書|晶片戰爭

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台灣代工製造業的建立的過程和脈絡,可以從這本書窺探一二,再看書的過程中,也都一直想著在做科技業時時光,也因為這本書,解答了當時的一些困惑,而這些困惑其實也都是有歷史脈絡的。

在過去,從事設計筆電時我們總是追求外觀美觀,因此常要求機構設計師(ME)或電子工程師(EE)進行調整。然而,有一次討論中,PM明確表示不要用某個設計,因為這會影響整個晶片結構。該設計概念是簡單的:筆電的背蓋螺絲孔必須左右對稱居中。當時,我對此一無所知,後來了解到這會影響晶片配置,晶片在筆電這產品中,是影響極具盛大,在筆電中扮演著核心角色。透過這本書,我更深入了解晶片在電子產品發展中的重要性,也能從中洞察全球局勢的變化。

在加拿大旅行的時,去到愛德華王子島(Prince Edward Island),的時候我們在背包客棧時,認識到來自加拿大多倫多的一位黑人,在聊天的過程中了解到他是在NVIDIA從事晶片設計,當時自己不是很了解整個晶片的生態系,還以為台積電是他們的競爭對手,他是說是合作廠商不是競爭對手,當時對於自己不懂晶片產業感到羞愧;那也透過這本書其實更了解到台積電,在整個晶片產業的定位。


閱讀前的疑問

書中解答了我過去幾個一直有的疑問

為什麼蘇聯晶片沒有發揚光大?

因為蘇聯在把加加林送上太空飛行後,覺得應該發展重工業、鋼鐵業,這樣可以讓太空飛行更久,而美國是著重發展積體電路半導體,因他們認為要可以精準的上太空,主要的目標, 因此蘇聯也就錯過了發展的第一個時機,然後蘇聯發覺需要發展晶片產業的時候,採用抄襲美國的晶片為手段,但是每當蘇聯成功抄襲,所生產出的晶片,其實也都落後美國至少五年了,因為美國的晶片是持續的往前創新開發的, 蘇聯所抄襲的是已經量產的晶片。

日本怎麼衰弱?

以前在唸書的時候日本製品,比如說Sony的隨身聽、筆電Viva,都在當時是非常頗盛知名的產品,設計的也非常精美實用,甚至於那時候把Viva當作是筆電第一品牌;而後來自己在從事筆電代工的工作時,慢慢的日本的電子業逐漸消彌,透過這本書清楚地描述到,日本在二次大戰之後,美國因為怕日本投入共產陣營,所以就扶植日本發展晶片及電子產業,以提升日本戰後經濟,也真的讓日本可以耀升世界第二大經濟體;而日本消彌的主要因素,因為日本製造晶片能力精湛,但卻誤以為晶片只能會在日本生產,受到美國感受到日本氣勢,所以進行一連串的的限制,包括貿易戰及貨幣政策的影響,且美國同時扶植台灣、韓國也有能力製造晶片,也慢慢地讓原本日本的開發出來的產品商品,慢慢地消退於市場中,間接了也影響到日本的經濟衰敗的30年。

中國晶片產業會不會取代現在的產業模式?

晶片其實一直在習近平的戰略中是非常重要的一環,甚至於大過於其他產業,只是苦於因為毛澤東那時候文化大革命的影響,讓整個中國發展晶片空白了將近10-15年,中國內需14億人口的市場以及習近平想要擴大管理網路言論控制權, 所以晶片是在他的發展戰略中是非常重要的一環。從1980年後,中國極力的增加晶片的製造能力,那也開始創造出他們所擁有晶片知識和能力,那當然一開始也是用一些比較不好的手法抄盜取,獲得晶片製造能力,讓美國開始關注中國的晶片製造能力是有日益增加,當然也是會發起一切抵制行為,在未來或許就會發展成兩種不同的主要規格一個美規(或全球規格),一個是中規,應用在各自的市場上發展著。

抵銷戰略

這本書中常提到美國採用了一個戰略叫做抵銷戰略(Offset Strategy),而他的本質是用最小的付出長期去建置,去抵制對手最大的優勢,美國發展國家目標的過程中一個最常見的戰略,比如說日本的晶片製造,當一度超前美國的時候,就用抵銷戰略去對應日本的發展,包含了關稅貿易原物料限制,同時也扶植台灣韓國製造晶片;現在美中關係也是採用類似的抵銷戰略進行著,無獨有偶,中國也是採用這個樣的戰略,來逐步對付美國,美國發展A I晶片的目的之一,也是多多少少去符合到美國國防上,也是符合該戰略的思考。 該戰略的思考是還也蠻常見,美國在執行一些政策上面的表現。


三個觀點

1.成也台積電,敗也台積電

經濟增長的背後其實都是佈滿政治角力,不僅只有台灣現狀,也包含了全球,晶片的發展造就台積電的成立,而台積電的成立,其實是來自於當時台灣政府的一個專案,由當時經濟部長李國鼎主導,當時李國鼎就邀請張忠謀擔任高階經理人的職位,來進行這個專案;當時張忠謀會願意來台灣擔任該職務,關鍵因素就書本中描述,是因無法獲得德儀執行長一職,而間接促成了建立台積電的契機;台積電將代工概念導入台灣,也影響著電子業的發展模式,讓台灣在全球佔上一個很重要的角色;書中的描述,台積電模式,是以成為整個晶片製造業的主要軸點,很難被取代,但也不可被取代,除非整個晶片製造業有重大改變,也讓台灣的無形中,成為美國必須協防的地區,以能保護美國企業在台灣的權益。台灣也因為代工模式的商業模式發展,也讓台灣經濟獲得起飛的機會。

但時至今日,代工模式也變成了掐住台灣發展的咽喉,因為代工模式普遍深植各產業,讓產業為了降低風險,因此對於創新創造的想法也相對應的減少,尤其在當時因為代工模式而獲利豐沛的企業組織成員,更甚認為代工是唯一可獲利的商業模式,教育上有當然不會重視創新創造的思維建立,這也就難以真正養出獨角獸企業。

而現在應該可以考慮的是,基於這樣的晶片供應鏈模式建架在這基礎之上,開發創造更多新創服務和產品,增加台灣可以在不同供應鏈或是建立供應鏈中,再成為要角,或是獨大一方。

書中也認為中國不可能放棄晶片產業,美國也不可能完全阻擋中國的發展,未來的各種產品的規格或許會變成,中國和全球規格,因為在考量產品或服務開發時,就要一開始考量是否要都包含。

2. 晶片巨人:全球平衡的守護者

歷史的形成,都是來至於追求一個恐怖平衡

誰破壞了這一個平衡,所造成的損失,不是那一個國家社會所可以承擔的,就如書中提到如果台積電因世界變化衝擊而停工,對世界的運算力瞬間減少37%,恢復期可能也花上很長一段時間。所以因為這樣這個平衡是各國都在維持著那維持的同時其實各國也在為自己國家的利益著想,而這中間的平衡點就是晶片製造業台積電。

3.抄襲帶來衰敗,比預期的大

景氣不好時更要加碼投資,台積電雖然專注做代工製造,但是對於技術研發的投資不減反增,書中談到即便在全球疫情之際,在經濟不明的狀態下,台積電仍大力投資設備和技術提升,不安於現狀,不斷望前推移,但絕不做抄襲的事,這也就是讓自己處於不敗之地,這也就是其他的晶圓代工廠也無法一時片刻趕上的原因。藉由這案例來說,要領先別人,一定要不斷投資自己或企業上,雖然短期不會看到成效,但長遠來看會是重要的根基護城河。這樣的概念,也是可以應用在個人生活上,當月越低潮,越投資自己,低潮會度過,就可以迎接更好的未來。


後記

這本很好閱讀,很想再看是歷史小說,文筆很輕鬆,沒有太多艱澀的專業用詞,從晶片的發展,了解現在世界形成的脈絡,每一個章節都短短的,很好消化閱讀,閱讀完後可以對於台灣及世界發展成因和未來多幾分了解。


書中提到的重要時間序

1945_日本戰敗,盛天昭夫穿著全套制服聆聽裕仁天皇的頭像演說,他獨自聆聽不是跟其他軍官一起是避免被迫切腹自殺
1945_第二次世界大戰,是1939年至1945年爆發的全球軍事衝突。
1953_盛田昭夫第一次去美國妞約,覺得美國什麼都有,很迷人
1955_蕭克利在山景城成立蕭克利半導體(Shockley semiconductor)
1956_美國的間諜就奉命購買蘇聯的半導體裝置來測試及品質並追蹤及進展
1957_蘇聯人造衛星發射
1958_德州儀器工程師傑克 基爾比(Jack Kilby)想要簡化店晶體系統的電路所造成的複雜心
1958_0901,傑伊·萊斯羅普(Jay Lathtop)到德儀上班,做出微影成像流程(photolithography),即光投影印刷技術
1959_美國中央情報局(CIA)的報告發現,美國生產的店晶體再只雨量上只比蘇聯領先二到四年,至少有幾名早期的蘇聯交換學生是蘇聯國家安全(KGB)委員會的特務,他們透過學生交流來達成蘇聯得國防工業目標。(當時只有懷疑,直到幾十年後才證實)
1960_中期,台灣每小時19美分,馬來西亞每小時15美分,新加坡每小時11美分,南韓是10美分
1960_IBM 的Robert Dennard 想像可以比金屬環更有效率的記憶的積體電路,他把一個微型電晶體和一個電容器結合起來,充電為1,不充電為0,這樣晶片稱為動態隨機存取記憶體DRAM(因一再度電)
1961_舊金山南部的小公司快捷半導體(Fairchild Semiconductor)發佈一種名叫micrologic的新產品是一種坎入四個電晶體的矽晶
1961_蘇聯加加林,第一次太空飛行
1962_蘇聯奧索金製作積體電路
1962_日本首相池田勇人至愛麗舍宮,會見法國總統戴高樂,伴手禮一台Sony 的電晶體收音機;戴高樂覺得日本只是經濟強國,純碎物質主義,但兩年後銷售半導體成功,遠比戴高樂所想
1963_快捷是第一家把組裝外移到亞洲的半導體公司,香港工廠運營第一年就做了1.2億個裝置,低廉勞工成本意味可以雇用訓練有素的工程師來管理配線
1963_蘇聯為科學家建立微電子城,澤列諾格勒,那年, KGB成立了一個新的部門:技術局
1964_盛田昭夫和前同事井深大合成立SONY(來自於拉丁文聲音sonus )
1964_中國進行第一次核武測試
1965_高登摩爾(Gordon Moore)發現工程師學會製造越來越小的電晶體,每個晶片可看入的元件數量每年都會增加一倍.這個預測泊折晶片的運算力將成指數成長,後來稱為摩爾定律(Moore’s Law)
1965_諾伊斯說「今年生產的95 %以上的積體電路都會應用在軍事與太空上」
1965 _電子》查字邀請磨合寫一篇有關於積體電路未來的短文.他預測至少未來的10年,快捷每年都會讓矽晶片影片上可能容納的元件數增加一倍。照這樣速度下去到了1975年,積體電路你將會有6.5萬個微小的積體電路。
1965_中國工程師製造出第一塊積體電路,落後諾伊斯與基爾比5年
1966_毛澤東把中國帶入文化大革命,他組裝破壞社會主義平等的特權,就是來自於專業知識
1968_1965-1968,越南早期轟炸行動,滾雷行動(Operation Rolling Thunder),投擲了八十多萬噸的炸彈
1968_張忠謀與馬克·謝弗瑞(Mark Shepherd)第一次造訪台灣,這也是張忠謀第一次踏上台灣(因為他很早就從中國去美國念書長大)
1968_7月德儀董事會批准台灣設廠
1968_8月組裝第一批裝置
1968_張忠謀第一次造訪台灣是,台灣正與香港、南韓、新加坡、馬來西亞競爭
1970_摩爾創立第二家公司英特爾(Intel)推出一款可儲存1024條資訊位元的記憶體晶片價格約20美元,一位元約兩美分
1970_1970年中期,張忠謀還在德誼工作室就想過一個概念:成立一家半導體公司,生產客戶設計的晶片.
1976_毛澤東過世,降低了中國即將犯台的威脅
1976_三月,張忠謀向德誼的其他高盛建議這種新的商業模式,他向德誼的同仁解釋「低成本的運算力,將打開大量的新運用,是目前半導體所無法支援的」
1976_每家晶片廠商都有晶圓製造廠,但張忠謀預測『無晶圓廠』(fabless)的公司很快就會出現。 德誼那是獲利很好,所以不想要做這一個冒險的做法
1976_毛澤東重病去世
1978_P165, 1978,美光創立由雙胞胎兄弟喬‧帕金森(Joe Parkinson)和沃德‧帕金森(Warf Parkinson)在地下室創立,美光非常重視成本,因為初期是一間小型新創公司,控制成本是一個方法
1978_三月召開中國全國科學大會,正值鄧小平鞏固勢力之際,那場大會把半導體設為應城的核心,希望中國能運用半導體的進步,來幫忙開發新的武器,消費電子電腦
1979_索尼推出改變音樂產業的隨身聽(Walkman),每台隨身聽都內建五個該公司最先進的積體電路,全球銷售3.85億台,當時純粹是創新,且都是日本製造
1980_台灣德儀第一廠出貨量已突破10億個
1980_初期,電子業佔新加玻國名生產毛額(GNP)7%,佔製造業就業數1/4
1980_1980年代,美國國防部約17%的支出用在電子設備,二戰時期只有6%
1980_1980年代,盛田昭夫覺得美國忙著沒養律師,日本忙著培養工程師:該讓美國朋友知道,日本的體制運作的比較好
1980_1980年代,日本成為晶片業成為主導地位,源自於美國為了防堵共產黨的戰略,也扶植了日本
1980_英特爾獲得IBM的一份小合約,是IBM和比爾蓋茲的合作案「個人電腦」
1980_對日本廠商原本有利的一些結構性因素,產生了改變。
1980_1980中期,康柏電腦出了更便宜於IBM的個人電腦,都使用英特爾處理器及windows ,英特爾進入個人電腦時代,幾乎壟斷了個人電腦市場
1980_初期, 張忠謀在德儀工作20多年後離開了德儀, 他之所以離開而已,是因為被排除在執行長接班人選外,被派到不重要的職位. 所以離開得以當時她才54歲
1980_賈伯斯在一場演講中提出一個問題:「什麼是軟體?」」, 他回答「我唯一能想到的答案是,軟體是變化太快的東西,或你還不確切知道你想要什麼東西,或你沒時間融入硬體的東西.」
1981_11月,日立員工成瀨淳拿了一個裝滿現金的信封給一個Glenmar的顧問公司員工,讓成瀨淳可以進去拍攝HP剛在剛安裝電腦,然後拍完照後,再向日曆高層說需要維持這樣的關係,再支付50萬美元;然而這一切都是美國聯邦調查局人員的特務喬裝的,整個事件登上紐約時報商業頭版,日立發言人說:「看來日立落入圈套了」
1981_GCA是美國微影顯像設備的頂尖,但因管理不當,迅速從市占85%,下降到50%
1981_8/12,IBM推出個人電腦,售價1565美元,包含一台笨重主機,一個箱型顯示器、一個鍵盤、一台印表機及兩個磁碟機,內建一個小小英特爾晶片
1982_李秉喆,去加州參觀惠普的設施, 開始了他對科技領域的興趣和啟發
1982_02/22, 蘇聯的維特洛夫被警察逮捕,技術局的機密洩漏給西方情報機構
1983_2月,李秉喆打給三星電子部門負責人說『三星將生產半導體』,並準備投入1億美元
1983_奧加可夫(尼古拉·瓦西里耶維奇·奧加爾科夫,蘇聯元帥)就曾私下告訴美國記者萊斯蓋爾布(Les Gelb):「冷戰結束了,你們贏了。」
1984_荷蘭公司飛利浦把內部的為影像部門拆分出去,成立了A S M L
1985_雷根政府發起外流行動,查獲6億的商品,逮捕約1000人,美國中央情報局仔細研究了蘇聯的微處理器發現完美複製英特爾及摩托羅拉的晶片,但他們的技術總是落後美國五年
1985_台灣位高權重的李國鼎部長請張忠謀到他的台北辦公室,距離李國鼎說服德州儀器來台灣建立第一作半導體廠已經過了20年
1985_李國鼎聘請張忠謀來領導台灣的晶片業
1985_雅各布(aka 通訊理論教授)成立高通
1987_成立半導體製造技術聯盟,由晶片製造商和美國國防部,資金一半來自業界,一半來自美國國防部,主要扶植拯救美國微影成像業。
1987_張忠謀創立台積電那年,任正非也成立了華為, 那時候是電子貿易公司, 華為的發源地在深圳。
1987_華為成立
1988_1985-1988,美國的利率下滑,降低了英特爾資本成本
1989_盛田昭夫和石原慎太郎合著『一個可以說NO的日本』(The Japan That Can Say No),石原慎太郎大學時出版一本充滿性愛色彩的小說,還得到芥川獎,但這本書CIA翻譯後,以非正式方式傳播,後來的官方英譯版,只有刊登石原慎太郎的內容,他表示很後後悔參與這本書,因為有太多混肴,無法讓美國讀者區分是他寫的還是石原慎太郎的觀點
1989_台積電晶圓廠意外的大火,那場大禍也幫了A S M L 一把,促使台積電添購19台新的微影機台
1990_諾伊斯晨泳不幸心臟病發去世
1990_1980時,盛田昭夫和石原慎太郎正確預測晶片塑造軍事平衡,但錯估,這些晶片都還會在日本製造.
1990_美國晶圓廠生產的晶片占全球總量37 %,到了2000年這個數字下降到19%,到了2010年更下降於13 %
1991_1月17日清晨,第一批美國F -117隱密轟炸機,從沙烏地阿拉伯的空軍基地起飛目標是—巴格達
1992_約翰‧卡拉瑟斯(John Carruthers)跟英特爾執行長葛洛夫要2億美元,研發微影製程技術,鎖定13.5奈米的「極紫外光」(EUV)
1993_GCA宣布出售或關閉,美國考慮外交政策,不支持CGA,成為日本競爭擊敗的公司之一
1993_美國重新奪回半導體出貨量的冠軍寶座
1993_盛田昭夫中風,造成嚴重的健康問題,退出了大眾視線,在夏威夷度過餘生
1998_南韓企業超越日本,成為全球最大的DRAM廠商,日本的市佔率中1980年代末期的90%降到了1998年的20%
1999_日本的金融市場崩盤,經濟線路嚴重衰退,東京股市交易價暴跌至1999年的一半,東京的地產跌了更厲害,日本經濟幾乎嘎然而止.
1999_盛田昭夫過世
1999_09/11台灣發生芮氏7.3的地震,導致全台大部分地區停電,包括兩座核電廠,台積電晶圓廠,威脅到該公司生產與全球晶片的產出
1999_微軟Office推出一款名為Clippy的迴紋針動畫,它可以在螢幕旁邊提供建議,那代表著圖形技術的大要進,但它經常導致電腦當機。
2000_宏立半導體在上海成立,宏立半導體是由中國國家主席江澤民的兒子江綿恆與台塑集團董事長王永慶之子王文洋合資成立的
2000_張汝京成立了中芯國際(SMIC),從高盛、摩托羅拉、東芝的國際投資者募資了15億美元的資金
2001_中芯國際雇用了650名本地工程師,從海外招募了393位工程師,大多來自於台灣與美國
2001_蘋果發佈iPod
2004_中興國際與紐約證交所掛牌上市
2005_韓國三星進入晶圓代工
2005_74歲的張忠謀辭去執行長一直,但擔任董事長
2006_蘋果電腦採用英特爾晶片。
2006_Facebook成立
2006_輝達發現高速平行運算可套用在電腦繪圖以外的用途,於是發佈了CUDA軟體
2010_中芯約有3分之一的工程師都是海外招募
2010_Facebook市值幾乎是英特爾一半, 不久之後變成好幾倍
2010_史丹佛博士生把輝達的圖形處理器GPU用於圖形以外的其他用途。GPU可以同時處理多份資料,CPU只能向演算法提供一份
2012_英特爾向ASML投資了40億美元
2013_美光(愛達荷州)收購爾必達(Elpida)
2014_習近平說「沒有網路安全就沒有國家安全,沒有信息化就沒有現代化」
2015_7月紫光提議以230億美元收購美國記憶體廠商美光,但被美國政府以安全考量為由拒絕
2015_9月紫光以37億收購另一家生產NAND記憶體晶片的美國公司15%的股份,也是被評估外國投資的美國政府機構CFIUS以安全為由,否決該提議
2016_AMD以3.71億美元,把馬來西亞檳城及中國蘇州的半導體組裝、測試、封裝的85%的股份,賣給中國公司
2016_軟銀以400億美元收購ARM,但僅以7.75億美元出售ARM中國部門51%的股份,ARM中國佔ARM全球銷售額5分之一
2016_春天,紫光悄悄收購了另一個美國晶片公司萊迪思半導體“Lettice Semiconductor”的6%股份,趙偉國表示“這純粹一項金融投資,我們完全沒有想要收購萊迪思的意圖”,幾週後,紫光出售萊迪思股份,由加州投資公司凱橋“Canyon Bridge”收購提案,但凱橋獲得中國政府的秘密資助,美國堅決反對該收購案
2016_美國商務部長潘尼普利茲克“Penny Pritzker” 發表言論「半導體技術必須持續成為美國創造力的核心角色,以及經濟成長的動力,我們絕對不能失去這方面的領導地位」
2017_1月瑞士達沃斯”Davos”世界經濟論壇
2017_積體電路佔南韓出口15%,新加坡17%, 馬來西亞19%,菲律賓21%, 台灣36%
2020_08/18, 美國驅逐艦馬斯廷號(USS Mustin),穿約台灣海峽北端,重申這片海域是國際水域並非中國掌控
2020_新冠疫情Covid-19
2020_01/23 ,中國武漢發生新冠疫情
2021_晶片短缺,因台積電工廠暫時關閉,日本一間半導體失火,德州冰風暴,那裡是美國晶片製造中心;馬來西亞風城,很多晶片是在馬來西亞組裝測試,因為缺半導體這樣導致很多汽車廠需要關廠數週

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