台积电的猫腻

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俗话说，蛇有蛇路，鼠有鼠路，芯片代工企业也有很多外人不知道的“门道”和“猫腻”。

最初的半导体生产企业是设计和制造连体的，也就是说把芯片设计出来以后，再把设计方案送到自己的工厂生产出成品芯片。就连世界最有名的半导体公司“高通”也曾经是这样的企业。

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以后，随着市场的扩大和利益的驱动，掌握了技术的设计公司越来越不愿意干吃力挣钱少的制造业了，而只是专心地搞设计和销售芯片，从此就出现了半导体“无厂设计企业（Fabless ）”。高通 (Qualcomm)、英伟达（NVIDIA）等就是其中的代表，当然还有许多大大小小的无厂设计企业分布在世界各地。

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另外一种企业不搞设计，只是闷头干活儿。它从无厂设计企业的手里拿到订单，生产出芯片成品，从而诞生了芯片“代工企业（Foundry）”，台积电是这类企业的典型代表。还有的企业仍然保留了设计和制造于一体的形式，英特尔和三星电子就是这一类型的企业。

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随着技术的进步，半导体芯片的功能不断强大，而芯片的线宽越做越窄，体积也相应缩小。笃定中了“摩尔定律”的“咒语”，从100多纳米的线宽一直做到了今天的2纳米，几乎达到了技术的天花板。现如今全球能够生产5纳米芯片的代工企业，只有台湾的“台积电”和韩国的“三星电子”。台积电在全球代工市场的占有率为55.6%；三星电子为16.4%（2020年第4季度的数据）。

三星电子的芯片生产车间 （图片来自网络）

人们普遍认为，芯片代工企业的技术越高，它的订单就会越多，随之市场占有率也会越大，其实这只是说对了一半。技术固然是很重要的，客户需要5纳米的芯片，如果没有这个生产能力就拿不到订单；再就是废品率高，生产效率低的话，也揽不到多少订单。但对于芯片代工企业来说，还有一个很重要的东西，就是“设计资产(IP)”。

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芯片代工企业每完成一种类型的芯片生产，就会积累一个IP。据说台积电的IP库在过去的10年时间里增长了10倍以上；仅去年一年，就增加了9000多个。根据知情人士透露，截止去年年底，台积电已经拥有了3.5~3.7万个IP。换句话说，台积电可以根据自己手里的IP，制造出3万多个不同种类的芯片。

台积电的晶圆制造现场 （图片来自网络）

这3万多个IP是台积电重要的“无形资产”，就如同一块腐肉，会吸引无数只‘嘴馋的苍蝇’前来造访。所谓的“苍蝇”就是那些大大小小的“无厂设计企业（Fabless ）”。因为无厂设计企业在设计芯片时，有时会使用自己现有的资料（IP），但有时也会通过检索等方式使用第三方的IP。但是，如果使用第三方的IP，不仅要耗费大量的研发时间，还要支付专利费。

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这时，设计企业就会找到台积电，翻阅那些经过‘实战检验’的IP，并把有用的方案应用在自己的设计上面。这样一来，不仅大大缩短了研发的时间，还节约了一笔不小的专利费用。作为“回报”，自然订单就落在了台积电的手上。

三星电子的韩国平泽半导体工业园是全球最大的芯片生产基地 （图片来自网络）

韩国的三星电子一直把台积电视为自己的超越目标，想在芯片代工业务上压倒台积电。但是，三星电子的芯片代工厂有50%以上的订单是为自己加工的，这些芯片的IP是他们不愿意与他人共享的。而到目前为止，三星电子积累的IP数量还不到1万个，不及台积电的30%。仅凭这一点，要想在芯片代工业务上超越台积电，只能在睡梦中想想而已。

英特尔的位于美国佐治亚州的工厂 （图片来自网络）

美国的英特尔已经吹响了进军代工业务的号角，显然它也注意到了IP资产的重要性。英特尔的做法是，向众多数十年的老客户开放自己的核心IP---中央处理器(CPU)和图形处理器(GPU)，力图把它们纳入自己的芯片代工圈子里来。

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