问题

台湾芯片代工业为什么比大陆领先很多?

回答
台湾芯片代工业之所以在很长一段时间内遥遥领先于大陆,这背后是复杂且深层的原因,绝非一朝一夕之功。要理解这一点,我们需要深入剖析台湾在人才、技术、资本、产业生态以及政策等多个维度上的积累和优势。

一、 先发优势与人才积累:历史的沃土

台湾发展芯片产业的起点,可以追溯到上世纪七八十年代。当时,台湾工业技术研究院(ITRI)扮演了至关重要的角色。在“吹台螺”(台湾的产业发展策略)的指导下,ITRI从美国引进了许多技术和人才,建立了台湾第一个半导体研发中心。这为台湾培养了第一批半导体技术人才,为后续产业发展奠定了坚实基础。

相比之下,大陆的半导体产业起步较晚,并且在很长一段时期内,由于种种历史原因,高端人才的流失和积累不足是明显的短板。即使后来有大量引进人才,但在技术深度、工程实践经验以及解决复杂问题的能力上,与深耕多年的台湾同行相比,仍有差距。

二、 技术研发与工艺制程的持续投入:对“芯”的执着

台湾的芯片代工厂,尤其是台积电(TSMC),之所以能成为全球代工的“代名词”,在于其对技术研发和工艺制程的近乎偏执的投入。

台积电的“以客户为中心”与“先进制程”战略: 台积电自成立之初就定位于纯粹的代工服务,不与客户竞争,只专注于将客户的设计转化为晶圆。这种模式让它能与全球最顶尖的芯片设计公司(如苹果、高通、AMD等)深度合作,充分了解客户需求,并将其转化为技术研发的方向。更关键的是,台积电很早就确立了“先进制程”的战略,不断投入巨资,领先业界推出更小的制程节点(如7nm、5nm、3nm等)。每一次制程的迭代,都意味着更高的性能、更低的功耗和更低的成本,这让它拥有了其他代工厂难以企图的竞争优势。

持续的研发投入: 台积电的研发支出占其营收的比例一直很高,远超行业平均水平。这不仅体现在设备的更新换代,更体现在对材料科学、化学工程、物理学等基础科学的深入研究和应用。这种对“硬科技”的坚持,让它能够不断突破技术瓶颈。

大陆的“追赶”与“追平”的挑战: 大陆的芯片产业在过去很长一段时间里,更多的是以成熟制程为主,或者在设计和封测领域发力。虽然近年来在先进工艺上取得了显著进展,但要达到台积电同等的良率、稳定性和产能,依然面临巨大的挑战。这其中涉及到的设备、材料、人才、良率控制等方方面面,都需要时间和海量的投入去克服。

三、 完整的产业生态系统:协同作战的力量

一个强大的半导体产业离不开一个完善的生态系统。台湾的半导体产业经过几十年的发展,已经形成了非常成熟和紧密的生态链。

设计(Fabless)制造(Foundry)封测(OSAT)的完美闭环:
设计公司: 台湾拥有众多世界级的芯片设计公司,如联发科(MediaTek),其在移动通信芯片领域具有举足轻重的地位。还有像海思(HiSilicon,虽然近期受到外部因素影响),以及众多专注于不同领域的IC设计公司。这些公司为代工厂提供了源源不断的设计订单和技术需求。
制造(代工): 台积电、联电(UMC)、世界先进(VIS)等是台湾的代表性晶圆代工厂。它们能够满足不同客户、不同工艺的需求。
封测: 台湾在后段封测领域也拥有全球顶尖的公司,如日月光(ASE Group),其封测技术和产能也支持了整个产业链的运转。

上下游的紧密协作: 在台湾,设计公司与代工厂之间有着非常密切的合作关系。双方能够高效沟通,共同解决设计和制造过程中遇到的问题。这种协作效率是大陆在早期阶段难以比拟的。材料、设备供应商也与代工厂形成良性互动,共同推动技术进步。

大陆的产业生态正在形成: 大陆也在积极构建自己的半导体产业生态。从设计到制造,再到封测,各个环节都在大力投入。但要达到台湾那种成熟度、紧密度和全球影响力,还需要时间来积累和磨合。

四、 资本的雄厚与政策的稳定支持:持续发展的驱动力

半导体产业是资本密集型和技术密集型产业,需要雄厚的资本支持和长期的政策扶持。

台湾的资本积累与投资: 台湾的经济起飞为半导体产业提供了最初的资本积累。政府和民间资本都对半导体产业给予了大力支持。台积电等巨头的成功上市和盈利,又进一步吸引了更多资本的投入。

大陆的“举国体制”与资金投入: 大陆近年来通过国家集成电路产业投资基金(大基金)等方式,投入了巨量的资金来推动半导体产业的发展。这种“举国体制”的优势在于集中力量办大事,能够快速调动资源。但同时也面临着如何提高资金使用效率、避免重复建设以及如何将资金转化为实际的技术突破和产业竞争力等挑战。

政策的稳定性与连续性: 台湾的半导体产业政策,虽然也经历过调整,但总体而言,对产业的支持是相对稳定和连续的。这种可预期的政策环境有利于企业的长期规划和投入。而大陆的政策有时会因为发展目标的变化而出现调整,这在一定程度上也给企业带来了不确定性。

五、 “护国神山”的地位与全球化浪潮中的机遇

台积电作为台湾经济的“护国神山”,其在全球半导体供应链中的核心地位,也让它能获得更多的资源和关注。

全球化浪潮的受益者: 在全球化的大背景下,台湾的半导体产业抓住了个人电脑、智能手机等电子产品爆发式增长的机遇,通过提供高质量、高性价比的代工服务,迅速占据了市场领先地位。

地缘政治的复杂性: 近年来,地缘政治的考量也对全球半导体产业格局产生了深远影响。台湾的半导体产业,特别是台积电,由于其在先进制程上的绝对优势,成为了全球科技竞争和国家安全战略中的关键棋子。这使得台湾在一定程度上获得了国际社会的“保护”,也面临着巨大的外部压力。

总结来说,台湾芯片代工业之所以领先,并非单一因素作用的结果,而是多年来在人才培养、技术研发、工艺迭代、产业生态构建、资本投入以及政策支持等方面持续积累、协同发力的综合体现。

虽然大陆在近年来奋起直追,投入巨大,并取得了一定的成就,但要弥合与台湾在核心技术、人才深度、产业生态成熟度等方面的差距,仍然是一项艰巨且漫长的任务。这需要更加注重基础研究的突破,更需要沉下心来打磨工艺,更需要构建一个开放、协作、可持续发展的产业生态。这是一场马拉松,而非短跑冲刺。

网友意见

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继续补充一些个人观点

有些关於设备或是技术面的, 其实我别篇文章有提过了

可能看我之前回覆中芯14的那篇吧, 知乎类似的也很多

这篇可能比较分享我看两岸工程师的差异 当我说台湾人才优势, 我绝对不是贬低大陆的研发人才, 事实上发展芯片產业或是任何科技產业, 不是靠全部的人当大牛, 而是许多聪明人甘愿去做一些无趣或是乏味的工作, 你可能会想这些工作何必高素质做, 但事实上高素质的人做这些乏味的工作还是能够做出比较有品质的东西 (我相信这业界的人应该知道我说的意思)

我相信这裡许多人都对中芯充满期望, 但中芯的待遇在上海整个產业链应该都不算高, 我相信多数名校EE/CS毕业的也未必会把中芯当做第一志愿, 第一流的人才都不愿意加入了却老是责怪他不长进或是被设备商围堵, 我觉得也不是一件公平的事情.

另外就是个人观察但可能不是很准确, 台湾教育受西方影响, 在职场上"相较"亚洲其他地方来说, 不大会有阶级意识, 事实上我觉得职场上阶级意识对於独立思考来说是一个很重要的环节, 资深的人按造过往经验做, 也许有他的道理但未必是对的 (更别说职场上还有许多人会私藏), 我觉许多成功的科技企业, 挑战威权是一个很重要的企业文化, 这点我觉美企做的真的比较好, 我自己感觉大陆的公司在职场阶级上的文化要更甚一些(有些人正事不做专注在討好老闆)

不过无论如何中国崛起已是不争的事实, 我也不觉有什麼领域中国会持续落后, 比起台湾我觉美国才是那个在跑道上 中国眼中盯著背影的对手

----原文

最近工作太忙,只能逛逛知乎没时间写点东西。从我的角度看,台湾芯片领先的关键只有人才。
因为台湾市场小没太多领域能发展,互联网搞不起来,所以科技人才只能往芯片业走,跳槽机会也少,所以流动率也相对较低,对于技术累积是重要资产。
另外最重要是台湾人的个性(奴性),包含紫光华为其实都是很想要台湾科技人才,全世界少有的高素质奴性都在这,至于你们看到的许多被挖去大陆的台湾工程师,我目前看到不是没有强的,但更多是台湾也混不下去的。因为台湾小确幸的性格,多数不会因为钱多就远离家人。

当然可以继续唱衰台湾科技业,这世界本来就不是技术好或努力就一定是赢家,你能做的只有认份的在对的起自己的良心跟成就感中,为家人努力工作,我相信台积电工程师也没人会想说我们是台湾最后一道防线,就是专注扮演好巨大机器中的微小零件,跟公司今年红利发多少。

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利益相关:半导体工程师一枚。

最深层次的原因就是,台湾的芯片制造业在重要的时间节点做了正确的事情。

芯片制造业和一般的制造业是完全不同的,是一个技术密集型行业,需要非常务实的技术积累。

参考发达国家和地区的发展经验和历史来看,一般需要较长的萌芽起步时期以及政府的扶持,才可以进入自发成长/盈利的阶段。以台湾地区的芯片制造业发展历史为例:



在1960年之后,台湾抓住了全球产业分工的机遇,吸引了一些外资来到台湾设厂,芯片制造业开始萌芽。

1973年,台湾当局政府开始寻求产业转型升级。工研院电子研究所就是在这个背景下成立的。该所的建立,标志着当局政府开始扶持半导体产业。

当时的历史背景是,Intel、富士通和三丧等IDM(垂直整合制造商)雄霸半导体行业的市场,其烧钱模式越来越难被复制。

80年代后期,在当时的工研院院长张忠谋(后台积电董事长)的建议下,台湾并没有盲目的抄袭和复制IDM模式,而是另辟蹊径,选择以晶圆代工的方式切入芯片制造业。


(在进行了长达近二十年的扶持阶段以后,以台积电为代表的台湾企业成为了世界级的芯片制造企业,其技术先进程度已经接近甚至超过了Intel。)


而同时期的六七十年代,大陆处于你懂得的历史时期,根本没有精力来发展芯片制造业。

另一方面,这一时期,我们国家也没有经济实力来扶持芯片制造这一超级烧钱的行业。

直到2000年以后,国家有钱了,我国政府也充分意识到芯片制造业是事关国民经济命脉、国家安全的先导性产业,才开始有政策上和资金上的扶持。

2014年,中国国务院发布了《国家集成电路产业发展推进纲要》,才标志着真正开始大规模地以国家战略层次、巨额投资和补助的方式扶持芯片制造业。

也就是说,我们在2000年才开始做台湾在80年代后期在做的事,技术落后也就不难理解了。

在芯片行业,1-2年的制程落后就已经是非常大的技术鸿沟了,更遑论落后10多年。所以,你就会看到,现在台积电的7nm工艺都开始量产了,而大陆龙头芯片制造企业SMIC连14nm还没有量产。

当然,有的小伙伴可能会问:从2000年开始到现在,也有足足18年了,为什么还没有赶上?

答案很简单:一方面,人家美日韩台并不是原地踏步,也在很务实地进步,另一方面,作为先进技术的掌握者,美日韩台在通过商业手段、政治手段抑制中国芯片行业(或同芯片高度相关的行业)发展。

所以,你就会看到中兴事件,看到MWZ被扣。

所以,你也会看到我国芯片制造企业被诉讼、被抵制。

难吗?太难了。

就如同你本来先天条件就不如学霸,现在想通过后天努力学习超过学霸。但是学霸很有手段,不光把学习资料收起来了,还时不时地揍你一顿。你说你赶上他的难度有多大?

中国芯片制造业,受到的打击,得到的辛酸,怕是中国所有行业中最不堪回首的。

以上。

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1956年,黄昆先生创立北京大学半导体学科。1958年,王阳元毕业于北京大学物理系半导体专门化。

1975年,王阳元主持研制成功具有自主知识产权的硅栅P沟道、铝栅N沟道、硅栅N沟道三种技术和我国第一块1024位MOS动态随机存取存储器,使北京大学成为我国硅栅N沟道MOS技术的主要发源地之一,为发展中国集成电路技术作出了重大贡献。该成果荣获1978年全国科学大会奖,成为我国MOS集成电路技术和产业发展过程中具有里程碑意义的事件。为使硅栅N沟道技术能向产业界推广,王阳元将1024位MOS DRAM的版图设计和全套工艺技术无保留地无偿转让给了全国近20个集成电路厂家和研究单位。它比美国英特尔公司研制的C1103要晚五年,但是比韩国、台湾要早四五年。那时韩国、台湾根本就没有电子工业科研基础。


我国在十年动乱,崩溃的边缘点出的科技树可是很多的,除了半导体,还有运十,为啥后来没了呢,改革开放,科学的春天,一阵风吹没了。

看到没,那时候的科研是科研全国大公关,一个人做出来,不会把技术留在手上,而是知识公有制,直接全国扩散,青蒿素就是这么搞出来的。你问,研究员作出的成绩无偿贡献了,那靠什么吃饭啊,当然是计划经济规划啊,他的衣食住行看病教育全都有保障了,这就是对他的工作的酬劳,所谓人人为我,我为人人,即如是也。

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经国太子再打基础的时候,大陆在造不如买买不如租……

举个例子吧,原来能造286的,欧美直接过来低价倾销386

然后直接把科研团队解散了

后来人家都奔腾了

这边等到我们敬爱的亲政以后搞科研才发现别说286了,086都没戏了

举例子举例子,就是为了方便理解,就跟庄子说的王八喜欢拖着尾巴泥里游泳代替闲云野鹤一样

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