第六部

    創新外移？

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    「真男人要有晶圓廠」

    AMD的創辦人桑德斯常戴著勞力士名錶，開著勞斯萊斯名車，他喜歡把擁有半導體製造廠比喻成在游泳池裡養鯊魚當寵物。鯊魚的餵養成本很高，需要時間與精力照顧，1可能還會咬死你。儘管如此，桑德斯對一件事深信不疑：永遠不要放棄半導體製造廠。他曾在伊利諾大學讀電機系，但他從來不搞製造。他在快捷半導體是做業務與行銷，在那裡步步高昇，成為該公司最耀眼、2最成功的業務員。

    桑德斯的專長是銷售，但從沒想過放棄AMD的製造廠，即使像台積電那樣的代工廠崛起，讓大型晶片公司可能考慮把製程外包給亞洲的代工廠，他依然不為所動。1980年代與日本爭奪DRAM的市占率、1990年代與英特爾爭奪個人電腦市場後，桑德斯一直守住晶片廠，他認晶片廠對AMD的成功非常重要。

    但就連他也承認，擁有並經營晶圓廠又要同時追求獲利，已經愈來愈難。問題很簡單：每一代技術的進步，都會推高晶圓廠的成本。張忠謀早在幾十年前就得出類似的結論，這也是他認為台積電的商業模式比較優越的原因。台積電這種代工廠可以為許多晶片設計公司製造晶片，從龐大的產量中獲得其他公司難以複製的效率。

    晶片業裡並不是每個領域都面臨類似的動態，但許多領域確實是如此。2000年代，大家常把半導體業分成三大類別。「邏輯」是指驅動智慧型手機、電腦、伺服器的處理器。「記憶體」是指DRAM與快閃記憶體（又稱NAND），DRAM提供電腦運行所需的短期記憶，NAND則是長時間記憶資料。第三類晶片比較廣泛，包括類比晶片（例如把視訊或音訊轉換為數位資料的感測器）、無線射頻晶片（與手機網路通訊），以及管理設備用電方式的半導體。

    第三類晶片主要不是依靠摩爾定律來驅動性能改善，精明的設計比縮小電晶體更重要。如今，這類晶片中，約四分之三是在180奈米3或更大的處理器上生產，這種製造技術是在1990年代末期率先出現。因此，這種晶片不需要像邏輯晶片與記憶體晶片那樣靠不斷地縮小電晶體來維持先進地位，所以生產這類晶片的晶圓廠不必每隔幾年就競相生產最小的電晶體，成本因此低得多，平均資本投資是生產邏輯晶片或記憶體晶片的先進晶圓廠的4四分之一。如今最大的類比晶片製造商是美國、歐洲或日本廠商。他們的生產也大多位於這三個地區，僅一小部分外移到台灣與南韓。目前最大的5類比晶片製造商是德州儀器，德儀並未在個人電腦、資料中心或智慧型手機的生態系統中建立像英特爾那樣的壟斷地位，但仍是一家中等規模、利潤豐厚的晶片製造商，擁有多元的類比晶片與感測器產品。現在還有許多總部位於美國的類比晶片製造商，例如安森美（OnSemi）、思佳訊（Skyworks）、亞德諾（Analog Devices），歐洲與日本也有一些類似的公司。

    相較之下，記憶體市場主要是由一股勢力主導：不斷地把生產外移到少數幾家工廠，那些工廠大多位於東亞。DRAM與NAND這兩種主要的記憶體晶片只由幾家公司生產，而不是由位於先進國家的分散供應商生產。1980年代導致矽谷與日本激烈競爭的半導體是DRAM記憶體晶片，興建一個先進的DRAM製造廠要花200億美元。以前有幾十家DRAM廠商，但現在只有三家主要廠商。1990年代末期，日本幾家苦撐的DRAM廠商合併成爾必達（Elpida），試圖與愛達荷州的美光及韓國的三星與SK海力士（SK Hynix）競爭。2000年代末期，這四家公司囊括了6約85％的市占率。然而，7爾必達還是生存困難，在2013年被美光收購。三星與SK海力士主要是在南韓生產DRAM，美光則不同，它因連串的收購案，在日本、台灣、新加坡、美國等地都有DRAM廠。8新加坡等國的政府補貼，鼓勵美光維持及擴大當地的晶片廠產能。因此，雖然美國公司是世界三大DRAM廠商之一，但其DRAM生產大多位於東亞。

    另一種記憶體晶片NAND的市場，也是以亞洲為中心。三星是最大的業者，9囊括35％的市占率，其餘的市場是由南韓的SK海力士、日本的鎧俠（Kioxia），以及美光與威騰（Western Digital）這兩家美國公司瓜分。韓國公司幾乎只在南韓或中國生產晶片，但美光與威騰的NAND生產僅一部分在美國，大多是位於新加坡與日本。與DRAM一樣，儘管美國公司是生產NAND的要角，但在美國本土製造的比例很低。

    不過，美國在記憶體晶片產量方面區居第二，並不是新鮮事。這可以追溯到1980年代末期，當時日本的DRAM產量首次超越美國。近年的大轉變是，美國境內生產的邏輯晶片比例大幅下滑。如今，建造一個先進的邏輯晶片廠需要200億美元，很少公司負擔得起這種巨額的資本投資。就像記憶體晶片一樣，一家公司生產的晶片量與良率之間有相關性。由於規模經濟的效益，製造先進邏輯晶片的公司數量持續減少。

    除了英特爾這個明顯的例外，許多關鍵的美國邏輯晶片製造商已經放棄擁有晶圓廠，把製造外包出去。摩托羅拉、國家半導體等以前的主要業者相繼破產，或遭到收購，或眼睜睜地看著市占率縮小。取而代之的是無晶圓廠的公司，他們往往是從傳統的半導體公司招募晶片設計師，再把晶片製造外包給台積電或其他的亞洲代工廠。這讓無晶圓廠的公司可以專注於他們的強項，也就是晶片設計，不需要同時具備製造半導體的專業知識。

    只要桑德斯仍擔任AMD的執行長，他創立的AMD公司就會守住製造邏輯晶片（例如個人電腦的處理器）的業務。老派的矽谷執行長持續堅稱，把半導體的製造與設計分開會導致效率低下。然而，真正促使晶片設計與晶片製造長期整合在一起的是文化，背後並沒有什麼商業道理。桑德斯還記得諾伊斯在快捷半導體的實驗室裡研發的日子。他主張AMD應該繼續保留製造業務，這個論點是靠男子氣概撐起來的，但那種氣概很快就過時了。1990年代，他聽到一位記者打趣地說：「真男人要有晶圓廠。」他一聽就把那句話收編己用。在一場半導體業大會上，他對聽眾說：「請聽我說，好好聽我講完，10真男人要有晶圓廠。」