台積電創辦人張忠謀曾在美國電腦博物館的口述歷史採訪時承認,他構思出的專業晶圓代工商業模式,曾受到加州理工學院教授米德(Carver Mead)的啟發。他在德儀的時候,就讀過米德與全錄(Xerox)研究員康威(Lynn Conway)合著,1978年出版的《超大型積體電路(VLSI)導論》。
這本IC設計領域的聖經,提出的創新設計流程,讓IC設計與製造得以分開進行,促成了半導體業的典範轉移,史稱「米德—康威革命」。
米德更在國防高等計劃署(DARPA)的資助下,發展出電子設計自動化(EDA)工具的雛型,沿生出新思與益華,並帶動美國IC設計產業的爆發成長。
張忠謀可能不知道,早在他應聘到台灣,出任工研院院長的5年之前,1981年,這位留著山羊鬍子的傳奇學者已將世界最前沿的科技變革,千里迢迢地帶到工研院。
米德曾預言,當半導體進入VLSI時代,產業會發生巨變,「(半導體)元件設計將變成系統設計,生產線則變成『鑄件服務』(foundry ser-vice)」。
前工研院院長、清大榮譽教授史欽泰,與前經建會主委、台大經濟系名譽教授陳添枝合著的新書《從邊緣到核心:台灣半導體如何成為世界的心臟》寫著,米德在台灣「找到了他的信徒」,讓他的預言在這個亞熱帶小島實現。
太魯閣之旅改變台灣
當時擔任工研院積體電路中心主任的史欽泰回憶,當時工研院院長方賢齊朋友的女兒,正好是米德在加州理工的博士生,她提到老師想來台灣參觀。但米德負責美國國防部計劃,身分敏感,希望行程對外保密。
史欽泰早就讀過米德的著作,而且還是正式出版前的預印本,是當時還是個年輕學者的中研院院士、哈佛大學比爾蓋茲講座教授孔祥重拿給他的。內容讓他大為震驚,竟然用電腦就可以設計晶片了?
大師親訪,史欽泰賣力充當地陪,週末帶米德到花蓮包車遊太魯閣。白牌計程車司機正好是一個放暑假回老家幫忙的女大學生,竟然英文流利,讓米德大讚台灣的人力素質。
史欽泰從此與米德熟識,常去美國參觀米德在美國大學如火如荼推動的晶片設計課程,並深受啟發,原來新一代的IC人才,只要有創意想法,不需懂半導體技術、不用高昂資金,就可設計新產品,甚至創業。
「我覺得這個對我們台灣來講太好了,」他很興奮,認為這個新的產業機會,非常適合台灣以中小企業為主的產業結構。
史欽泰負責的VLSI計劃(台積電的前身),因此深受米德的影響,電子所並在1982年成立共同設計中心,購買電腦輔助設計軟體,為宏碁、神通等民間公司,培養IC設計人才。
張忠謀曾說,米德雖然暗示專業晶圓代工的可能,「但當時還沒有pure foundry的市場。」
台積電的第一桶金
我一直好奇,如果市場還不存在,為什麼台積能夠創辦第二年就賺錢?畢竟台積成立與米德出書也只不過隔了短短幾年。
根據《從邊緣到核心》一書,史欽泰主持的VLSI計劃,與台灣高速成長的個人電腦業,育成了本土第一批IC設計公司,例如1987年成立的矽統,適時為台積創造了本土「市場」。
張忠謀便在自傳指出,台積成立前兩年,營收都來自本土客戶。1988年,台灣已經有50家IC設計公司,並已成為僅次於美國的世界第二大IC設計群聚。
而且,這些客戶主要都是供應本土電腦產業所需,例如當時熱門的CPU晶片組。根據史與陳書中的研究,1989到2001年間,台灣晶片設計公司的出口比例,始終保持在50%以下,顯示旺盛的本土產業需求,成就了台積的「第一桶金」。
這是本書為我解答的第一個長年疑惑。
台日科技業分水嶺
第二個為我解答的疑惑,則接續前述的台灣個人電腦產業爆發。
宏碁共同創辦人邰中和曾在我的Podcast節目中說,台灣科技業能有今天,一大關鍵是台灣有跟上PC革命,但是日本沒有。
事後我常想起這句話。這是個不解之謎,為什麼在1980、90年代稱霸消費電子產業的日本,竟然在個人電腦領域幾乎完全沒有影響力?
在這本書,史、陳兩人做了很獨到的分析:因為日本「過度自信」。
日本電子業最輝煌的時候,在映像管電視、錄影機、遊戲機等諸多領域都主導世界標準,日本政府誤判,在個人電腦領域也可複製家電業的成功,因此推出NEC的PC-98架構,在80年代一度壟斷日本市場,但最後卻不敵主要由台灣生產的IBM相容電腦,以及蘋果電腦。
「日本在個人電腦產業的失敗……是因為決定採用一個獨立於一個更大系統的技術架構。這一決定讓日本電腦走不出國門,」史與陳在書中如此分析。
之後的附帶影響是,日本品牌電腦的全面潰敗,讓本土DRAM產業沒有「出海口」護航,成了日後敗給韓國的原因之一。
台灣的DRAM產業為何失敗
本書為我解答的第三個疑惑,其實是長年懸在台灣科技業心中的一個大哉問:為什麼台灣的晶圓代工如此成功,DRAM卻如此失敗?
史、陳兩人可說是回答這問題的不二人選。史欽泰在工研院副院長任內,推動打造本土DRAM技術的次微米計劃,這是繼RCA、VLSI之後的第三個大型半導體計劃。
陳添枝則在擔任經建會主委任內,籌劃由政府出資,將當時瀕臨破產的國內公司與日本爾必達合併的台灣記憶體公司計劃(但最後功敗垂成)。
這本書也提出深入的分析。
首先,其實政府對於DRAM一直抱著戒慎恐懼的態度。1988年,工研院的VLSI計劃報告便認為不該投入該產業,因為太過資本密集,即便電子所開發出DRAM技術,民間企業也不願承接。結果美日一場「晶片戰爭」的連鎖反應,意外改變這個假設。
1986年,在美國威脅發動關稅戰之後,美日簽訂「半導體貿易協定」,限制日本半導體對美國出口。日本廠商因此紛紛減產,但在個人電腦需求狂飆之下,意外造就1988、89年的DRAM空前大缺貨。
台灣的電腦業者因此損失慘重,遂找上政府求助,打造本土DRAM廠的次微米計劃便因應而生,並在幾年後衍生出世界先進,由台積承接。
而且DRAM狂飆的價格,讓民間業者投入半導體的態度出現180度的轉變,向國外技轉技術的代工型DRAM廠茂德、南亞科等,如雨後春筍般地一一成立。
三星為何趁勢崛起
這波DRAM大缺貨,更造就了三星的崛起。
三星於1983年開始投入DRAM生產,到了88年已經累積投資8億美元(台積的創立資金也才1億多美元),原本還在燒錢。但該年三星主力產品256K DRAM市場價格幾乎翻了一倍,讓三星一年就賺回過去所有的投資。這改變了一切。
當時47歲的三星董事長李健熙,甚至霸氣十足地飛來台灣,與張忠謀、施振榮、史欽泰等人碰面,想嚇阻台灣投入DRAM。
他舉了幾個理由,包括三星已經技術領先、有先進者優勢。更重要的是,三星財力雄厚,可以應付DRAM大起大落的週期。台灣由國家出資,不景氣時可能被政府拋棄。
事後證明,這是最關鍵因素。「只有財閥能夠負擔(DRAM)這種高風險模式,主要因為它可以利用整個國家的金融資源,」史、陳在書中分析。
而且,韓國在1980年代就開始的金融與電信自由化,讓三星得以收購國有的韓國電信49%股權,以及設立銀行,進一步提升風險承擔能力。
史、陳分析,反觀日本,在1990年進入失落的十年之後,銀行進入信貸緊縮,無法承擔DRAM廠商蓋新廠所需的貸款,從此在擴產競賽中落後韓國。
韓國廠商因此得以在2008年金融海嘯一役,一舉殲滅日本與台灣對手。
差點出現的TMC
然而,台灣一度因為國家資本的介入,而出現一線生機。
當時陳添枝擔任經建會主委,推動政府出資,整合台日廠商為一家公司,這個足以撼動全球的超級大案,最後卻功敗垂成。
事隔多年,陳添枝首度揭露破局的真正原因。他告訴我,是因為日本政府從中作梗。
他解釋,當時他掌管的國發基金已經向台銀貸款一千億,來支援這個合併案,打算將岌岌可危的幾家台灣公司,跟日本爾必達聯手,「變成一家台日合作的記憶體公司,然後來跟韓國對抗。」
陳添枝表示,一開始與爾必達談判時,對新公司有幾個要求。第一,是台灣要持股50%;第二,是要在台北跟東京雙掛牌;第三,研發至少要有一部份放在台灣。
但後來,日本政府要求爾必達只能賣10%股權,合併案形同破局,包括台灣廠商與爾必達遂一一倒下,最後都成為美光的一部份。
陳添枝現在還有點氣憤,「所以日本政府要負責任,這個失敗,它要負責。」
陳添枝表示,如果當初合併順利,台灣除了台積電(TSMC),會再出現一家TMC——台灣記憶體公司。
「如果成功,大概就是今天的(台灣)美光這個樣子,」他說。
(責任編輯:張蕙蘭)
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