在2017年3月底，随着英特尔股价下滑，台湾半导体制造商台积电的市值终于首次超越这家美国芯片巨头。
台积电能够超越英特尔要得益于移动计算的日益普及，因为这让它的客户，如苹果和高通受益。反观英特尔，它是全球最大的PC处理器供应商，但PC市场已经连续多年下滑。
随着更高级的半导体制成成为行业竞争的关键，端午节前台积电宣称将在2018年量产7nm，然后再一年后投产EUV极紫外光刻技术改进的新版7nm。
而Intel投资70亿美元升级Fab 42工厂，需要3－4年后才能进行生产7nm工艺的准备，芯片巨头Intel在半导体制程上又一次被台积电所按在地上了。
由于Intel在核心产品CPU上进步缓慢，其创始人所宣称的摩尔定律（当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍）难以由Intel维持了。但是，在其他芯片领域内由于IC设计企业（高通、Nvidia、AMD等）与半导体代工企业间合作，摩尔定律仍然发挥着效果。
台湾积体电路制造公司，简称台积电、TSMC，是台湾一家半导体制造公司，成立于1987年，是全球第一家、以及最大的专业集成电路制造服务（晶圆代工）企业，总部与主要工厂位于新竹科学园区。
2013年台积电营收19.85亿美元，其晶圆代工市场份额超过了全球的46%，为全球第一，并且仍在不断增长，最近的资料显示2016年台积电全球市占率更是达到惊人的59%。
笔者使用智慧芽全球专利数据库、3D专利地图Landscap、英策（Insights）等产品对于这家被称为“台湾之光”进行专利分析，希望能够对您有所帮助。
半导体制程是一项复杂的制作流程，先进的 IC 往往需要的制作程序达一千个以上的步骤，包括蚀刻、微影与薄膜制程等等。这使得台积电的半导体“代工”也是个“密集型”代工产业，与传统意义上的代工不同的是其密集在技术研发上。如上图所反映的台积电技术研发专利申请情况所示，在过去十多年简，台积电在专利申请上保持了高速的增长，特别实在2010年后智能移动设备与人工智能对于高性能芯片需求的猛增，台积电通过技术研发在半导体制程上保持了在业界内的领先地位，从而完成了企业自身的高速增长。
在台积电的全球发展计划中专利全球化布局也是重要的一环。如智慧芽英策所构建的专利地理分布地图所示台积电围绕市场、客户及竞争对手三个参考项，专利重点布局的区域包括了美国（其客户最多的市场地区）、台湾地区（研发中心与诞生地）、中国大陆（最大的新兴市场与潜在竞争对手地区）及韩国（最主要竞争对手所在地区）。
（1）专利IPC分布，看台积电都在哪些IPC类别中专利技术积累雄厚
（2）3D专利地图分析
在智慧芽专利3D地图上，山峰与低谷表示该技术点的强弱。而在台积电的专利地图上，其几乎在专业集成电路制造领域中积累非常完备的技术。从晶圆涂膜，光刻显影、蚀刻……到晶圆测试到封装固定，基于这些完善的技术台积电为全球半导体业界的客户服务，并成为半导体业界坚实的创新基础。
上图显示了引用台积电专利次数最多的十家公司，除了台积电本身外，包括尼康，GLOBALFOUNDRIES（由AMD拆分而来），ASML（全球最大的半导体设备制造商），UMC（联合电子）及IBM在内的半导体领先企业所引用。因此，我们可以认为台积电的专利技术在业内广受推崇。
上图显示了被引用次数最多的前10项专利。这些专利已广泛应用并且有很多人借鉴这些技术，这些专利更具影响力并代表着台积电的核心创新技术。
上图显示了属于较大专利家族的前10项专利。通过了解全球范围内规模最大的专利家族。帮助用户识别出台积电在众多地区中最为成功的发明专利并在全球范围内采取保护措施。
上图显示了前10项权利要求数量最多的专利。通过权利要求数量，我们能够识别出技术覆盖最广且权利要求数量最多的专利。大量的权利要求项是为了保护多项技术，相应起草交底书的工作量也会很大，这代表了一种全新的技术（在申请时）。
台积电诉讼时间线:
台积电与专利相关的诉讼趋势显示去很有意思的一面，随着其发展壮大，台积电开始由诉讼原告方更多的成为诉讼的被告方，或许正应了那句老话树大招风？而巧合的是，与台积电间相互诉讼最多的正事台积电在台湾地区最大的“友商”UMC（联合电子），专利诉讼正越来越成为企业间维护公司权益，加强市场竞争力的手段。
一直以来，台积电在半导体制程上拥有着领先优势，但是在在2014年12月初，开始量产14nm FinFET技术的芯片，领先台积电至少半年，震惊整个半导体产业。三星在半导体制程技术大跃进的关键与台积电研发部战将梁孟松离职“叛逃”三星有密切关系。
（1）首战：三星“偷人”：一个梁孟松为什么如此重要
梁孟松何许人也，可以直接影响业界竞争的格局？来看下梁孟松在台积电时参与的研发吧：
梁孟松作为加州大学柏克莱分校电机博士，在台积电的十七年间，战功彪炳，是台积电近三百余个专利的发明人之一，负责或参与台积电每一世代制程的最先进技术。梁孟松的强项之一正是台积电与三星激烈竞争的FinFET技术，这与其恩师与博士指导教授，正是FinFET发明人——胡正明教授有关。在粱孟松指导协助下，三星的45nm、32nm、28nm技术逐渐成熟，更一步跳到了14nm制程领域！
由于台积电委托外部专家制作的一份《台积电、三 星、IBM产品关键制程结构分析比对报告》报告中三星几个关键制程特征与台积电极为类似，台积电认定“梁孟松应已泄漏台积电公司之营业秘密予三星公司使用”，并提起法律诉讼。
该案二审中法院法官同意台积电的要求，“为了防止泄漏台积电的营业秘密”，梁孟松到2015年12月31日止，不得以任职或其他方式为三星提供服务！
一个梁孟松，差点让台积电的FinFET输给了三星！
（2）次战FinFET正面交战：台积电用16NM FinFET“战胜了”三星的14NM FinFET
在半导体制程上首次领先台积电的三星，随机拿下苹果A9一半的芯片代工订单，同时GLOBALFOUNDRIES也宣布采用了三星的14NM FinFET技术为老东家AMD代工GCN 4.0代号Polaris架构GPU芯片……三星在半导体代工上向台积电发起了全面的挑战！
但事与愿违，当消费者拿到这些产品后却发现：
三星A9处理器不但在效能与电池续航力输给台积电，媒体报导三星与格罗方德合作A9芯片良率仅有30%，远落后于台积电……
而采用由GLOBALFOUNDRIES代工Polaris架构GPU芯片的AMD RX480显卡则在功耗上被由台积电 16NM FinFET代工的竞争对手Nvidia同级别显卡GTX 1060踩在了脚下，同时由于漏电率过高使得RX 480的核心频率无法提高……
你一定会问—这里发生了什么？
相较于台积电的芯片制程是按部就班由28nm→ 20nm Planner → 16nm FinFET演进而来，三星则是由32nm/28nm Planner技术直接跳阶到14nm FinFET技术，与之对应的台积电在FiNFET相关的技术专利积累完爆了“跳级生”三星。
由于半导体 FinFET技术与过去2D平面技术的经验不同，FinFET无论在制程、设计、IP与电子设计自动化（EDA）工具各方面都必须经过克服众多挑战才能成熟，这直接导致了三星对决前期未能成熟驾驭FinFET这项新技术，尤其是圆晶的良率与漏电控制上远不及台积电。
台积电的整合扇出晶圆级封装(InFOWLP)技术也是战胜三星的关键原因。这是众多3D封装电路技术中的一种，可以在单芯片封装中做到较高的集成度，而且电气属性更佳——说白了就是成本更低、性能更好、功耗更小，甚至能够改变封装产业生态。
台积电InFOWLP相比其他方案的一个好处就是，它不需要在现有封装基板之上增加额外的硅中间层，就像AMDHBM那样，而是只需在基板上并排方式多个芯片元件，同时又能让彼此互通。
3）再战？三星电子……
尽管在与台积电半导体代工的前几次交锋中，三星尚未占到便宜，但是它却与高通结成了联盟，从而获得了在移动设备芯片组老大高通那源源不断的半导体代工订单。为了提高它与全球第一大芯片代工企业台积电之间的竞争力，缓和其潜在客户对因为与三星电子竞争的顾虑，三星电子将半导体代工部门从集团中独立出来。
在三星成立半导体代工部门后，必然会加剧与台积电的竞争，当前它已获得了全球手机芯片老大高通的加入，并希望获得AMD、NVIDIA等客户的订单，当然也希望获得当前发展快速的中国大陆芯片企业的青睐。对于台积电来说，如果失去AMD、NVIDIA等大客户的订单，其先进工艺的产能就有可能获得释放，从而对企业运营造成影响。
因此，台积电才如本文开头出所言的加紧了更高制程水平的工艺的研发来避免自己的客户流向三星。我们也将看见在半导体代工业内更为激烈的竞争。
台积电的传奇还在继续，而我们能否
复制“台积电神话”？
现在中国正在大规模投资建设半导体，但由于技术所限，目前基本上都是集中在比国际先进水平落后一到两代的技术上投入。这是否浪费？不，在台积电刚建立的那几年与现在国内现状很相近。当时世界上最先进的工艺是1.6至1.2微米，而台积电也只能使用5至2.5微米的技术，为此台积电提出“群山计划”，通过三阶步骤完成从落后到追赶再到反超的关键：
（1）是使用IDM的制程技术；
（2）结合互相独立开发的技术；
（3）台积电与IDM共同开发新技术。
通过这些合作，台积电慢慢玩成了技术的原始积累，并逐步做大做强。因此，中国半导体企业先从能实现，又能挣钱的落后技术入手是完全正确的做法，不但可以加快我们的建设进程，还可以减缓一部分成本压力，为我们在先进技术的追赶上积累无量是技术还是经济上的力量。
随着现在流行的物联网、人工智能、大数据服务器对于芯片需求的增长，国内企业即将会迎来增长的契机。
*文章来源“智慧芽”微信公众号（ID：Patsnap）
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