第五部 積體電路,整合世界?
29 在台灣建立半導體產業
1985年,台灣位高權重的李國鼎部長請張忠謀到他的台北辦公室。這時距離李國鼎當初說服德州儀器來台灣建立第一座半導體廠,已過了近20年。在那之後的20年間,李國鼎與德儀的領導者建立了密切的關係。每次他前往美國都會拜會海格底與張忠謀,並說服其他的電子公司效仿德儀來台灣設廠。1985年,他聘請張忠謀來領導台灣的晶片業。「我們想在台灣推動半導體業的發展,」他告訴張忠謀,「告訴我,你需要多少錢。」「全球化」一詞是在1990年代開始被普遍使用,然而晶片業從快捷半導體成立不久之後就開始依賴國際生產與組裝了。1960年代以來,台灣刻意融入半導體的供應鏈,以此提供就業機會、獲得先進技術、強化台美安全關係。張忠謀在台灣政府的大力支持下創立了台積電。1990年代,在台積電崛起的推動下,台灣的重要性開始增加。1985年,台灣政府請張忠謀來領導台灣最頂尖的電子研究機構時,台灣是組裝半導體設備的亞洲領先國家之一(組裝工作包括測試國外製造的晶片,並把晶片裝在塑膠或陶瓷封裝上)。台灣政府曾嘗試從美國的RCA公司取得半導體製造技術的授權,並在1980年成立晶片製造廠聯華電子(UMC),但該公司的能力仍遠遠落後於先進技術。台灣有許多半導體業的就業機會,但只分到一小部分的利潤,因為晶片業的多數利潤是由設計及生產最先進晶片的公司獲得。像李國鼎這樣的官員知道,只有當台灣不再只是組裝其他地方設計及製造的元件時,台灣的經濟才會持續成長。1968年,張忠謀第一次造訪台灣時,台灣正與香港、南韓、新加坡、馬來西亞競爭。到了1980年代,三星與南韓的其他大財團正把大量資金投入最先進的記憶體晶片。新加坡與馬來西亞正試著複製南韓的轉變(從組裝半導體變成製造半導體),但成效不如三星。台灣必須不斷地提升能力,才能維持它在半導體供應鏈最底層的地位。最大的威脅是來自中國。在台灣海峽的對岸,毛澤東於1976年過世,降低了中國即將犯台的威脅。但中國現在構成了一種經濟挑戰。毛澤東過世後,新的領導階層為了讓中國融入全球經濟,開始吸引一些當初台灣用來脫貧的基礎製造與組裝工作。由於中國的工資較低,又有成千上百萬的鄉下人渴望放棄勉強為生的農業,轉往工廠工作,所以中國進入電子組裝業可能導致台灣退出市場。台灣官員向來訪的德儀高層抱怨道,中國的威脅相當於「經濟戰」。台灣不可能在價格上與中國競爭,必須自己生產先進技術。於是,李國鼎找上了當初幫忙把半導體組裝帶來台灣的張忠謀。張忠謀在德儀工作20多年後,於1980年代初期離開德儀。他後來說,他之所以離開德儀,是因為被排除在執行長接班人選之外,「被派到不重要的職位」。他花了一年在紐約經營通用儀器公司(GeneralInstrument),但因為對工作不滿意,很快就辭職了。他在第一線參與建立全球的半導體業,德儀超高效率的製程是他在提高良率方面不斷實驗及運用專業的成果。他想在德儀擔任的職位(執行長),可讓他躋身整個晶片產業的領導者,與諾伊斯或摩爾的地位相當。因此,當台灣政府打電話請他為台灣打造晶片業,並開出空白支票要資助這項計畫時,張忠謀覺得這個提議很有意思。當年54歲的張忠謀正在尋找新的挑戰。雖然多數人說張忠謀是「回到」台灣,但他與台灣最緊密的關連,是他幫忙設立的德儀組裝廠,以及台灣自己宣稱的中國正統政權:中華民國政府。張忠謀是在中華民國政府統治中國的時期,在中國成長,但他逃離中國近40年後才再度造訪。直到1980年代中期,張忠謀居住最久的地方是德州,他因在德儀從事國防相關工作而握有美國的安全許可資格。可以說,他比較像德州人,而不是台灣人。他後來回憶道:「台灣對我來說是個陌生的地方。」然而,為台灣打造半導體業,聽起來是令人振奮的挑戰。台灣政府聘請他擔任工業技術研究院的院長,使他處於台灣晶片開發的核心。政府提供資金的承諾,也使這項任務顯得更有吸引力。身為台灣半導體業的實質負責人,張忠謀除了聽命於李國鼎等部長以外,不必對任何人負責,而李國鼎也承諾給他很大的發揮空間。德儀從未開過這種空白支票,張忠謀知道他需要很多資金,因為他的商業計畫是以一個激進的概念為基礎。那個概念要是成功的話,將會顛覆電子業,並讓他與台灣掌控全球最先進的技術。早在1970年代中期,張忠謀還在德儀工作時就思索過一個概念:創立一家半導體公司,生產客戶設計的晶片。當時,像德儀、英特爾、摩托羅拉等晶片公司大多生產自己設計的晶片。1976年3月,張忠謀向德儀的其他高層建議這種新的商業模式。他向德儀的同仁解釋,「低成本的運算力,將打開大量的新應用,是目前的半導體所無法支援的」,為晶片創造出新的需求來源。晶片很快就會運用到所有領域,從手機到汽車再到洗碗機,無一不包。他認為,生產這些產品的公司缺乏生產半導體的專業知識,所以他們比較希望把晶片製造外包給專業廠商。此外,隨著技術的進步與電晶體的縮小,製造設備與研發的成本將會提高。只有生產大量晶片的公司才具有成本競爭力。然而,德儀的其他高階主管並未被他的概念說服。當時是1976年,每家設計晶片的公司都有晶圓製造廠,但張忠謀張預測「無晶圓廠」(fabless)的公司很快就會出現。那時德儀的獲利很好,所以押注在還不存在的市場是很冒險的做法,所以那個概念後來不了了之。但張忠謀從未忘記晶圓代工的概念。他認為,隨著時間的推移,這種概念正漸趨成熟,尤其是在康維與米德的晶片設計革命,使晶片設計與晶片製造的分離變得更加容易以後(他們認為那將為半導體業創造出一個古騰堡時刻)。台灣也有一些電子工程師抱持類似的概念。1980年代中期,協助管理台灣工研院的史欽泰曾邀請米德來台灣分享他對半導體業的古騰堡構想。因此,晶片設計與晶片製造分離的概念,在李國鼎開出空白支票請張忠謀來打造台灣的晶片業以前,已經在台灣醞釀好幾年了。李國鼎履行了承諾,為張忠謀起草的商業計畫籌集資金。台灣政府為台積電提供了48%的創業資金,唯一要求的條件是張忠謀必須找一家外國晶片公司提供先進的生產技術。德儀與英特爾的前同事都拒絕了張忠謀,摩爾告訴他:「你提過很多好主意,但這個概念不算。」不過,張忠謀說服了荷蘭的半導體公司飛利浦出資5800萬美元,並轉移其生產技術及授予智慧財產權,以換取台積電27.5%的股份。其餘的資金是向台灣的富豪募集,他們是被台灣政府「要求」投資的。張忠謀解釋:「通常是政府的部會首長打電話給台灣的企業家,請他投資。」政府請台灣幾個最富有的家族出資,這些家族擁有專門從事塑膠、紡織、化工的公司。一位企業家跟張忠謀會面三次後,拒絕投資,台灣的行政院長直接打電話給那位吝嗇的企業家,提醒他:「過去20年,政府一直對你很好,你最好現在就為政府做點什麼。」張忠謀成立晶片代工廠的支票很快就到位了。政府也為台積電提供豐厚的稅賦優惠,確保該公司有足夠的資金做投資。打從創立之初,台積電就不是一家真正的民營企業,而是台灣政府的專案。台積電早期成功的一個關鍵因素,是與美國晶片業的緊密關連。該公司的多數客戶是美國的晶片設計公司,許多高層員工曾在矽谷工作。1991年至1997年,張忠謀聘僱德儀的另一位前高階主管唐.布魯克(DonBrooks)擔任台積電的總經理。布魯克回憶道:「向我彙報的下屬,亦即我下面兩級的員工,大多有在美國工作的經驗。他們在美國時,曾在摩托羅拉、英特爾或德儀工作過。」1990年代的大部分時間,台積電有一半的業績是來自美國公司。與此同時,台積電的多數高階主管都在美國的大學拿過博士學位。這種共生關係讓台灣與矽谷雙雙受惠。在台積電出現以前,幾家主要位於矽谷的小公司曾嘗試在晶片設計方面開創事業,它們把晶片製造外包,避免自己建造晶圓廠的成本。這些「無晶圓廠」的公司有時能說服有閒置產能的大型晶片製造商來生產他們的晶片。然而,大型的晶片製造商有自己的生產計畫,這些小公司面對大廠時一直處於次要地位。更糟的是,它們始終面臨一種風險:生產夥伴可能竊取他們的設計概念。而且各大晶片製造商的製程略有不同,它們也必須掌握那些差異。不建造晶圓廠可以大幅降低創業成本,但依賴競爭對手製造晶片始終是一種有風險的商業模式。台積電的成立,讓所有的晶片設計公司有一個可靠的合作夥伴。張忠謀承諾台積電永遠不會設計晶片,只專注於製造晶片。台積電不與客戶競爭,只要客戶成功,台積電就會成功。十年前,米德預言晶片製造業會出現古騰堡時刻,但有一個關鍵差異。當時的德國印刷商曾試圖壟斷印刷業,但失敗了。他無法阻止他的技術在歐洲迅速傳播,讓作家與印刷店都受益。在晶片業,張忠謀的代工模式藉由降低創業成本,促成了數十家新「作者」,也就是無晶圓廠的晶片設計公司,這些公司把運算力嵌入各種設備中,藉此改變了科技業。然而,「創作」的普及與數位印刷術的壟斷是一起發生的。晶片製造的規模經濟需要不斷的產業整合。哪家公司生產的晶片量最多,它就有內在的優勢,可提升良率,並把資本投資的成本分攤給更多的客戶。台積電的事業在1990年代蓬勃發展,其製程不斷地改進。張忠謀想成為數位時代的古騰堡,最後他的影響力是更加無比地強大深遠。當時幾乎沒有人意識到,張忠謀、台積電,以及台灣正逐漸主導世界最先進晶片的生產。
30 「所有人都必須製造半導體」
1987年,張忠謀創立台積電那年,在台積電西南方幾百英里外的地方,當時還不為人知的工程師任正非成立了一家電子貿易公司,名叫華為。台灣是個抱負遠大的小島,它不僅與全球最先進的晶片公司有深厚的關連,還有成千上萬名曾在史丹佛與柏克萊接受教育的工程師。相較之下,中國有龐大的人口,但貧困又技術落後。不過,新的經濟開放政策使貿易蓬勃發展,尤其是透過香港進口或走私貨物。華為的發源地深圳,就坐落在香港邊境的另一端。在台灣,張忠謀的目標是製造全球最先進的晶片,並把矽谷巨擘變成客戶。在深圳,任正非是從香港購買廉價的電信設備,然後以較高的價格在中國各地出售。他交易的設備是使用積體電路,但是想自己生產晶片似乎是很荒謬的想法。1980年代,在電子工業部部長(後來的國家主席)江澤民的領導下,中國政府把電子產品列為優先產業。當時,中國國產最先進、應用最廣的晶片是DRAM,其儲存量與英特爾在1970年代初期向市場推出的第一款DRAM大致相同,由此可見中國的技術落後先進科技十幾年。要不是共產黨的統治,中國可能會在半導體業扮演更大的角色。積體電路發明時,中國擁有許多幫助日本、台灣、南韓吸引美國半導體投資的要素,例如龐大的低成本勞力、受過良好教育的科學精英。然而,中共於1949年獲得政權後,對外國關係抱持懷疑態度。對張忠謀這樣的人來說,在史丹佛大學完成學業後要是回到中國,不只會面臨貧困,可能還會遭到監禁甚至喪命。革命前中國大學的許多優秀畢業生,最終在台灣或加州工作,為中國的主要競爭對手打造了電子實力。與此同時,中國的共產黨政府犯下了跟蘇聯一樣的錯誤,但形式上更為極端。早在1950年代中期,中國官方就把半導體設備列為科研重點。不久,他們就開始號召北京大學與其他科學中心的研究人員貢獻技術,其中包括革命前曾在柏克萊、麻省理工學院、哈佛或普渡大學求學的科學家。1960年,中國在北京成立第一個半導體研究所。約莫同一時間,中國開始製造簡單的電晶體收音機。1965年,在諾伊斯與基爾比發明積體電路五年後,中國的工程師製造出第一塊積體電路。然而,毛澤東的激進主義導致中國無法吸引外國投資或做任何先進的科學研究。中國製造出第一塊積體電路的隔年,毛澤東把中國帶入了文化大革命,他主張破壞社會主義平等的特權,就是來自專業知識。毛澤東的黨羽對中國的教育系統開戰,成千上萬名科學家與專家被迫下鄉務農,還有許多人遭到殺害。毛澤東在「在光輝的七二一指示」中強調*1:「學制要縮短,教育要革命,要無產階級政治掛帥……要從有實踐經驗的工人農民中間選拔學生,到學校學幾年以後,又回到生產實踐中去。」以教育低落的員工來打造先進產業,這種想法簡直是荒謬。更重要的是,毛澤東又把外國技術與思想阻隔在外。美國的限制阻止了中國購買先進的半導體設備,但毛澤東又自己增添了禁運。他希望中國完全自立自強,並指責政治對手試圖以外國零組件來污染中國的晶片業,即便中國根本無法自產許多先進的零組件。他的宣傳機器呼籲大家,支持「為電子業的獨立與自力發展,進行驚天動地的群眾運動」。毛澤東不只對外國晶片抱持懷疑的態度,有時他也擔心所有的電子產品本質上都是反社會主義的。他的政治對手劉少奇贊同「現代電子技術」將「為我們的工業帶來大躍進」,並「使中國成為第一個擁有一流電子技術的新工業化社會主義最強國」。毛澤東總是把社會主義與煙囪聯想在一起,所以他抨擊了這個想法。毛澤東的一位支持者認為,把電子產品視為未來是「反動的」,因為在中國打造一個社會主義的烏托邦時,顯然「只有鋼鐵業才應該發揮主導作用」。在1960年代,毛澤東贏了中國半導體業的政治鬥爭,刻意淡化其重要性,切斷中國與外國技術的連結。中國的科學家大多痛恨毛澤東毀了他們的研究與生活,因為毛澤東把他們送到農場去研究無產階級政治,而不是半導體工程。一位被迫下鄉的中國著名光學專家,在等待毛澤東的激進主義平息期間,靠粗糧、水煮白菜、偶爾烤蛇,熬過了農村再教育。當中國的一小批半導體工程師在中國的土地上耕耘時,毛派份子鼓吹中國的工人:「所有人都必須製造半導體。」彷彿中國每個無產階級的成員都可以在家裡自製晶片似的。中國有一小塊領土逃過了文化大革命的浩劫。香港當時因殖民條款,仍由英國人暫時統治。當多數的中國人認真地背誦毛語錄時,香港的工人正在俯瞰九龍灣的快捷工廠裡勤奮地組裝矽元件。在幾百英里外的台灣,多家美國晶片公司的工廠雇用了數千名工人,他們的工作以加州的標準來看,工資算很低,但已經比下鄉務農好多了。正當毛澤東把中國為數不多的技術勞工送到農村去接受社會主義再教育時,台灣、南韓,以及整個東南亞的晶片業正把農民拉出農村,讓他們在製造廠中做更好的工作。1970年代初期,隨著毛澤東的健康惡化,文化大革命開始式微。共產黨領導人終於把科學家從農村召回,他們試著在實驗室裡收拾殘局。然而,中國的晶片業在文化大革命以前就遠遠落後矽谷,如今更是遠遠落後鄰國。在中國陷入革命混亂的十年間,英特爾發明了微處理器,日本搶占了大部分的全球DRAM市場。中國除了騷擾最聰明的公民以外,什麼也沒做。因此到了1970年代中期,中國的晶片業深陷於愁雲慘霧的狀態。「我們生產的每千個半導體中,只有一個是合格的。」1975年,一位黨領導者抱怨道,「報廢太多了。」1975年9月2日,巴丁抵達北京。20年前,他因發明電晶體而與蕭克利及布萊頓一起榮獲第一座諾貝爾獎。1972年,他成為唯一兩度榮獲諾貝爾物理學獎的人,這次獲獎是因為他在超導理論的研究。在物理界沒有人比他更出名,但巴丁仍是1940年代末期那個被蕭克利強行蓋過鋒芒的謙謙君子。臨近退休時,他投入更多的時間為美國與外國的大學建立關係。1975年,美國著名的物理學家組成代表團造訪中國時,巴丁也應邀參加了。隨著文化大革命接近尾聲,中國的領導人試圖拋開革命熱情,與美國人交好。巴丁造訪中國時,毛澤東重病,翌年過世。巴丁的代表團讓中國人想起,中美友誼可為中國提供技術。這次美國代表團的訪問,象徵著中國自文化大革命以來有多大的變化。10年前,這位諾貝爾獎得主應該會被譴責是反革命分子,不會受到北京、上海、南京、西安的頂尖研究機構歡迎。不過即便是現在,毛主義留下的遺毒仍在。美國人被告知,中國科學家之所以沒有發表研究成果,是因為他們反對「自我榮耀」。巴丁從他與蕭克利的共事過程中,瞭解到一些科學家對自我榮耀的癡迷。蕭克利擅自把發明電晶體的功勞全部歸功於己,他是傑出的科學家,卻是一位失敗的企業家。他的例子顯示,資本主義與自我榮耀之間的關連,並不像毛主義學說所指的那麼簡單。巴丁告訴妻子,儘管中國對外號稱人人平等,但他發現中國社會的組織很嚴格,階級森嚴。在矽谷找不到像那些監管中國半導體科學家的政治官僚。巴丁與同行離開中國時,對中國的科學家印象深刻,但中國在半導體製造方面的雄心似乎是無望的。中國完全錯過了亞洲的電子革命。從香港到台灣,從檳城到新加坡,矽谷的晶片公司雇用成千上萬的工人,他們往往是華裔。1960年代中國一直在譴責資本家,而鄰國則是拼命地吸引資本家。1979年的一項研究發現,中國幾乎沒有商業上可行的半導體生產,全中國只有1500台電腦。毛澤東在巴丁造訪中國的隔年過世。幾年後,鄧小平取代舊的獨裁者,承諾以「四個現代化」政策來改造中國。不久,中國政府宣布「科學技術」是「四個現代化的關鍵」。技術革命正在轉變世界的其他地方,中國的科學家意識到晶片是這場變革的核心。1978年3月召開的全國科學大會,正值鄧小平鞏固權力之際。那場大會把半導體設為議程的核心,希望中國能運用半導體的進步,來幫忙開發新的武器系統、消費電子與電腦。政治目標很明確:中國需要自己的半導體,不能依賴外國人。《光明日報》在1985年定調,號召讀者摒棄「『第一台機器進口,第二台機器進口,第三台機器進口』的套路」,變成「『第一台機器進口,第二台中國製造,第三台機器出口』」。這種對「中國製造」的癡迷,根植於共產黨的世界觀,但中國在半導體技術方面已經落後太多了,那是毛澤東的群眾動員與鄧小平的命令都無法輕易改變的。中國呼籲大家做更多的半導體研究,但是單靠政府法令,並無法催生科學發明或可行的產業。政府堅稱晶片有戰略重要性,這導致中國官員試圖控制晶片製造,使該產業深陷官僚主義。當任正非這種新興的企業家在1980年代末期開始創立電子企業時,他們別無選擇,只能依賴外國的晶片。中國的電子組裝業是建立在國外的矽基礎上,那些矽晶片是從美國、日本進口的,而由台灣進口的矽晶片也愈來愈多。中國共產黨仍認為台灣是「中國」的一部分,但台灣並不受其控制。
*1 七二一指示是1968年7月21日毛澤東在《人民日報》關於《從上海工具機廠看培養工程技術 人員的道路(調查報告)》的編者按清樣中加寫的一段話,這段話對中華人民共和國高等 教育體制產生了重大的影響。
31 「與中國人分享上帝的愛」
張汝京只是想「與中國人分享上帝的愛」。《聖經》中並未提到半導體,但張汝京卻以傳教士般的熱情,把先進的晶片製造技術帶到了中國。張汝京是虔誠的基督徒,生於南京,長於台灣,曾在德州擔任半導體工程師。2000年,他說服中國政府提供他巨額補貼,讓他在上海建立半導體代工廠。那座工廠完全按照他的規格設計,甚至還有一座教堂,這要感謝原本中國抱持無神論的政府給予特別的許可。只要張汝京最終為中國帶來現代的半導體製造,中國的領導人願意一反常態在反對宗教的立場上做出讓步。然而,即使有政府的全面支持,張汝京依然覺得他是以小蝦米之姿對抗半導體業的大鯨魚,尤其是台灣的台積電。晶片製造的版圖在1990年代與2000年代發生了巨變。1990年,美國的晶圓廠生產的晶片占全球總量的37%,到了2000年,這個數字降至19%,到了2010年,更進一步降至13%。日本在晶片製造業的市占率也大幅崩跌。韓國、新加坡、台灣都為本國的晶片業投入大量的資金,並迅速提高產量。例如,新加坡政府與德儀、惠普、日立等公司合作,資助晶圓製造廠與晶片設計中心,在新加坡建立了一個生氣勃勃的半導體業。新加坡政府也試圖仿效台積電,建立特許半導體(CharteredSemiconductor)做晶圓代工,但該公司的表現始終不如台灣的競爭對手。韓國的半導體業表現得更好。1992年,三星取代日本的DRAM廠商,成為世界領先的記憶體晶片製造廠後,在1990年代後面的時間迅速成長。三星因為有政府的正式支持,再加上韓國政府要求韓國銀行提供信貸的非官方壓力,在DRAM市場上擊退了來自台灣與新加坡的競爭。銀行的融資很重要,因為三星的主要產品(DRAM晶片)需要強大的財力才能達到每個連續的技術節點,即使在產業陷入低迷時,也必須持續支出。三星電子的一位高層解釋:DRAM市場就像是膽小鬼賽局*1。景氣好時,世界各地的DRAM公司都投入資金建造新廠,導致市場產能過剩,壓低價格。繼續投資的成本高得驚人,但停止投資的話,即使只停一年,也有可能把市占率拱手讓給競爭對手,所以沒有人想先讓步。在競爭對手被迫削減投資後,三星仍有資金繼續投資,於是它的記憶體晶片市占率不斷成長,勢不可擋。中國最有可能顛覆半導體業,因為中國在組裝電子設備方面角色日益重要,而那些電子設備裡都裝了晶片。到了1990年代,距離中國第一次投入半導體生產、卻不幸被毛澤東的激進主義打斷,已經過了幾十年。這時的中國已經變成世界工廠,上海、深圳等城市成為電子組裝中心,做著幾十年前推動台灣經濟發展的工作。然而中國的領導人知道,真正的商機在那些驅動電子產品的元件,尤其是半導體。1990年代,中國的晶片製造力遠遠落後台灣與韓國,更遑論美國了。雖然中國的經濟改革正如火如荼地展開,但走私者發現,把晶片裝滿行李箱,從香港非法帶進中國,還是有利可圖。不過,後來隨著中國的電子業日益成熟,走私晶片開始變得不像製造晶片那麼有吸引力了。張汝京覺得把晶片帶到中國是他的人生使命。1948年,他生於南京的一個軍人家庭,在中共取得政權後,全家逃離中國抵達台灣,當時他年僅一歲。他在台灣的眷村裡成長,眷村裡的人把台灣視為暫時的居留地,他們預期中華人民共和國將會崩解。然而,這個預期遲遲沒有實現,使張汝京這樣的人始終處於一種認同危機的狀態——他們認為自己是中國人,卻生活在一個政治上愈來愈遠離自己出生地的島上。大學畢業後,張汝京赴美,在紐約州水牛城取得碩博士學位後到德儀任職,與基爾比共事。他變成經營晶圓廠的專家,管理德儀從美國到日本、新加坡、義大利等地的工廠。中國政府資助國內半導體業的建設,但早期的成果大多不太理想。有一些工廠建在中國,例如中國的華虹與日本的NEC在上海成立一家合資企業。NEC從中國政府獲得豐厚的資金,條件是NEC必須把技術引進中國。不過,NEC確保那家合資企業是由日本的專家掌權,中國的員工只能做基本的活動。一位分析師指出,「我們不能說這是中國的產業」,那只是一家「位於中國的晶圓廠」。中國從合資企業中幾乎沒獲得什麼專業知識。2000年,另一家晶片公司宏力半導體在上海成立。這家公司也有類似的組合,混合了外國投資、國家補貼,以及失敗的技術轉移。宏力半導體是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。由於台灣在半導體業很成功,吸引台灣人加入中國的晶片業是很合理的想法。此外,有中國國家主席的孩子參與其中,更有助於獲得政府支持。該公司甚至以每年40萬美元的酬勞聘請小布希總統的胞弟尼爾.布希(NeilBush)來擔任「商業策略」顧問。這個星光熠熠的領導團隊,或許幫宏力半導體抵擋了一切政治麻煩,但公司的技術落後,又難以獲得客戶,在中國代工業的市占率從未超過一小部分,在全球的市占率更是微乎其微。如果說有人能在中國打造晶片業,那非張汝京莫屬了。他不必依賴裙帶關係或外國協助,打造一家世界級晶圓廠所需的所有知識都已經在他的腦子裡了。在德儀工作期間,他為公司在世界各地開設了許多新廠,所以他何不在上海做同樣的事呢?2000年,他創立了中芯國際(SMIC),從高盛、摩托羅拉、東芝等國際投資者籌集了逾15億美元的資金。一位分析師估計,中芯國際有一半的創業資金是來自美國投資者。張汝京以這些資金雇用了數百名外國人來經營中芯國際的晶圓廠,其中至少有400名是來自台灣。張汝京的策略很簡單:照著台積電的方式做。在台灣,台積電雇用它能找到的最佳工程師,最好是曾在美國或其他先進晶片公司任職的工程師。台積電也會購買它買得起的最佳機台,不斷地以業界的最佳做法來培訓員工。而且台積電也善用了台灣政府提供的所有賦稅與補貼優惠。中芯國際完全依循這套模式,積極從海外晶片製造商吸收人才,尤其是從台灣招募。在成立最初十年的大部分時間,中芯國際有三分之一的工程人員來自海外。分析師傅道格(DougFuller)指出,2001年中芯國際雇用了650名本地工程師;從海外招募了393名工程師,大多來自台灣與美國。到了2010年底,約三分之一的工程師是從海外招募。中芯國際甚至打出一句口號:「一個老員工帶來兩個新員工。」強調中芯國際需要經驗豐富的外來人才來幫助本地工程師學習。中芯國際的本地工程師學得很快,不久就讓外界覺得他們的能力不錯,開始有外國的晶片製造商來挖角。中芯國際之所以能把技術落實在國內,都要歸功於那些曾在國外任職的人才。中芯國際就像中國其他的晶片新創企業一樣,也獲得政府的大力支持,例如免徵五年的企業所得稅;在中國銷售的晶片可減銷售稅。中芯國際充分利用這些效益,但起初並不依賴這些好處。其他的競爭對手喜歡把焦點放在雇用更多的政要子弟,而不是專注於製造品質;張汝京跟他們不一樣,他盡力提高產能,採用接近頂尖的技術。到了2000年代末期,中芯國際在技術上僅落後全球最頂尖的企業兩年,可望成為21世界一流的代工企業,或許最終還可能對台積電構成威脅。張汝京不久就獲得一些合約,為前雇主德儀等業界領導者製造晶片。2004年,中芯國際於紐約證交所掛牌上市。台積電面臨著來自東亞數國代工廠的競爭。新加坡的特許半導體、台灣的聯華電子與世界先進,以及2005年進入晶圓代工業的韓國三星,也與台積電搶著生產其他地方設計的晶片。這些公司大多獲得政府的補貼,但這使晶片生產變得更便宜,受惠的是他們服務的無廠半導體設計業者(大多是美國業者)。與此同時,這種無晶圓廠的公司正處於推出一種革命性新產品的早期階段,這種新產品內充滿了複雜的晶片:智慧型手機。把晶片製造外移降低了製造成本,也激發了更多的競爭。消費者因低價而受惠,又可以享有以前所無法想像的裝置。這不正是推行全球化的初衷嗎?
*1這是賽局理論的一個概念。在這個賽局模型中,兩名車手沿著一條直線,面向彼此,驅車而行。兩車相撞前,先轉向的一方是「膽小鬼」,另一方則勝出。這個模型的邏輯是「不要命的最大」,因為如果雙方放任兩車相撞,最終是兩敗俱傷。所以,誰能堅持直行到最後、逼迫對方先轉彎,誰就是贏家。
32 微影製程戰
1992年,約翰.卡拉瑟斯(JohnCarruthers)坐在加州英特爾總部的會議室裡,他沒想到向英特爾的執行長葛洛夫要2億美元竟然那麼容易。身為英特爾研發部門的負責人,卡拉瑟斯很習慣做技術上的豪賭。有些賭注押對了,有些賭注泡湯了,但英特爾工程師押對寶的機率和業界其他人士差不多。到了1992年,英特爾再次成為全球最大的晶片製造商,主要是因為葛洛夫決定把英特爾的營運重心放在個人電腦的微處理器上。這時的英特爾有充裕的現金,也致力讓摩爾定律延續下去。然而,卡拉瑟斯的要求遠遠超出了一般的研發專案。卡拉瑟斯與業界的所有人都知道,下一代半導體所需的電路愈來愈小,現有的微影成像技術很快就無法產出那麼精密的電路了。微影成像公司正推出使用深紫外光的機台,波長是肉眼看不見的248或193奈米,但不久晶片製造商就會要求更高的微影成像精密度,卡拉瑟斯想鎖定波長為13.5奈米的「極紫外光」(EUV)。波長愈小,可刻在晶片上的細節愈小。只是有個問題:多數人認為極紫外光是不可能量產的。葛洛夫懷疑地問道:「你的意思是說,你要把錢花在一個我們還不知道是否管用的東西上?」卡拉瑟斯回他:「是的,那叫研究。」葛洛夫轉向仍在英特爾擔任顧問的前執行長摩爾,問道:「摩爾,你會怎麼做?」摩爾問道:「葛洛夫,你還有別的選擇嗎?」答案很明顯:沒有。晶片業非得學習使用更小的波長來做微影成像不可,不然電晶體就無法再繼續縮小,摩爾定律也將停止。那樣的結果將會重創英特爾的事業,對葛洛夫來說也是一大恥辱。於是,他給了卡拉瑟斯2億美元去開發EUV微影成像技術。最終,英特爾將在研發上投入數十億美元,又額外投資數十億美元在學習如何使用EUV來蝕刻晶片。英特爾從未打算製造自己的EUV設備,但它需要確保至少有一家全球頂尖的微影成像公司可在市場上推出EUV設備,這樣英特爾才有機台可以蝕刻愈來愈小的電路。自從萊斯羅普在美國的軍事實驗室裡把顯微鏡顛倒過來以來,微影成像技術的未來從未像1990年代時那樣受到質疑。當時的微影成像產業面臨著三大問題:工程、商業、地緣政治。在晶片製造的早期,電晶體很大,微影成像機所用的光波長度幾乎無關緊要。但後來摩爾定律已經進展到,光波長度(幾百奈米,因顏色不同而異)足以影響蝕刻電路的精度。到了1990年代,最先進電晶體的衡量是以幾百奈米(十億分之一米)為衡量單位,但這時大家已經可以想像以後會出現更小的電晶體,精密度小到只有幾十奈米。研究人員大多認為,生產這種規模的晶片,需要更精確的微影成像機,才能對光阻劑曝光,並在矽片上蝕刻圖案。一些研究人員試圖使用電子束來蝕刻晶片,但電子束微影成像技術的速度永遠不夠快,無法量產。還有一些人是把賭注押在X光或極紫外光上,這兩種光分別與不同的光阻劑發生反應。在微影成像專家齊聚的年度國際會議上,科學家針對哪種技術會勝出展開了辯論。一位與會者描述,那就好像幾個相互競爭的工程師陣營爆發了「微影製程戰」。然而,這場戰爭(尋找下一種對矽晶圓曝光最好的光束),只是當時為了微影成像技術的未來而展開的三場競賽之一。第二場爭戰是商業上的:看哪家公司可以製造出下一代的微影成像機。開發新型微影成像設備的巨大成本,導致這個產業日益集中。一家或頂多兩家公司將主導整個市場。在美國,GCA已經破產;由珀金埃爾默衍生出來的微影成像公司矽谷集團(SiliconValleyGroup)則遠遠落後市場的領先者Canon與Nikon。美國的晶片製造商成功抵禦了1980年代來自日本的挑戰,但美國的微影設備製造商還是落敗了。Canon與Nikon唯一真正的競爭對手,是規模較小但正在成長的荷蘭公司ASML。1984年,荷蘭電子公司飛利浦把內部的微影成像部門拆分出去,成立了ASML。那次拆分正好碰到晶片價格暴跌,所以時機抓得很糟(GCA就是被那次價格暴跌拖垮的)。此外,距離荷蘭與比利時邊境不遠的費爾德霍芬(Veldhoven),似乎也不太像世界級的半導體公司可能設址的地方。歐洲雖是主要的晶片生產區,但明顯落後矽谷與日本。1984年,荷蘭工程師弗里茲.范霍特(FritsvanHout)剛取得物理學的碩士學位就加入ASML,當時公司的員工還問他是真的很想來,還是別無選擇了。范霍特回憶道,當時ASML除了與飛利浦有關連以外,「既沒有設施,也沒有錢」,為微影成像設備建造龐大的內部製程根本不可能。所以ASML決定使用從世界各地的供應商精心採購的元件來組裝系統。關鍵元件依賴其他公司有明顯的風險,但ASML學會了管控這些風險。日本的競爭對手試圖自己製造一切,ASML則是採購市場上最好的元件來組裝。當ASML開始專注開發EUV機台時,它把不同來源的元件整合在一起的能力反而成了最大的優勢。令人意外的是,ASML的第二個優勢竟然是它位於荷蘭的地理位置。1980年代與1990年代,外界認為ASML在日美貿易爭端是中立的。美國公司把它視為取代Nikon與Canon的可靠選項。例如,當美國的DRAM新創公司美光想買微影成像機台時,它是向ASML購買,而不是依賴兩大日本供應商之一,因為那兩大日商都與美光的日本DRAM競爭對手有深厚的關係。ASML從飛利浦拆分出來的歷史,也以令人驚訝的方式促成了ASML與台積電的深厚關係。飛利浦曾是台積電創立時的主要投資者,它把製程技術與智慧財產權轉給了台積電這家剛創立的代工廠。這為ASML創造了一個內建市場,因為台積電的晶圓廠就是根據飛利浦的製程設計的。1989年台積電的晶圓廠意外發生大火,那場火災也幫了ASML一把,促使台積電添購了19台新的微影機台,費用由火險理賠承擔。ASML與台積電都是從晶片業邊緣起步的小公司,但他們一起成長,形成了合作關係。沒有這種合作,今天的運算發展就會停滯不前。ASML與台積電的合作,成了1990年代的第三場「微影製程戰」。這是一場政治競賽,雖然鮮少業界或政府人士喜歡以那種方式思考。當時,美國正在慶祝冷戰結束並善用和平紅利。從技術、軍事或經濟實力來看,美國都稱霸世界,傲視群雄(不分盟友或對手)。一位有影響力的評論家宣稱,1990年代是「單極時刻」,美國的主導地位毋庸置疑。波斯灣戰爭更是充分展現出美國驚人的技術與軍力。1992年葛洛夫準備批准英特爾對EUV微影研究的第一筆重大投資時,很容易理解為什麼連晶片業這個從冷戰時期的軍工複合體中崛起的產業也認為政治不再重要了。那時管理學大師預言,未來將是一個「無國界的世界」,在那個世界裡,塑造全球商業版圖的是獲利,而不是權力。經濟學家暢談全球化加速,執行長與政界人士都欣然接受這種新的知識潮流。與此同時,英特爾再次成為半導體業的領導者。它擊退了日本競爭對手,如今幾乎壟斷了個人電腦晶片的全球市場。自1986年以來,英特爾每年都有獲利,那又何必擔心政治呢?1996年,英特爾與美國能源部經營的幾個實驗室建立了合作夥伴關係,這些實驗室在光學及其他促成EUV技術的領域擁有專業知識。英特爾召集其他六家晶片製造商加入這個聯盟,但英特爾支付大部分的費用。一位參與者回憶道,英特爾在那個聯盟裡有如「95%的大猩猩」。英特爾知道勞倫斯利佛摩國家實驗室(LawrenceLivermoreNationalLaboratory)與桑迪亞國家實驗室(SandiaNationalLaboratories)的研究人員有製造EUV系統原型的專業,但那些研究人員把焦點放在科學上,而不是量產。卡拉瑟斯解釋,英特爾的目標是「製造東西,而不僅是測量東西」,因此英特爾開始尋找一家公司來商業化及量產EUV機台。它後來的結論是,找不到任何美國公司可以做到。GCA已不復存在,而美國現有最大的微影成像公司矽谷集團(SVG)則是技術落後。美國政府對1980年代的貿易戰依然很敏感,不想讓Nikon、Canon等日本公司與美國的國家實驗室合作,雖然Nikon本來就認為EUV技術行不通。於是,ASML成了僅剩的微影成像公司。讓一家外國公司獲得美國國家實驗室最先進的研究成果,這個想法在華盛頓引發了一些問題。當時EUV技術在軍事上還沒有立即的應用,而且大家也不確定EUV是否可行。然而,如果EUV可行的話,美國將依賴ASML生產一種對所有運算都很關鍵的機台。除了國防部的一些官員以外,華盛頓幾乎沒有人對此感到擔憂。多數人認為,ASML與荷蘭政府是可靠的合作夥伴。對政治領導人來說,更重要的是這項合作對就業的影響,而不是地緣政治。美國政府要求ASML在美國設廠,為其微影成像機生產元件,為美國客戶提供產品,也雇用美國員工。然而,ASML的核心研發大多還是留在荷蘭。美國的商務部、國家實驗室,以及相關公司的主要決策者說,他們不記得政府決定放行這項合作案時,政治考量有發揮多大的效果。這項EUV合作案雖然拖延了很久,又有鉅額的成本超支,但還是有緩慢的進展。Nikon與Canon因為被排除在美國國家實驗室的研究之外,決定不製造自己的EUV機台,這使得ASML成為世界上唯一的生產商。與此同時,ASML在2001年收購了美國最後一家主要的微影成像公司SVG。SVG已遠遠落後業界的領導者,但還是有人再次質疑這筆交易是否符合美國的安全利益。DARPA與國防部數十年來一直資助微影成像產業,所以在DARPA與國防部內部仍有些官員反對這筆交易。國會也提出擔憂,有三位參議員寫信給小布希總統說:「ASML最終將擁有美國政府所有的EUV技術。」這是無可否認的事實,但美國的實力正處於巔峰,華府多數人認為全球化是一件好事。美國政府的主流觀點是,鼓勵俄羅斯或中國等大國專注追求財富,而不是專注於地緣政治力量,可以擴大貿易與供應鏈的連結,促進和平。當時大家認為,宣稱美國的微影成像產業衰落將危及國家安全,就表示你的想法與這個全球化、緊密相連的新時代已經脫節了。與此同時,晶片業只想盡可能以最高的效率生產半導體。在美國已經沒有大型微影成像公司的情況下,他們除了押注在ASML以外,還有什麼選擇?英特爾和其他的大型晶片製造商認為,把SVG賣給ASML對於開發EUV是很重要的一步,因此也對運算的未來有決定性的影響。英特爾的新任執行長克雷格.巴瑞特(CraigBarrett)在2001年表示:「這兩家公司不合併的話,美國開發新機台的途徑將會延誤。」隨著冷戰結束,剛上任的布希政府希望放鬆對所有商品的技術出口管制,除了有直接軍事用途的商品以外。政府把這項策略描述為「在最敏感的技術周圍築起高牆」,而EUV並沒有上榜。因此,下一代EUV微影機台主要是在國外組裝,雖然一些元件會繼續在康乃狄克州的工廠製造。任何人質疑美國如何保證取得EUV機台,都會遭到指責,說他們在全球化的世界中卻依舊固守著冷戰時期的思維。然而,那些談論技術在全球傳播的商業大師,其實曲解了其中的動態。生產EUV的科學網絡遍及全球,彙集了來自美國、日本、斯洛維尼亞、希臘等不同國家的科學家,但EUV的製造並沒有全球化,而是壟斷的。由一家公司管理的單一供應鏈,將一手掌控微影成像技術的未來。
33 創新者的兩難
在2006年的Macworld大會上,賈伯斯以一身招牌的藍色牛仔褲配黑色高領衫,獨自站在黑暗的舞台上。台下數百名科技迷殷切期盼著這位矽谷先知的開示。賈伯斯轉向他的左側,舞台的遠端冒出藍色的煙霧。一名穿著白色無塵衣(俗稱兔子裝,晶圓廠用來維持工廠極度清潔的工裝)的男子穿過煙霧,穿過舞台走向賈伯斯。他摘下頭套,咧嘴而笑:那是英特爾的執行長保羅.歐德寧(PaulOtellini)。他遞給賈伯斯一大塊晶圓。「賈伯斯,我想跟大家報告,英特爾已經準備好了。」這是經典的賈伯斯表演手法,也是典型的英特爾商業奇招。到了2006年,英特爾已經為大多數的個人電腦提供處理器,在過去十年成功地擊敗了AMD。當時市面上只有英特爾與AMD生產x86指令集架構的晶片,x86指令集架構是管理晶片運算方式的一套基本規則,是個人電腦的業界標準。蘋果是唯一沒採用x86晶片的大型電腦製造商。現在,賈伯斯與歐德寧宣布,這種情況將會改變,麥金塔電腦將內建英特爾的晶片。英特爾帝國將會更加壯大,這家公司對個人電腦業的掌控又更進一步了。賈伯斯早已是矽谷的風雲人物,他發明了麥金塔電腦,讓大眾發現電腦可以直覺好用。2001年,蘋果發布了iPod,那是一款充滿遠見的產品,展現出數位科技可以如何改造任何消費裝置。英特爾的歐德寧則與賈伯斯截然不同,他是公司雇來的高階經理人,不是遠見家。他與英特爾的前幾任執行長(諾伊斯、摩爾、葛洛夫、巴瑞特)也不一樣,他的背景不是工程學或物理學,而是經濟學。他拿的是工商管理碩士學位,不是博士學位。他擔任執行長期間,大家可以看到英特爾的影響力從化學家與物理學家的手上,轉移到經理人與會計師的手上。起初這種轉變幾乎難以察覺,但員工注意到,高階主管的襯衫愈來愈白了,也愈來愈常打領帶。歐德寧承接了一家利潤極其豐厚的公司,他認為自己的首要任務是善用英特爾在x86晶片上的壟斷地位,盡可能維持最高的利潤。他運用教科書傳授的管理實務來捍衛這個優勢。x86架構之所以主宰個人電腦,並不是因為它最好,而是因為IBM的第一台個人電腦碰巧就是使用這種架構。就像為個人電腦提供作業系統的微軟一樣,英特爾掌控了個人電腦生態系統的這個關鍵組成。這有部分是運氣使然(IBM當初也可以為首批的個人電腦挑選摩托羅拉的處理器);有部分是因為葛洛夫的策略遠見。在1990年代初期的員工會議上,葛洛夫畫了一幅圖,說明他對運算未來的願景:一座有護城河包圍的城堡。城堡是英特爾的獲利能力,保衛城堡的護城河是x86。自從英特爾採用x86架構以來的後續幾年間,柏克萊的電腦科學家設計了一種更新、更簡單的晶片架構,稱為RISC。這種架構提供更有效率的運算,因此功耗較低。相較之下,x86架構既複雜又笨重。在1990年代,葛洛夫曾認真考慮過把英特爾的主要晶片轉換為RISC架構,但最終決定放棄。RISC比較有效率,但改變的成本很高,對英特爾的壟斷地位威脅太大。電腦業是以x86為基礎設計的,英特爾又主導這個生態系統。因此,x86界定了目前為止多數個人電腦的架構。英特爾的x86指令集架構也主宰了伺服器事業。隨著企業在2000年代建造愈來愈大的資料中心,以及亞馬遜網路服務(AWS)、微軟Azure、Google雲端平台(GoogleCloud)等企業建造龐大的伺服器倉庫,創造出讓個人與公司儲存資料及運行程式的「雲端」,伺服器事業開始蓬勃發展。1990年代與2000年代初期,英特爾在為伺服器提供晶片的事業中,只有很小的市占率,落後IBM與惠普等公司。但英特爾利用其設計及製造先進處理器晶片的能力,搶到資料中心的市占率,並讓x86成了那個領域的業界標準。到了2000年代中期,就在雲端運算剛出現的時候,英特爾在資料中心的晶片方面,獲得了近乎壟斷的地位,只與AMD競爭。如今,幾乎各大資料中心都使用英特爾或AMD的x86晶片。沒有他們的處理器,雲端就無法運作。有些公司試圖挑戰x86作為個人電腦業界標準的地位。1990年,蘋果與兩個合作夥伴成立了合資公司ARM,總部設在英國劍橋。其目的是使用一種新的指令集結構來設計處理器晶片,那種架構是以更簡單的RISC原則為基礎,也就是英特爾曾考慮過但並未採用的那套架構。身為一家新創企業,ARM無須考慮從x86切換的成本,因為它沒有業務,也沒有客戶。它希望取代x86,成為運算生態系統的核心。ARM的首任執行長羅賓.薩克斯比(RobinSaxby)對這家12人組成的新創企業有很大的抱負。「我們必須成為全球標準,」他對同仁說,「這是我們唯一的機會。」薩克斯比曾在摩托羅拉的歐洲半導體部門步步高升,後來轉戰一家歐洲的晶片新創企業,但那家企業後來因製程不佳而倒閉。他瞭解依靠內部製造的局限性。早期辯論ARM的策略時,他堅稱:「矽就像鋼鐵,是一種大宗物資……我們絕對不該自製晶片。」ARM採用的商業模式是出售其架構的使用許可證,讓晶片設計公司來購買授權。這為分立的晶片業提供了一種新願景。英特爾有自己的架構(x86),並在那個架構上設計及生產許多不同的晶片。薩克斯比想把ARM架構賣給無晶圓廠的設計公司,讓它們根據各自的目的來訂製ARM架構,然後把晶片製造外包給台積電那樣的代工廠。薩克斯比不僅夢想與英特爾抗衡,也夢想顛覆英特爾的商業模式。然而,ARM在1990年代與2000年代未能獲得個人電腦的市占率,因為英特爾與微軟Windows作業系統的合作夥伴關係太強大了。然而,ARM的簡化、節能架構,在必須節約電池使用的小型隨身裝置中流行了起來。例如,任天堂為其掌上遊戲機選了ARM晶片,那是英特爾從未關注太多的小市場。英特爾在電腦處理器的寡占利潤太高了,那種小眾市場不值得考慮。英特爾直到太晚才意識到,它應該在另一個看似小眾的隨身運算裝置市場上競爭:手機。行動裝置將會轉變運算,這個概念並不新鮮。充滿遠見的加州理工學院教授米德早在1970年代初期就做出這樣的預測。英特爾也知道,個人電腦不會是運算發展的最後階段。在1990年代與2000年代,英特爾投資了一系列的新產品,例如7類似Zoom的視訊會議系統,領先了時代20年。但那些新產品幾乎都沒有流行起來,與其說是技術原因,不如說是它們的利潤都遠不如英特爾的核心業務:為個人電腦製造晶片。那些新產品從未獲得英特爾內部的支持。從1990年代初期以來(葛洛夫仍是執行長的時候),行動裝置一直是英特爾內部經常討論的話題。1990年代初期,在英特爾總部舉行的一次會議上,一位高管把掌上型電腦PalmPilot舉起來揮著說:「這種裝置會成長,取代個人電腦。」但是,當銷售個人電腦的處理器可以賺更多錢時,把錢投入行動裝置的開發似乎是瘋狂的賭注。因此,英特爾直到為時已晚才決定進軍行動事業。當初為葛洛夫提供建議的哈佛教授,可以輕易診斷出英特爾陷入的兩難情境。英特爾裡,人人都知道克里斯汀生,也知道他提出的「創新者的兩難」概念。然而,英特爾的個人電腦處理器事業看起來似乎還可以像印鈔機那樣大量地印鈔很久。1980年代,葛洛夫在英特爾虧損時,讓英特爾抽離了DRAM業務。1990年代與2000年代並不相同,這時英特爾是美國最賺錢的公司之一。問題不在於沒有人意識到英特爾應該考慮推出新產品,而是現況實在獲利太好了。如果英特爾什麼都不做,它仍然會擁有全球最有價值的兩座城堡:個人電腦與伺服器晶片——這兩座城堡都周邊都圍繞著x86這條深深的護城河。蘋果決定在麥金塔電腦中內建英特爾的晶片不久,賈伯斯又帶著一個新概念去找歐德寧。他問道,英特爾能不能為蘋果的最新產品——電腦化的手機——製造晶片?所有的手機都使用晶片來執行作業系統,以及管理與手機網路的通訊,但蘋果希望它的手機能像電腦一樣運作,因此需要一個類似電腦的處理器。歐德寧後來對記者亞歷克西斯.馬德里格(AlexisMadrigal)說:「他們想支付某個價格,不想多給一分錢……我實在不明白,那不是你能靠交易量來彌補的東西。事後看來,預測的成本是錯的,交易量是任何人所想的100倍。」英特爾拒絕了iPhone的合約。於是,蘋果往其他的地方尋找手機晶片。賈伯斯找上了ARM的架構。與x86不同的是,ARM架構是針對行動裝置必須節約用電的特質來優化的。早期的iPhone處理器是由繼台積電之後進入代工業的三星所生產。歐德寧當初預測iPhone只是一款小眾產品,後來證明那是大錯特錯的預測。然而,他意識到錯誤時已經為時已晚。英特爾後來爭搶智慧型手機的業務。儘管英特爾最終針對智慧型手機的產品投入了數十億美元,但一直沒有什麼成果。在歐德寧與英特爾意識到發生什麼狀況以前,蘋果已經在其獲利豐厚的城堡周邊挖了一條很深的護城河。就在英特爾拒絕iPhone合約幾年後,蘋果在智慧型手機上的獲利,比英特爾銷售個人電腦處理器的獲利還多。英特爾曾試圖攀上蘋果城堡的高牆好幾次,但已經失去了先發優勢。為了爭奪第二名而投入數十億美元也令英特爾提不起勁,尤其英特爾的個人電腦業務依然獲利豐厚,而且資料中心業務也快速成長。因此,英特爾一直沒找到在行動裝置領域站穩腳跟的方法。目前行動裝置使用的晶片,占晶片總銷量近三分之一,而英特爾在這個領域依然落後。葛洛夫離開後,英特爾錯失的幾個機會都有一個共同的原因。從1980年代末期開始,英特爾的獲利已突破2500億美元。即使在通膨調整前,這種記錄也很少有公司能與之匹敵。英特爾之所以有如此豐厚的獲利,是因為它把個人電腦晶片與伺服器晶片的價格都訂得很高。英特爾能持續開出這種高價,是因為葛洛夫不斷改進設計流程與先進製程,並把這種精益求精的模式傳給了繼任者。英特爾的領導高層持續把利潤最高的晶片生產放在首位。這是一種理性的策略,畢竟沒有人想要利潤低的產品,但這也導致他們不可能嘗試新的東西。這種對於達成短期利潤目標的執著,開始取代長期的技術領先地位。權力從工程師轉移到專業經理人,也加速了這個過程。2005年至2013年擔任英特爾執行長的歐德寧坦言,他之所以拒絕了iPhone晶片的合約,是因為擔心財務影響。對利潤的執著深深滲透了這家公司——舉凡人才招募、產品願景藍圖、研發流程等等都受到影響。英特爾的領導人就是比較關注公司的資產負債表,而不是電晶體。一位英特爾的前財務主管回憶道:「公司有技術,也有人才,但就是不想放棄些許的利潤。」
34 跑得更快?
2010年,葛洛夫在帕羅奧圖的一家餐廳用餐時,有人介紹他認識三名來矽谷參訪的中國創投業者。他於2005年辭去英特爾的董事長一職,現在只是普通的退休人士。他建立及拯救的公司,如今仍獲利豐厚。即使2008年與2009年矽谷的失業率飆升至9%以上,英特爾依然有獲利。但葛洛夫認為,即使英特爾那麼成功,也不該自滿,他一如既往抱持著危機意識。看到中國的創投業者來帕羅奧圖投資,他不禁納悶:在大規模失業下,矽谷把生產移到海外是明智之舉嗎?身為逃離納粹與蘇聯軍隊的猶太移民,葛洛夫並非本土主義者。英特爾從世界各地招募工程師,在全球數個大陸設廠。然而,葛洛夫對於把先進製程移到海外感到擔憂。3年前剛上市的iPhone就是這個趨勢的例證,iPhone的零組件很少在美國製造。雖然工作外移是從低技術的工作開始,但葛洛夫認為,無論是半導體還是其他產業,外移都不會止步於此。他擔心電動車所需的鋰電池——儘管美國發明了很多核心技術,但在該領域的市占率很小。他提議的解決方案是:「對生產外移的產品額外課稅。萬一這樣做引發了貿易戰,那就把它當成一般戰爭看待:為勝利而奮戰。」許多人把葛洛夫視為過往時代的代表人物。他在一個世代以前創立了英特爾,那個年代網際網路尚未出現。他的公司錯過了行動電話的趨勢,靠x86的壟斷成果維生。在2010年代初期,英特爾仍握有全球最先進的半導體製程技術,比競爭對手更早推出更小的電晶體,維持著摩爾時代以來一貫的精進步調。然而,英特爾與台積電、三星等競爭對手之間的差距已開始縮小。此外,採用不同商業模式的其他高科技業者,如今使英特爾的業務黯然失色。2000年代初期,英特爾曾是全球最有價值的公司之一,如今已被蘋果超越,蘋果新的行動生態系統並不依賴英特爾的晶片。英特爾錯過了網路經濟的崛起。臉書(Facebook)成立於2006年,2010年的臉書市值幾乎是英特爾的一半,不久就會變成英特爾的好幾倍。這家矽谷最大的晶片製造商可能會反駁說,網路上的資料是在其伺服器晶片上處理的,讀取網路資料的個人電腦也是依賴它生產的處理器。然而,生產晶片的利潤還不如在app上銷售廣告。葛洛夫推崇「破壞性創新」,但是到了2010年代,英特爾的事業正遭到破壞。所以,即使他哀嘆蘋果把裝配線外移,大家也把他的話當成耳邊風。即使是在半導體界,葛洛夫這番充滿危機意識的預言也普遍遭到駁斥。的確,像台積電這樣的新半導體代工廠大多位於海外。然而,外國代工廠生產的晶片,主要是由美國的無晶圓廠公司設計的。此外,他們的晶圓廠裡都是美國製造的設備。自從葛洛夫的第一個雇主快捷半導體在香港開設最早的組裝廠以來,外包到東南亞一直是晶片業商業模式的核心。但這些論調都無法說服葛洛夫,他宣稱:「放棄今天的『大宗商品』製造,可能會把你排除在明天的新興產業之外。」他指的是電池業。他寫道,美國「30年前停止生產消費電子裝置,失去了電池業的領先地位」。後來,美國錯過了個人電腦的電池,如今在電動車的電池方面又遠遠落後,他於2010年預測:「我懷疑他們永遠也趕不上。」即使在半導體業裡,也可以輕易找到反駁這種悲觀看法的論點。相較於1980年代末期日本競爭者在DRAM設計與製造方面痛擊矽谷的情況,如今美國的晶片生態系統看起來更健全。不僅英特爾賺取龐大獲利,許多無晶圓廠的晶片設計公司也是如此。美國的半導體製造設備公司,除了失去先進的微影成像技術以外,在2000年代普遍蓬勃發展。應用材料公司(AppliedMaterials)仍是全球最大的半導體機台製造商,製造的設備包括在矽晶圓加工過程中在上方沉積化學薄膜的機器。科林研發公司(LamResearch)在矽晶圓蝕刻電路方面擁有世界一流的專業技術。同樣位於矽谷的科磊公司(KLA)擁有世界上最好的機台,可以在晶圓與微影成像光罩上找出奈米級的誤差。這三家設備製造商正推出能夠以原子尺度沉積、蝕刻、衡量細節的新一代設備,這對製造下一代的晶片非常重要。有幾家日本公司擁有媲美美國設備製造商的一些能力,尤其是東京威力科創公司(TokyoElectron)。然而,不用一些美國機台的話,基本上不可能製造出先進的晶片。晶片設計也是如此。2010年代初期,最先進的微處理器在每個晶片上有10億個電晶體。能夠布局這些電晶體的軟體是由益華(Cadence)、新思科技(Synopsys)、明導國際(Mentor)三家美國公司提供,它們囊括了約四分之三的市場。不使用這些公司的至少一種軟體,就不可能設計出晶片。此外,多數提供晶片設計軟體的小公司也是美國公司,其他國家都無法匹敵。華爾街的分析師與華府的人士關注矽谷時,看到的是一個獲利豐厚且技術不斷進步的晶片業。當然,如此依賴台灣幾家工廠來製造全球很大一部分的晶片確實有一些風險。1999年,台灣發生了一場芮氏7.3級的地震,導致全台大部分地區停電,包括兩座核電廠。台積電的晶圓廠也停電了,威脅到該公司的生產與全球許多晶片的產出。張忠謀很快致電台灣的官員,確保公司能優先獲得電力供應。台積電花了一週的時間,使五座晶圓廠中的四座復工,第五座的復工時間較長。不過,中斷的影響有限,消費電子品市場在一個月內就恢復正常了。然而,1999年那場地震只是台灣在二十世紀遭遇的第三強震,未來爆發更強大地震並不難想像。台積電告訴客戶,該公司的設施可承受芮氏9級的強震。自1900年以來,全球共經歷了五次這種強度的地震。沒有人想驗證台積電對客戶宣稱的說法。不過台積電總是可以說,矽谷就坐落在聖安德列斯斷層上,因此把晶片製造遷回加州也沒有安全多少。一個更困難的問題是,對於半導體技術的海外銷售,美國政府該如何調整它對這些銷售的掌控,因應日益國際化的供應鏈。除了幾家為美國軍方生產專業半導體的小型晶片製造商以外,矽谷巨擘在1990年代與2000年代都縮減了與國防部的關係。1980年代,矽谷的執行長面對日本的競爭時,花了很多時間在國會。現在,他們認為不需要政府的協助了,他們主要關切的是,政府最好能與其他國家簽署貿易協定及取消出口管制,不要阻擋他們。華盛頓的許多官員支持晶片業呼籲的「放鬆管制」。中國有像中芯國際那樣野心勃勃的公司,但華府的共識就像有影響力的外交官勞勃.佐利克(RobertZoellick)所說的,貿易與投資將鼓勵中國在國際體系中成為「負責的利益關係者」。此外,當時流行的全球化理論,使美方幾乎不可能實施嚴格的管控。在冷戰時期,實施控制措施已經夠難了,而且常導致美國與盟友為了哪些設備可賣給蘇聯而起爭端。2000年代的中國與蘇聯不同,它遠比蘇聯更融入全球經濟中。美國政府的結論是,出口管制是弊大於利,既損害美國產業,又無法阻止中國向其他國家的公司購買商品。日本與歐洲都亟欲向中國出售幾乎所有的東西。美國政府裡根本沒有人願意為了出口管制問題而與盟友發生衝突,尤其當時美國的領導人還把重心放在友善對待中國的領導人上。這時華府形成了一種新的共識:最好的政策是比美國的競爭對手「跑得更快」。一位美國專家預測:「美國在任一產品,尤其是半導體產品,依賴任一國家的可能性極小,更遑論依賴中國了。」美國甚至還給予中國的中芯國際「最終民用廠商」(ValidatedEnd-User,簡稱VEU)的特殊地位,證明該公司沒有向中國軍方出售產品,因此不受某些出口管制的約束。除了少數幾位議員以外(主要是美國南方的共和黨人,他們看待中國的方式,彷彿冷戰從未結束似的),華盛頓幾乎所有人士都支持比競爭對手「跑得更快」的策略。「跑得更快」是個巧妙的策略,只是它有一個問題:從一些關鍵並沒有跑得更快,而是節節敗退。政府內部幾乎沒有指標來看,美國人費心去分析,但葛洛夫對於專業外移的悲觀預測,有部分已經變成現實。2007年,國防部委託前國防部官員理查.范阿塔(RichardVanAtta)與幾個同仁做了一項研究,評估半導體業「全球化」對軍方供應鏈的影響。范阿塔在國防微電子領域工作了幾十年,經歷過日本晶片業的興衰。他個性冷靜沉著、不太會反應過度,而且深知跨國供應鏈可以讓晶片業更有效率。在和平時期,這套系統運行得很順利。然而,國防部必須考慮最壞的情況。范阿塔的報告指出,國防部很快就會依賴外國以取得先進晶片,因為很多先進製造都移到國外了。在美國陷入單極時刻的傲慢時,幾乎沒有人願意傾聽。華盛頓的多數人甚至連證據也不看一眼,就直接認定美國現在「跑得更快」。然而,我們可以從半導體業的歷史看到,美國並不保證永遠領先。1980年代美國沒有超越日本,雖然1990年代迎頭趕上了。在微影成像技術方面,GCA並沒有超越Nikon或ASML。美光是唯一能跟上東亞競爭對手的DRAM廠商,許多美國的DRAM廠商都破產了。直到2000年代末期,英特爾在生產小型電晶體方面一直領先三星與台積電,但差距已經縮小。英特爾因起跑點超前而受惠,但如今跑速變慢了。美國在多數類型的晶片設計方面是領導者,但台灣的聯發科證明了其他國家也可以設計晶片。范阿塔認為,美國沒多少理由展現自信,更沒有理由自滿。2007年,他提出警告:「未來十年,美國的領導地位可能嚴重削弱。」但沒人聽進這番警訊。
▲張忠謀在德儀未能晉升到執行長之後,移居台灣,創立了台積電,並建立了台灣的晶片業。台積電是亞洲最有價值的公司之一。(Bloomberg/GettyImages)
▲賈伯斯提議,由英特爾為蘋果的手機製作晶片,但英特爾拒絕了,後來證明這是天大的誤。英特爾的執行長歐德寧後來表示:「我當時還不明白。」(KarlMondon/AbacaPress)