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台积电与三星电子的竞争战

时间:2023-06-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:2005年,台积电发生了一场人事地震。蒋尚义在台积电被称为“蒋爸”,由此可见其德高望重之程度。全球金融风暴袭击下,2009年第一季度,台积电险些出现自1990年以来的首次季度亏损。台积电28纳米制程的市场占有率高达70%以上,成为台积电最成功的一代制程工艺。当时预计,台积电比三星电子领先了差不多两年的时间。为改善半导体部门的获利表现,三星电子决定切入晶圆代工领域。

台积电与三星电子的竞争战

2009年,胡正明教授准备过生日,胡正明的太太因此发电邮给他的学生。大家意外地发现,群组中的梁孟松的邮址竟是“msliang@samsung.com”。梁孟松怎么成为三星的人了?

要把这事情说清,还得回到三年前。2005年,台积电发生了一场人事地震。张忠谋委任蔡力行任执行长,自己担任董事长。蔡力行比张忠谋年轻21岁,已跟随张忠谋十六年,在台积电素有“小张忠谋”之称。退居二线的张忠谋仍然把蔡力行管得很紧,蔡力行一接他的电话就紧张,还经常在晚上被张忠谋喊到家里去汇报工作——张忠谋声称很少干预蔡力行的工作,证据之一就是他很少到公司去。

蔡力行上任第二年,60岁的蒋尚义即申请退休,理由是要照顾年迈的父亲。蒋尚义在台积电被称为“蒋爸”,由此可见其德高望重之程度。蒋尚义生于1946年,从台湾大学电子工程毕业后去美国普林斯顿大学电子工程读硕士,1974年获斯坦福电子工程博士,之后进入德州仪器惠普工作。1997年,51岁的蒋尚义回到台湾,成为张忠谋的左右手。他将台积电的研发队伍从400人扩编到7600人的规模,培养出一支世界级的研发团队,研发经费也从数十亿扩大到上百亿台币。张忠谋盛赞蒋尚义是将台积电的技术水准从二流提升到一流的重要推手。

大概是为了分散研发副总裁的权力,蔡力行设置了双技术长的岗位。原以为会顺利成为双技术长之一的梁孟松意外地被同僚孙元成取代,反而成为另一位来自英特尔的技术长罗唯仁的下属。罗唯仁是蔡力行在台湾大学物理系时的学长,五年后因“做出重要技术决策”而获张忠谋亲自颁发内部最高荣誉“TSMC Medal of Honor”,独得800万元台币大奖,可见也是一个技术牛人。

梁孟松是加州大学伯克利分校电机博士,曾在超威工作,在美国参与申请的半导体专利技术就多达181件。1992年,40岁的他回台湾加入台积电,他在芯片领域的专利后来增加到500多个。在台积电,他的工作是领导模块开发团队,这是先进工艺的核心。他在台积电的多次工艺升级中有着不可磨灭的贡献。特别是2003年台积电与IBM的130纳米铜制程之战,梁孟松发挥了至关重要的作用,帮助台积电抢先一年研发出这一技术,成功确立起台积电在晶圆代工界的老大地位。已在台积电奋斗十四年,却失去难得的晋升机会,职位仅是研发处处长的梁孟松愤愤不平。

到了2008年,擅长研发的梁孟松竟被降职调去其他部门。人事命令发布前他完全不知情,出国回来后才发现自己的办公室被改装成4个工程师合用。几乎人人怕看到他,都怕与他扯在一起。人事命令上,还不留情面地点出梁孟松在公司有与人不和的问题。深受其辱的梁孟松,遂萌生去意。

全球金融风暴袭击下,2009年第一季度,台积电险些出现自1990年以来的首次季度亏损。6月11日,张忠谋重回台积电任执行长。他亲手撤换了蔡力行,蔡力行一夜间从管理2万多名员工的台积电执行长,变成管理不到10位员工的新事业部门总经理。蔡力行被撤的导火线,是从2008年底到2009年3月间,台积电辞退了近千名的员工。梁孟松也是在这个时间段内离职的。张忠谋请回已离开三年的蒋尚义重出江湖以稳住人心,蒋尚义取代罗唯仁再任研发副总裁之职。张忠谋还声称要请回所有被辞退的员工,并极力挽留他一向看重的梁孟松。无奈梁孟松去意已决。

张忠谋回归台积电,全球半导体产业界都受到了震撼。

张忠谋重任执行长的第一件重大决策,就是大笔一挥,将2010年的资本支出上调一倍多,增加到59亿美元。

在金融海啸让大家余悸犹存的当下,有两位独立董事提出反对。其中一位,是前德州仪器董事长托马斯·恩吉布斯。张忠谋无法说服他们,只能摊牌:“要考虑我是公司负责人,你要跟随我。”逢行业低谷做逆周期投资,张忠谋亦深谙此道。

另一位提出反对的独立董事,在几年后告诉张忠谋,他很高兴那时的反对没有成功。

事实证明,张忠谋力排众议建成的庞大产能,到头来根本还不够用。

在张忠谋拍板要大增台积电产能的同时,中国大陆有一个叫雷军的人正在琢磨着造智能手机的事情,还给他的手机起了个“小米”这样的奇怪的名字。到2014年,这个才创立不过三年多的新品牌,竟销售出了6000多万部智能手机,超越三星,拿到了中国市场年度销量第一名。OPPO、vivo和华为等品牌也跟着热销,加上4G换机潮适时来到,智能手机市场风起云涌、热火朝天。多数手机知名品牌的处理器芯片都由台积电代工。到了2016年第二季度,台积电中科厂依靠10万片12英寸晶圆的规划月产能,硬是做出15万片的产量,结果竟然还是供不应求。台积电28纳米制程的市场占有率高达70%以上,成为台积电最成功的一代制程工艺。

台积电率先推出的28纳米制程技术迎合了智能手机时代的来临,不仅销量大,定价也高。台积电代工12英寸晶圆产品的平均销售单价,正是在2011年以后因为28纳米制程才有了明显的提高。以至于全球第二大芯片设计公司博通担心台积电把对手甩得太远,结果在28纳米制程上,“很可能我们只有一个(代工)选择。”

台积电乘胜追击,早早就开始下一代16纳米制程的研究。2013年,台积电率先将16纳米FinFET工艺投入试产。当时预计,台积电比三星电子领先了差不多两年的时间。

2014年12月,市场上传来了让人惊愕的消息:三星电子宣布从28纳米制程直接跨代至14纳米制程(相当于台积电的16纳米),并开始量产,比台积电的16纳米提前了半年的时间。

三星电子的半导体业务从存储器起步,内存和闪存相继于1992年和2003年做到了全球第一。但存储器市场的波动很大,2005年第二季度,NAND闪存价格大跌,三星电子净利减半。为改善半导体部门的获利表现,三星电子决定切入晶圆代工领域。可能是因为独立芯片设计公司视三星电子为竞争对手,几年时间过去,三星电子的晶圆代工业务没有多大的起色,到2009年营收还仅有3亿多美元,只有中芯国际的三分之一,更不要说和台积电比了,甚至被张忠谋讥为“雷达上一个小点”。(www.xing528.com)

2009年2月,梁孟松已从台积电离职。8月,梁孟松被一架专机悄悄接到了韩国首尔,进入三星集团下属的成均馆大学担任教职。韩国通过“智慧韩国21世纪工程”的实施对大学和研究所的芯片研发进行扶持,鼓励企业与大学密切合作,三星电子在此背景下投资了成均馆大学,与其合作创办了半导体工学系,使之成为韩国企业培养半导体专业人才的基地

2011年2月,台积电对他的竞业限制期一满,梁孟松即向台积电领取了遵守此规定可获得的4600万台币的股利,并于7月入职为三星电子晶圆代工部门的首席技术官。

得知梁孟松曲线跳槽到了三星电子,台积电暴跳如雷。今非昔比,随着智能手机时代的来临,三星电子不仅有大量的三星手机系统芯片要做,还接下苹果手机处理器的代工大单,在全球晶圆代工业中的排名不断上升。而且,在芯片制程从90纳米向65纳米乃至更高工艺节点挺进的过程中,工厂投资越来越大,不断有IDM厂和晶圆代工厂退出新制程的竞争,比如英飞凌就表示不会兴建90纳米以下的产能。三星电子在晶圆代工业的地位势必会越来越重要,台积电不能不对它提高警惕。2011年10月,台积电对梁孟松提起诉讼。在诉状中,台积电称梁孟松“负责或参与台积电每一世代制程的最先进技术”“深入参与台积电公司FinFET的制程研发,并为相关专利发明人”。FinFET技术的发明人胡正明是梁孟松的老师,那封胡正明生日时所发的电子邮件被台积电作为呈堂证供来证明:梁孟松在竞业禁止期结束之前便为三星工作。

台积电对梁孟松这么紧张是有道理的。在28纳米的工艺节点上,全球形成分别由英特尔和IBM主导的FinFET和FD SOI两条技术路线。三星电子原本属于FD SOI阵营,但FD SOI技术发展较慢,当时还搞不定14纳米工艺制程。有明显迹象表明,梁孟松帮助三星电子提前掌握FinFET技术,追上了台积电的进度。当梁孟松意识到三星电子的20纳米制程处于落后地位时,力排众议,决定放弃20纳米技术,直接进入14纳米。这在很多人看来是一个非常冒进的举动,因为当时连台积电都还在研发16纳米技术。结果,三星电子凭借FinFET技术成功地从28纳米制程直接跨代至14纳米制程。

在半导体产业,路线错误的代价是非常昂贵的。FD SOI阵营大伤元气,IBM倒贴15亿美元将芯片生产线转给格罗方德,一向依赖IBM供应技术的格罗方德与联华电子都因为站错队而影响了之后的发展,属于英特尔技术派系、走对FinFET路线的台积电和三星电子则一路凯歌。

关于梁孟松在提升三星电子技术水平上发挥的作用,台积电的法务长方淑华曾在法庭上这样表述:“他(梁孟松)去三星,就算不主动泄漏台积电机密,只要三星选择技术方向时,他提醒一下,这个方向你们不用走了,他们就可以少花很多物力、时间。”

要知道,在半导体行业,很多技术细节你自己摸索一年,可能还不如别人说一句话。对于三星电子这种业内大厂来说,14纳米的技术就是个窗户纸。只要有人能指清方向,技术开发这些都不是什么大问题。

由于三星电子是全球第一个实现14纳米制程的厂家,因此成功地从台积电手里夺下苹果A9处理器的大单,一度引发台积电股价大跌。自从苹果于iPhone 4启用自己设计的应用处理器,就一直由三星电子负责代工,直到A8处理器才被台积电抢走生意,这也导致三星电子的晶圆代工业务多年来第一次出现亏损。当时苹果在同三星电子大打专利侵权官司,三星电子以停供液晶面板电池来威胁苹果,苹果当然也要大力推行去三星化。而台积电于2013年在20纳米制程上实现突破,良品率也大幅提升,取得了比三星电子领先的优势,自然大受苹果青睐。原本台积电还能够在14纳米制程上保持对三星电子的优势,因为当时三星电子缺乏对14纳米制程至关重要的FinFET工艺。可是,梁孟松加盟三星电子,直接化解了台积电的技术优势,帮助三星电子重新夺回苹果手机处理器的代工订单。

为了重新超越三星电子,张忠谋亲自在公司内部启动了“夜莺计划”,以攻克10纳米的技术难关。这项计划募集近400位研发人员,以底薪加30%、分红加50%的条件让这些工程师按照24小时三班倒的形式进行制程研发工作,最终解决了所有技术挑战。台积电已经夺回了苹果A10处理器的订单,“夜莺计划”则巩固了它的优势地位。iPhone 8上搭载了用台积电10纳米制程生产的A11 Bionic处理器,其性能跑分成绩大幅领先高通和三星的顶级系统芯片。此后的苹果A系列芯片均由台积电独享。

台积电成功抢下苹果全数A10处理器订单后,产能即将唱空城计的三星电子,转而祭出优惠价格,希望以低价引起高通的兴趣。高通曾是台积电的最大客户,2014年其订单占到台积电营收的21%。但高通也不希望看到只有一个代工商的局面,借此机会悍然要求台积电也给出一个大折扣。几番艰苦的谈判之后,对利润比较看重的张忠谋最终没有同意。结果,高通应用14纳米制程的骁龙820处理器及接下来的10纳米制程产品,全数移到三星电子生产。

三星电子的14纳米制程获得了苹果和高通的不少订单,梁孟松为之做出了不可或缺的贡献。梁孟松在台积电的年薪在900万元人民币左右,据说三星电子给他开出了3~5倍于台积电的薪酬。

三星电子在存储芯片、液晶面板等产业上几次血洗台湾,整个台湾信息产业界都视三星电子为最大的敌人,而台湾也只有台积电拥有与三星电子竞争的实力。台积电和三星电子在晶圆代工领域缠斗已久,梁孟松成为改变三星电子和台积电实力对比的关键人物,自然引来了老东家的极大不满。台积电为了告梁孟松,委托第三方专业机构针对台积电、三星电子、IBM近4个世代的制程技术做比对。原本三星电子的技术源自IBM血统,不应该和台积电是同一个路数,但比对结果发现,从45纳米以后,三星电子的制程工艺开始与台积电越来越雷同。报告认定,台积电几项“如指纹般独特且难以模仿的技术特征”皆遭三星电子模仿。

台湾法院采信了台积电提供的《台积电、三星、IBM产品关键制程结构分析比对报告》,认为梁孟松任教的其实是三星内部的企业培训大学——三星半导体理工学院,该校址就设在三星电子厂区。而且,法院调看了梁孟松从2009年8月到2011年4月间的出入境资料,发现在这630天内,梁孟松在韩国逗留340天,但梁孟松按合同每周只需在韩国授课3小时,也让人怀疑他到韩国就是为三星电子提供服务。

因此,2015年8月,台湾法院判决台积电胜诉,以侵犯台积电的技术专利及窃取商业机密为名,禁止梁孟松替三星服务至2015年12月31日前;禁止其泄漏台积电机密及台积电人事资料,以防三星电子恶意挖角。这起长达近四年的知识产权诉讼案终于告终。梁孟松案在台湾地区司法和科技界都创下首例,首次判定企业高阶主管在竞业禁止期结束后仍不能到竞争对手公司工作。

梁孟松不仅影响了台积电和三星电子之间的实力对比,还间接对格罗方德产生了影响。格罗方德自己搞不定14纳米工艺,干脆直接购买了三星电子的14纳米FinFET工艺授权,借助后者丰富的经验和成熟的工艺突围。到2015年中,格罗方德就已经开始使用14纳米FinFET工艺为它的客户量产芯片。格罗方德该年收入大涨15%,拉开了和联华电子之间的差距。

一人的去留,竟能左右几家晶圆代工巨头的实力消长,梁孟松因此被视为半导体行业的一个传奇人物

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