为，激烈的竞争、丰厚的利润和交叉的业务领域，很难不让半导体企业萌生小心思。
2019年，高通把自己的旗舰移动处理器骁龙865代工权也交给了台积电，而不是另一个“热门候选”三星。有意思的是，尽管高通对此的解释是“对产能有顾虑”，才没有把高端系列交给三星。但韩媒Business Korea却主动揭了自己国民企业的“短处”：
“三星的制程产能比台积电提早几个月，但却只能负责S765等中端产品，最主要原因就是要防止三星在检查设计图时偷走高通的技术。而苹果的处理器与华为海思，都有同样的顾虑。”
除了做到保守秘密，张忠谋甚至坚持将对客户的承诺“凌驾”于利润之上。
2000年，台积电工厂的产能紧张，在开会决定产能分配时，很多人建议给出高价的客户先出货。张忠谋在讨论期间始终保持沉默，但最后却撂下这样一段话：
“大家不要讨论这么多。要做到的第一点，便是‘遵守承诺’，假如以前有讲过给多少，就先做到给多少。满足了承诺，看谁跟我们关系最好；如果有多余，再看利润。”
当时一位加入台积电不就得美国业务副总裁后来提到，他是生平第一次听到“把利润放在最后”这种话。
诚信，是设计公司与晶圆代工厂相互依存的基础，也是激烈的竞争环境下必然存在的制衡。而最大最后的赢家，便是“不贪”的那个。
“把台积电产出的晶圆切开来看，每一寸都刻着诚信。”作者余宜芳在《台积电DNA》这本书里如此评价台积电。
台积电不只是“台积电”
“在我眼里，中国大陆就一家高科技公司，就是华为。因为他们做出来了中国在历史上从来无法与欧美及日本抗衡的东西。”
一位芯片从业者直言不讳表达了对华为的尊敬。他指出，华为成功在由数十年被国外严防死守的芯片设计防线上，戳了一个小窟窿。
但也仅仅是一个小窟窿，稍用一些方法，就可以被堵上。
事实上，中国要想在半导体产业上取得话事权，绝不可能只靠一家甚至两三家“华为”；而每一家“华为”，也不可能只靠自身或某个区域的合作伙伴。
首先，像台积电这种垄断型半导体企业，其崛起的过程，其实也是一部台湾半导体产业集群的成长史。在它的背后，是台湾省强大的消费电子集群与半导体产业集群。
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正如开头张肇壮所说，台积电一开始的几年因为想避开与日韩存储芯片的正面竞争，只小规模生产一些具备特殊功能的芯片，市场不大，也没人愿意给台积电下订单。除了连年亏损，台积电甚至于被外界戏称为飞利浦的“专用代工厂”。
但很快，台积电有了越来越多来自岛内产业的支持者。威盛、力晶以及茂德等一大批芯片设计厂商陆续进入国际市场，以日月光、京元电子为首的封装与测试厂商也同样是在80~90年代崛起，逐渐与台积电、联电等企业构建起了相对完整的产业闭环链条。
这在很大程度上要“归功”于台湾当时的特殊时代背景。
80年代的台湾承接了美国以个人电脑为核心的通讯电子组装代工产业，宏基、HTC与富士康等企业就是在那个时候完成了第一阶段的技术与资本积累；
但到了90年代，个人电脑产能逐渐超出了消费者的购买能力，激烈的市场竞争让消费电子硬件的成本被不断压制，这便导致本就利润微薄的组装产业更是雪上加霜。
也就是在这时，台湾本地电子产业的扩张与电脑生产工艺的成熟，开始催生出往中上游延伸的新产业——零部件设计与加工。很多电脑生产商的想法其实很简单：既然利润很低了，那芯片就不要进口了，本地搞就好了。
因此，台积电等企业的出现更像是一种“配套工序”，但却最终延伸出一个全新的产业集群，让台湾省真正有了技术输出的底气。
图片来自新材料在线
其次，从全球整个全球半导体产业的链条来看，那就更是一个复杂到惊人的生态了。
