量產4nm，進軍2nm，為何臺積電能成為世界第一？

　　文/DoNews專欄作者 maomaobear

　　日前，臺積電在其官網所披露的二季度財報分析師電話會議材料中，提及4nm工藝的。

　　臺積電CEO、副董事長魏哲家在會上表示，他們將推出4nm工藝，作為5nm工藝家族的延伸。4nm工藝將兼容5nm工藝的設計規則，計劃在2022年大規模量產。

　　同時，臺積電3nm工藝也將大規模量產，后者計劃量產的時間是2022年下半年。3nm工藝能把晶體管密度較5nm將提升70%，運行速度提升10%到15%，能效提升25%到30%。

　　而且臺積電2nm技術也已經突破，臺積電將切入環繞式柵極技術 (gate-all-around，簡稱 GAA)技術，并獲得技術重大突破，成功找到切入 GAA 路徑。2nm量產也有曙光。

　　當中國自主產業鏈90nm都非常困難的時候，臺積電高歌猛進超越英特爾成為世界第一，它是如何做到的?

　　張忠謀傳奇

　　臺積電的創始人是張忠謀，創辦臺積電時他已經55歲了。

　　張忠謀浙江寧波人，出生于1931年，其父曾任寧波市鄞縣財政局長，其母是寧波清代著名藏書家徐時棟的后人。算是世家子弟。

　　出生當年，918事變爆發，日本侵華。他從小就為避戰亂輾轉遷徙。在南京、廣州、重慶、上海、香港都住過，童年時光大部分都在香港度過。

　　1941年，太平洋戰爭爆發，日本入侵香港，其父張蔚觀又攜妻帶子前往重慶，張忠謀進入重慶南開中學就讀。

　　抗日戰爭打完了是內戰，1949年，新中國成立，18歲的張忠謀進入美國哈佛大學，全校1000多位新生，他是唯一的中國人。

　　1950年，張忠謀轉學到了對面的麻省理工學院，專攻機械工程。1954年，獲美國麻省理工學院機械系碩士學位。

　　碩士畢業后，張忠謀沒有通過博士資格考試。他工作了，手里拿著包括希凡尼亞和福特汽車在內的4家公司聘書，他去了Sylva-nia半導體部門當工程師，踏入半導體業。當時半導體行業還在嬰兒期，他是最初的從業者。

　　1958年，27歲的張忠謀來到德州，進入德州儀器，為德州儀器第一個中國員工。當時德州儀器年營業額不到1億美元。而沉浸在半導體技術研發中的張忠謀常與同事、集成電路(IC)的發明人Jack Kilby一起喝咖啡、談研究，他目擊了集成電路的發明歷程。

　　1965年，升任集成電路部門總經理。1972年，先后就任德州儀器公司副總裁和資深副總裁，是德州儀器的第三號人物，僅次于董事長和總裁。此時德州儀器早已成為世界第一，在全球有6萬員工，其中一半歸張忠謀管。是最早進入美國大型公司最高管理層的華人。

　　1985年，53歲的張忠謀放下“美國夢”，回到臺灣擔任工業技術研究院院長。

　　1987年，55歲的他創立臺積電，開創的晶圓代工(foundry)模式。

　　可以說，沒有張忠謀，就沒有臺積電。作為一個美國半導體行業的資深從業者，他幾十年的職業生涯掌握了半導體制造的所有細節，有豐富的資源與人脈。

　　千軍易得，一將難求，這種領軍人物，帶來人才，技術，資源，為臺積電做了奠基。

　　臺積電的崛起

　　1987年臺積電成立的時候，并沒有很大優勢。在它之前有臺聯電。雖然臺積電也得到了臺灣官方的很多的幫助，但是起步還是很難的。

　　這個時候張忠謀開始發揮人脈關系，1988年，他通過私人交情將老朋友安迪·格魯夫(英特爾公司前董事長和首席執行官)請到臺灣對臺積電開展認證，爭取為英特爾代工產品。

　　通過認證，臺積電拿到世界半導體行業入門證。

　　然后，他又幫麻省理工的師弟，高通創始人歐文·雅各布斯做無線芯片，賺到第一批利潤。

　　安迪·格魯夫、歐文·雅各布斯這些普通人眼中的大牛，對張忠謀來說，都是朋友和小兄弟。

　　臺積電很清楚專利糾紛的問題，所以投資者他找了飛利浦，利用飛利浦的技術，避開糾紛。這樣，臺積電積累了第一桶金。

　　1998年，臺積電用了11年，才在0.18微米制程上勉強趕上IDM，有了足夠的競爭力。

　　2000年起，12寸廠成為新建晶圓廠主流，但一座造價高達25至30億美元，不僅中小IDM負擔不起，大型IDM要投資也常顯吃力，臺積電開始獲得越來越多的重量級客戶，臺積電開始騰飛。

　　同年，臺積電收購了世大，張忠謀把德州儀器時期的小弟張汝京的廠子給收購了，小弟弟事先沒有得到通知，怒而出走創立了中芯國際。

　　但是，臺積電通過收購，壓倒了臺聯電，確立了老大的位置。

　　2007年后，智能手機興起，蘋果和高通、海思的大量訂單讓臺積電不斷加速追趕世界領先。

　　2010年，在28nm工藝路線上，臺積電押對了寶，在28nm上超越三星等競爭對手。

　　2013年，臺積電的16nm工藝接近英特爾14nm工藝，開始趕超英特爾。

　　2017年，臺積電7nm工藝試產，英特爾10nm推遲，臺積電終于成龍，進入無人區。此時，臺積電成立30年。

　　2018年張忠謀退休，功德圓滿。

　　5nm、4nm、3nm、2nm，臺積電已經開始領先。

　　臺積電的啟示

　　臺積電雖然不是張忠謀一人之力，但是沒有張忠謀就沒有臺積電。

　　這種頂級產業，就是千軍易得，一將難求。張忠謀在德州儀器的小弟張汝京創辦中芯國際也是如此。

　　在技術壁壘、專利壁壘森嚴，資金密集的芯片制造行業，沒有人脈與積累是很難入場的。

　　在發展初期，政府扶持是必要的。臺灣的芯片制造業，當時的臺灣政府機構在資金上，技術上，人才上，金融服務上給了很大支持。沒有臺灣政府機構的支持，臺灣就不會有先進的芯片產業。

　　在芯片制造上，積累和耐心很重要。芯片一代代更新，一代技術路線選錯了，就可能損失好幾年，損失幾百億。

　　經濟形勢變化，遇到經濟危機需求下降，往往會搞死一家企業。

　　很多半導體制造企業都沒有堅持下來，而臺積電堅持下來了。

　　這兩天，中芯國際上市，寒武紀上市，這是好事。但是成就不是一蹴而就的。

　　長時間扶持，堅定的跟蹤，在技術節點突破，中國大陸也能制造出下一個臺積電。