Аналитики говорят, что общие тенденции в отрасли, наряду с жесткой культурой TSMC и её огромной капиталоёмкостью, затрудняют создание диверсифицированной цепочки поставок полупроводников в ближайшее время. Полупроводники стали настолько сложными и капиталоемкими, что, если прочие производители отстает от лидера, его трудно догнать. Компании могут потратить миллиарды долларов и годы на попытки получить те результаты, которые давно уже пройдены фаворитом технологической гонки.
Новый завод по производству полупроводников может стоить до $20 миллиардов. Ключевой производственный инструмент (EUV-степперы и сканеры) для производства новейших микросхем, который печатает сложные схемы схем на кремнии, стоит более $100 миллионов за один производственный агрегат.
Собственные планы TSMC по расширению предусматривают потратить $100 миллиардов в течение следующих трех лет. Это почти четверть капитальных затрат всей отрасли. Другие страны должны будут тратить не менее $30 миллиардов в год в течение как минимум пяти лет, чтобы иметь хоть какие-то разумные шансы на успех», догоняя TSMC и Samsung.
Когда Моррис Чанг основал TSMC в 1987 году, в основу легла идея о том, что все больше компаний, производящих микросхемы, будут передавать производство производственным предприятиям в Азии. 35 лет том успех был далеко не гарантированным. Когда была основана TSMC, такие гиганты, как Intel и Texas Instruments, гордились разработкой, брендингом и производством собственных микросхем. Но потом произошла организационная революция — появилась фаблесс-модель бизнеса.
Благодаря тому, что правительство Тайваня предоставило около половины первоначального финансирования, TSMC набрала обороты, позиционируя себя как Швейцарию полупроводников. Такие компании, как Nvidia и Qualcomm, обнаружили, что, объединившись с TSMC, они могут больше сосредоточиться на собственно разработке и дизайне чипов, не беспокоясь о том, чтобы иметь собственные фабрики или беспокоиться о передаче своей интеллектуальной собственности конкуренту для производства. AMD распродала свои фабрики и стала одним из крупнейших клиентов TSMC, как и другие крупные игроки, пока не осталось всего несколько передовых производителей микросхем. Рынок переориентировался на фаундри-модель, и заверте...
Каждый новый клиент, которого привлекала TSMC, увеличивал бюджет компании, что позволяло ей инвестировать значительные средства в наращивание своих производственных мощностей. Сила такой модели развития не была очевидной, пока не достигла очень большого масштаба. Как только это соотношение (затраты/выпуск) изменилось экспоненциально, изменились правила игры. Впрочем, закон Мура так никто и не отменил.
TSMC удвоила объем НИОКР даже во время мирового финансового кризиса 2008 года. В то время как другие компании сокращали расходы, капитальные затраты TSMC на 2009 год выросли на 42% до $2,7 миллиарда. Возможности TSMC резко подскочили к моменту бума смартфонов.
Полный отрыв от конкурентов произошёл в 2013 году, когда TSMC начала работу над массовым производством чипов для мобильных телефонов для Apple, которая теперь является ее крупнейшим клиентом. До этого компания Samsung, у которой были свои смартфоны, была эксклюзивным поставщиком микропроцессоров для iPhone. Чтобы выполнить первый заказ Apple, TSMC потратила $9 миллиардов, при этом 6000 человек работали круглосуточно, чтобы построить фабрику на Тайване за рекордные 11 месяцев. И сегодня TSMC является эксклюзивным поставщиком основных процессоров для iPhone.
По словам нынешних и бывших сотрудников, когда TSMC пыталась разработать передовые чипы в 2014 году, она реорганизовала свою группу исследований и разработок, чтобы работать 24 часа в сутки, при этом 400 инженеров работали в три смены.
TSMC также сделала большую ставку на литографию в крайнем ультрафиолете, или EUV, технологию, которая использовала новый тип лазера для вырезания схем в микропроцессорах с меньшей шириной, чем это было возможно ранее, что позволяет чипам работать на более высоких скоростях (см. выше).
Когда-то Intel была крупнейшим из первых инвесторов в EUV, вложив в нее более $4 миллиардов в 2012 году. Но она медленнее, чем ее основные конкуренты, внедряла технологию и скептически относилась к ее эффективности. В конце концов, Intel посчитала, что лучше попытаться улучшить существующие способы обработки фотолитографии.
TSMC поставила на ASML Holding NV, единственного сегодня производителя машин для травления чипов с помощью EUV-литографии, и сорвала банк.
Используя технологию EUV, TSMC вместе с Samsung стала одной из двух компаний, которые производят самые современные микросхемы с самыми малыми на сегодня транзисторами, применяемые в лучших смартфонах мира.