台积电是怎么炼成的
台湾积体电路制造股份有限公司，中文简称：台积电，英文简称：TSMC，是全球第一家专业积体电路制造服务（晶圆代工foundry）企业，总部与主要工厂位于中国台湾省新竹市科学园区。截至2019年年末，台积电的市场占有率分别为52.7%，三星市场占有率为17.8%，美国格芯半导体、台湾联华电子和中芯国际三家合并市场份额占约 19.2％。台积电名冠第一毫无疑问，其他公司难以望其项背，全球晶圆代工之王称号名副其实。
颠覆传统
台积公司成立于 1987 年，是全球首创专业积体电路制造服务的公司。
在创立台积电之前，张忠谋在当时已经扬名全球电子业，有评论说，张忠谋的“定期降价策略”振动了产业界，改写了游戏规则。
台积电创始人张忠谋
张忠谋靠打工获得了最大巅峰以后，又在酝酿一场颠覆。台积电的出现改变了半导体行业的格局。
以往半导体工厂的模式一般来说从前端的设计，到后端的芯片生产，都是由厂商独立完成的，基本所有的半导体产生都有自己的晶圆厂。例如 Intel 和三星等厂商，无论在芯片设计或者后端的晶圆生产，在全球都有着重要的地位，这也是他们的产品能够傲视整个市场的保证。尤其是 Intel，凭借着领先市场的工艺，其产品更是令其直接竞争者 AMD 苦不堪言。本来半导体产业按照这个模式发展，对于大部分的芯片新进者来说，会是一个大挑战，因为晶圆生产工厂的投资，不是个小数目。
不过怀揣大情怀的张忠谋做了一个决定，改变了整个半导体行业的走势。这也为中国半导体 21 世纪的崛起埋下了伏笔。
台积电的诞生伴随着张忠谋那句“当我办一个半导体公司，当然要它长期繁荣。那只有一条路——世界级。”
不过一开始就充满艰辛。人才难觅的情况下，台积电靠新模式这个秘密武器也敲不开市场的大门设在美国的一位业务代表，虽然四处奔波拜访客户，但一年多，没有带进什么客户，每次到台湾，都只能向张忠谋说一句，“我的方向正确。”然后再接再厉。当时正是半导体业的萧条期，所以，开始一两年，台积电只能靠少量订单艰难维持，吃饱了上顿，不知道下顿在哪里。
1988 年，台积电迎来大转机。改任台湾工研院董事长的张忠谋和刚刚上任的总经理戴克一起，通过私人交情将老朋友格鲁夫请到台湾对台积电开展认证，并争取到为英特尔代工的机会。台积电要打世界大战，第一个难题就是得到世界的认可，当时还没ISO9000，拿到英特尔的认证，就等于拿到世界的认证。但它背后的意义，远不局限于此。
半导体业的发展开始回暖后，张忠谋抓住机会火线出击，年年打胜仗，年年大成长。
1994 年，他辞去工研院董事长职务，全力投入企业经营，不但将台积电在台湾证交所上市，还同时创办另一家集成电路公司——世界先进。以此为起点，台积电的规模不断扩张，而且获利惊人，连连成为台湾最赚钱的公司。
1995 年，台积电营收超过 10 亿美元、1997 年，张忠谋亲任总经理，将台积电在美国纽交所上市，并于当年实现 13 亿美元营收，5.35 亿美元盈利。
1998 年，张忠谋被美国《商业周刊》评委 1997 年度全球 25 位最佳管理者之一，被美国 Bank of America-Robertson Steohens 评为半导体业 50 年历史最有贡献人之一，台积电也获得《亚洲商业周刊》最具成长潜力、最具长期获利潜力、最佳顾主以及台湾最佳公司等荣誉；
1999 年，台积电获颁全球无晶圆厂半导体协会第一座模范地位奖以及台湾经济主管部门产业科技奖最高荣誉“特殊贡献奖”，并在 10 天内，从 9·21 地震灾害中恢复了 90%以上的产能；
2000 年，台积电在美国《商业周刊》“全球 100 大最佳科技公司”中排列第 5 名，并获得两项大奖：旨在表彰其对全球微电子产业卓越贡献的国际电机电子工程学会首座 Robert N.Noyce Medal，以及《天下》杂志“最佳声望标杆企业”综合排行第一名。
2001 年，因为国际互联网络泡沫破裂，全球半导体产业发展再度遭遇厄运，台积电在逆境中表现顽强。2002 年，半导体业刚走出低迷，台积电就以超过 50 亿美元的年营收，作为全球第一家，也是最大一家专业晶圆代工公司，进入半导体产业前 10 名。2005 年，台积电年营收高达 82.3 亿美元，税后净利高达 29.1 亿美元。
也就是在 2005 年，74 岁的张忠谋开始了交班：辞去台积电总执行长职务，并任命跟随自己多年的得力干将蔡力行接任，但这次交班最终让他失望并以失败告终。2008 年金融海啸期间，蔡力行不但未能领导台积电应对好形势，甚至还一度滑向深渊。2009 年第一季，台积电的营业收入比上一季跌了差不多 40%，毛利率跌到 20%以内。更惨的是，整整一季，台积电的产能利用只有 4%。
张忠谋受不了这个，于是动议董事会，罢免了蔡力行，将权柄重新收回自己的手中。据报道，真正让他下决心的，并不是业绩不好，而是他收到的一封被资遣员工的父亲的信。
2009 年 6 月，在那个金融风暴余波荡漾之际，张忠谋又回到了一线，重新当上了执行长。
之后，台积电便一改颓势，在 2010 年第一季度实现营收 921.9 亿元新台币，税后盈余 336.6 亿元新台币，成为台湾 1300 家上市公司中获利最高的企业，全年营收突破 4000 亿元新台币，成长率超过 40%，市值冲上 2 兆元新台币，股价涨幅达 30.65%。2012 年 10 月初，台积电的市值再次创造了 2 兆 3587 亿元新台币的新纪录，并成为台湾上市公司市值之首。
细细考究，张忠谋回归有两大战役不得不提。
回归第一战
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，增加到五十九亿美元。
在金融海啸让大家余悸犹存的当下，有两位独立董事反对，其中一位，还是身经百战的前德仪董事长。张忠谋虽看好智能手机的未来需求，却无法说服他们。他只能摊牌，告诉他们，“要考虑我是公司负责人，你要跟随我，”张忠谋在两年前的《天下》采访时说。
一位当时反对的董事，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，盖出连自家业务都担心卖不出去的庞大产能，到头来根本还不够用。
今年第二季，OPPO 等大陆手机厂牌热销。一位客户表示，台积电中科厂规划月产能十万片十二寸晶圆，资深厂长廖永豪带领团队硬是挤出十五万片产能，结果竟然还是供不应求。
"28nm 之后的世代，虽然 16nm 也很好，但是都比不上 28nm 这么成功，”张忠谋缓缓说道。
然而格罗方德（GlobalFoundries）的成立似乎要打破这份宁静，企图抢占市场。深不见底的强权，结合美国先进技术，一度让外界对台积电的前途忧心忡忡。
结果，战鼓才刚咚咚响起，就胜负已分。
28nm 制程有一个关键的技术选择——先闸极（Gate-first）与后闸极（Gate-last）。格罗方德跟三星都选择先闸极，台积电则用后闸极，受到不少质疑。
接下来，台积电一举成功量产，三星与格罗方德的生产良率却始终无法提升。质疑声浪迅速转为赞叹。
第二战：PK 三星
台积电 28nm 世代的空前成功，却埋下一个后患。
押错宝的三星眼看追赶无望，决定将所有研发资源挹注在 2015 年量产的 14nm，并由前台积电研发大将梁孟松领军。三星向苹果承诺，产出的晶片，技术规格要比台积电好、量产时间比台积电早半年，也真的一一做到。
当时部份韩国、台湾分析师甚至因此宣称，三星已通吃苹果 A9 处理器订单，一度引发台积电股价大跌。
但大家都忽略了，台积电用在 28nm 的“四连击”模式，也会在 16nm（与三星的 14nm 同级）出现。
台积电第一代的 16nm 制程，性能的确不如三星。但第二代、也就是用于 iPhone 6s 处理器的 16FFP，已与三星不分轩轾；第三代的 16FFC，就通吃 iPhone 7 处理器订单。
有资料爆料，当时台积电会推出的所谓的 12nm，其实是现有 16nm 工艺的第四代缩微改良版本，改用全新名字，目的是反击三星、GlobalFoundries、中芯国际等对手的 14nm 工艺优势，牢牢控制 10-28nm 之间的代工市场。毕竟台积电新的 10nm 已经出来了，这时候再花精力去开发真正的 12nm 似乎是没有太大的意义。
至于三星，之后仅推出一次改版——14FPC，但评价不高。
对于未来 10 年，台积电其实早已做出规划，选定移动装置、高速运算电脑、智能汽车和物联网四大领域，作为未来发展四大重心，并成立四大技术平台，其中高速运算电脑应用涵盖 AI 人工智能、智能车和智能医疗、智能家庭、智能工厂和智能城市。也是继智能型手机后，被视为未来推升台积电营收成长关键动能。
其中最为关键是这些领域所需的高速运算芯片，需要 7 纳米以下更先进的制程技术生产这些先进芯片，台积电也乐观预估，到 2025 年，高速运算电脑芯片年复合成长率高达 25％，足见爆发力惊人。
2018年6 月 5 日， 台积电董事长张忠谋在股东会上正式宣布退休，结束了这位“半导体传奇”长达 60 载的从业生涯以及近 30 年的台积电创业史。他不续任董事，也不参与任何经营管理相关工作。张忠谋也提出临别预言，依据眼前走势，中国大陆半导体在未来5~10年会有相当大的进步，但与台积电之间的技术差异仍有5~7年之多，因为这段期间，台积电也会持续跨步前进，对任何的竞争对手的态度都是严阵以待。
台积电真正成为半导体强权之一，也不过是近十年才实力大跃进。在成立前半段时期，台积电也是处于用力追赶者的角色，在设备技术的自主上，恐怕是有心无力，这对照中国大陆建立半导体自主化的过程中，把设备也纳入扶植的关键环节，是有不同思考的。
从追赶者逐渐变成一方之霸，这三十年的历程可不是都波澜不惊，做对的决定，是每一次越过营运转折点后，将自己的实力再向上垫高一阶的最大关键，细数台积电成立三十年来，有四大关键转折造就今日传奇地位。
关键转折一：全球 2000 年从 8 寸进入 12 寸世代，台积电猛扩产让 IDM 大厂也折服
IDM 大厂对于“Only real men own fabs”这个哲学的坚持，在 2000 年全球从 8 寸厂转进 12 寸世代中，其投资成本远远高过 1995 年由 6 寸转 8 寸厂，因而一举被张忠谋击破。
许多 IDM 厂转进 12 寸世代后，恐无力负担这么高的建厂成本，张忠谋看中机会来了，因此用力踩油门扩产，一来让许多 IDM 客户心服口服，二来也将一些对于扩建 12 寸厂裹足不前的竞争对手，远远甩在后面。
在 2000 年左右，盖一座 12 寸晶圆厂要 30 亿美元起跳，这可能超过台积电一整年的获利，而台积电是一座座不停地投资下去，朝产业巨擘地位不断地迈进，这一切往往始于一个决定、一种坚持，以及毫不犹豫的执行力。
IDM 模式就在 12 寸晶圆世代下，被台积电一一收服，现在仍坚持 IDM 模式的就剩下英特尔与三星——这两家是台积电眼中的 700 磅大猩猩。
关键转折二： 0.13 微米舍弃 IBM、浸润式取代干式曝光技术，两大战役让台积电站上技术领导地位
奠定台积电今日半导体的地位，不单只是营收、市值、产能这些数字的佐证，在技术上的领先，以及具备技术领导的地位，也是让台积电的龙头之路越走越坚实的原因之一。
台积电从追赶者的角色，经历两次转换技术的重大决定，地位拉高到另一个层次。
第一场战役是业界耳熟能详自研 0.13 微米铜制程。过去晶圆代工的技术多是授权自 IBM，台积电亦然，但发展到 2003 年的 0.13 微米，台积电放弃与 IBM 合作的机会，第一次转向为自己开发技术。
这一役，让台积电的技术发展获得重大成功，在 0.13 微米世代上，拉开当时与联电之间的缠斗，而当时联电就是选择继续与 IBM 合作 0.13 微米最后失败，连 Nvidia 首席执行官黄仁勋都曾经说过“ 0.13 微米改造了台积电！”
第二场战役则是半导体发展到 65 纳米工艺节点之际出现瓶颈期，当时众多半导体大厂都已经投入巨资在 157 纳米波长光刻技术的开发，但台积电支持以水为介质的浸润式技术理论，取代原本以空气作为镜头与晶圆之间为介质的“干式”曝光技术，再次扮演产业技术领导者的角色。
关键转折三：张忠谋重披战袍大力提升资本支出，从 28 纳米开始技术超车英特尔
2010 年的台积电早已经是晶圆代工产业的佼佼者，然使得台积电登峰造极，开始与英特尔并驾齐驱，是 28 纳米工艺的所向披靡，之后一路在高端技术上加大投资力道。
2009 年，张忠谋重披 CEO 战袍后，他决定大力扩张资本支出，扩产 28 纳米工艺，掌握智能手机的机会，台积电的策略大成功，28 纳米工艺成了台积电史上最赚钱的一个技术节点，背后还隐藏两个原因，一是竞争对手全数落后，二是台积电在 28 纳米战术上，操作得淋漓尽致，让对手疲于追赶。
台积电在 28 纳米工艺推出后，早已是大幅领先竞争对手，但仍是每一年都推出改良版的技术，不断降低功耗和成本，该策略不但把客户绑得死死的，更让对手根本毫无招架之力。
关键转折四：看准趋势、掌握客户，移动通讯时代双吃高通和苹果
当全球从 PC 转进智能手机时，很多人“掉队”，因此逐渐被市场淘汰，但台积电是个例外，不但成功掌握移动通讯的商机，更借这次机会让自己登峰造极。
台积电在移动通讯时代双吃高通和苹果的处理器芯片订单。苹果订单最早是三星代工，但三星的智能手机品牌崛起后，半导体部门开始和苹果出现嫌隙，台积电纯晶圆代工的角色，在此时很好发挥。
让台积电营运攀上高峰的这四个转折点涵盖市场应用、技术、客户层面、投资，几乎半导体最关键的几个环节，在张忠谋领导之下的台积电都做出正确且坚持的决定，才有今日的台积电传奇。
其实，在智能手机出现疲态之际，台积电也很快寻找到下一个蓝海，喊出四大技术应用平台：手机、高速运算、物联网、车联网，且成为这一波比特币热潮下的最大受益者之一，这些都是对于市场趋势的精准把握。
为半导体奉献六十年、写下台积电三十年传奇史的张忠谋退休之际，引用“江山代有才人出，各领风骚二十年”来形容此时心情，但他自嘲他已“引领风骚六十年了”，是别人足足的三倍！
台积电现状
台积电披露，2019为499个客户生产10761种不同的芯片，应用范围包括整个电子应用产业，包括个人电脑与其周边产品、资讯应用产品、有线与无线通讯系统产品、伺服器与数据中心、汽车与工业用设备以及包括数字电视、游戏机、数码相机等消费性电子、物联网及穿戴式装置，与其他许多产品与应用。
台积电表示，终端电子产品的快速演进，将促使客户采用台积电公司创新的技术与服务以追求差异化，同时也会更促进台积电公司自身的技术发展。
台积电2019年晶圆出货量达1,010万片12寸晶圆约当量，上年为1,080万片12寸晶圆约当量。
先进制程技术（16nm及以下更先进制程）的销售金额占整体晶圆销售金额的50%，高于上一年的41%。提供272种不同的制程技术。
台积电表示，去年在半导体制造领域市场占有率达52%，高于上一年的51%。
我们谈台积电的时候，很多时候会强调他们在先进工艺的实力，今天带大家看下台积电的逻辑制程技术方面的主要成就吧！
● 5纳米鳍式场效电晶体制程（Fin Field-Effect Transistor, FinFET）（N5）技术为台积公司推出的最新技术。此一领先全球的技术于2019已接获多个客户产品投片，包含行动通讯以及高效能运算产品，并预计于2020年上半年开始量产。
相较于7纳米FinFET（N7）技术，N5技术速度增快约15%，或者功耗降低约 30%。此外，N5技术自规划开始，便同时针对行动通讯与高效能运算应用提供优化的制程选项。
● 5纳米FinFET强效版（N5P）技术为N5技术的效能强化版技术，并采用相同的设计准则。相较于 N7技术，N5P技术速度增快约20%，或功耗降低约40%。N5P技术的设计套件预计于2019年第二季进行下一阶段 N5 技术更新时推出。
● 6纳米FinFET（N6）技术于2019年成功完成产品良率验证。由于N6技术采用极紫外光（ExtremeUltraviolet, EUV）微影技术，能够减少光罩数量，因此，如果与N7技术生产相同产品相较，采用N6技术生产可以获得更高的良率，并缩短产品生产周期。此外，与N7技术相较，N6技术的逻辑晶体管密度提高约 18％，加上因光罩总数减少而获得较高良率，能够协助客户在一片晶圆上，获得更多可用的晶粒。
另外，N6技术的设计法则与N7技术兼容，亦可大幅缩短客户产品设计周期和上市的时间。N6技术于2020年第一季开始试产，并预计于2020年底前进入量产。
● N7技术是台积公司量产速度最快的技术之一，并同时针对行动运算应用及高效能操作数件提供优化的制程。总计截至2019年底共接获超过100个客户产品投片，涵盖相当广泛的应用，包含行动装置、游戏机、人工智能、中央处理器、图形处理器，以及网络连接装置等。此外，7纳米FinFET强效版（N7+）技术于2019年开始量产，协助客户产品大量进入市场。N7+技术是全球集成电路制造服务领域首个应用极紫外光于商业运转的技术。此一技术的成功，除了证明台积公司领先全球的EUV技术量产能力，也为6纳米和更先进技术奠定良好基础。
● 12纳米FinFET精简型强效版（12nm FinFET Compact Plus, 12FFC+）技术与16纳米FinFET精简型强效版（16nm FinFET Compact Plus，16FFC+）技术系台积公司继16纳米FinFET强效版（16FF+） 技术、16纳米FinFET精简型（16nm FinFET Compact, 16FFC）技术及12纳米FinFET精简型（12nm FinFET Compact, 12FFC）技术之后，所推出的最新16/12纳米系列技术，拥有集成电路制造服务领域16/14纳米技术中最佳产品效能与功耗优势，并于2019年进入试产。
16FF+技术系针对高效能产品应用，包括行动装置、服务器、绘图芯片，及加密货币等产品。12FFC+、12FFC、16FFC+及16FFC则皆能支援客户主流及超低功耗（Ultra-LowPower, ULP）产品应用，包括中、低阶手机、消费性电子、数位电视、物联网等。总计目前 12FFC+、12FFC、16FFC+、16FFC、16FF+已接获超过 500个客户产品投片，其中绝大部分都是第一次投片即生产成功。
● 22纳米超低漏电（Ultra-Low Leakage, ULL）（22ULL）技术于2019年进入量产，能够支援物联网及穿戴式装置相关产品应用。同时，此一技术的低操作电压（Low Operating Voltage, Low Vdd）技术也于2019年准备就绪。与40纳米超低功耗（Ultra-Low Power, ULP）（40ULP）及55纳米ULP制程相较，22ULL技术提供新的ULL元件、ULL静态随机存取记忆体（Static Random Access Memory, SRAM），和低操作电压技术，能够大幅降低功耗。
● 22纳米ULP（22ULP）技术发展系根基于台积公司领先业界的28纳米技术，并于2019开始量产。与28纳米高效能精简型强效版（28nm High Performance Compact Plus, 28HPC+）技术相较，22ULP技术拥有芯片面积缩小10%，及效能提升10% 或功耗降低20%的优势，以满足影像处理器、数位电视、机上盒、智能型手机及消费性产品等多种应用。
● 28HPC+技术截至2019年底，总计接获超过300个客户产品投片。28HPC+ 技术进一步提升主流智能型手机、数位电视、储存、音效处理及系统单芯片等产品应用的效能或降低其功耗。与28纳米高效能精简型（High Performance Compact）（28HPC）技术相较，28HPC+ 技术能够进一步提升效能约15%或降低漏电约50%。
● 40ULP技术截至2019年底共接获超过100个客户产品投片。此技术支援多种物联网及穿戴式装置相关产品应用，包含无线网络连接产品、穿戴式应用处理器及微控制器（Micro Control Unit, MCU）（Sensor Hub） 等。此外， 台积公司采用领先的40ULP Low Vdd技术，为物联网产品及穿戴式联网产品提供低功耗的解决方案。新的强化版类比元件顺利开发中，将进一步强化40ULP平台，支援客户未来更广泛的类比电路设计。
● 55纳米ULP（55ULP）技术，截至2019年底共接获超过70个客户产品投片。相较于55纳米低功耗（55LP）技术，55ULP技术可大幅延长物联网相关产品的电池使用寿命。此外，55ULP亦整合了射频制程与嵌入式快闪存储器制程，能让客户的系统单芯片设计更为简单。
芯片是十分重要的，现代社会几乎离不开它，而我国芯片产业比较晚，以美国为首的国家又对我国进行了严密的封锁，因此在这方面是比较落后的，特别是在中高端芯片上的需求，基本上都是进口的。为此甚至有人说，一旦台积电向我们断供，中国芯片就将落后西方5-10年。可意识到这一点的人，却并不多。很多人不在乎芯片是个烧钱行业，几百亿扔进去可能连个水花也看不见；也不在乎芯片发展需要时间积累，几年、几十年都看不到成果是很常见的；也不在乎国产芯片面临的巨大人才缺口；也不在乎中国芯片行业面临的难关——《瓦森纳协定》不允许华裔工程师进入欧美半导体公司核心部门、不允许中国购买近两代的设备……既然现在还能进口，国产芯片又那么落后，骂就完事儿了。但是，面对巨大难关、面临公众质疑，还是有一批人一直坚守在这个行业，默默进行研发工作，期待能在中高端芯片上实现国产化，并取得了一定的成果，比如华为麒麟芯片。虽然还是刚取得一定成绩，可这却已经让美国感到不安，于是就加大了对华为公司的打压力度。没错，就是这样，中国想要走自主研发道路，从来都不是容易的，在几乎一片空白的情况下，遭受种种封锁，苦苦摸索进行研发。稍微有一点成绩了，就会遭到变本加厉的打压，过去如此，现在如此，将来想必也会如此。可过往事实证明，中国是不会屈服的，在一些优秀人才的拼搏下，中国总是能创造奇迹，把不可能化为可能。国产芯片的自强之路会很难，也会很漫长，可只要有人坚守，不放弃，相信一定能成功。