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半导体权力链

一句话:TSMC 用纯代工模式加 learning curve 定价,把台湾"没有设计、没有品牌、只有制造"的先天弱点做成了芯片制造端几乎无法复制的天然垄断;NVIDIA 用 CUDA 加"六个月出货一代"的节拍,把三次几乎把公司拖死的豪赌做成了芯片设计与 AI 开发者生态端的天然垄断;而这两座垄断互为彼此唯一的客户与唯一的供应商——NVIDIA 的芯片几乎全部产自 TSMC,TSMC 最先进产能最大的买家是 NVIDIA——共同构成了 AI 时代算力的底层权力结构。这条权力链诚实的另一面是:它的产量、定价与走向,最终系于一座主权归属存在争议的岛屿,以及两位创始人跨越近三十年、几通电话与一顿家宴谈成的私交。

权力链的各环节

TSMC:制造端霸权(源:TSMC:纯代工模式发明者Morris Chang 访谈:张忠谋亲述 TSMC

1987 年,56 岁、在 Texas Instruments 与 General Instrument 两度出局的 Morris Chang(张忠谋) 受 KT Li 三天之限点将创办 TSMC。他给出的立厂逻辑是纯粹的禀赋盘点,而非野心:台湾"在研发、电路设计、销售营销上没有实力,知识产权几乎为零",唯一可能的强项、且只是潜在强项,是晶圆制造——于是"你会创办一家什么样的公司,来匹配这个强项、并回避所有其他弱点?答案是:纯代工厂"。这个"为约束条件设计公司"的决定日后长成两重护城河:一是不与客户竞争——纯代工厂把品牌与设计的荣光全部让给客户(Apple 在发布会上宣布"3-nanometer process",功劳全归自己),使 Apple、NVIDIA、Qualcomm 敢把最机密的设计交给它,对照 Samsung 既设计又制造、处处与客户利益相撞;二是 Morris 从 TI 与 BCG 共同打磨的 学习曲线(Learning Curve) 定价法——起步低价、每季度自动降价,即便市场并未要求,用价格压低换产能跑满、换良率爬坡加速,滚出规模与成本的正反馈,撑起"利润→CapEx→制程领先→客户成功→更多利润"的飞轮。

飞轮的燃料是 Moore's Law 与 Rock's Law(fab 造价每四年翻一倍)叠加带来的指数级资本门槛:能跟上的玩家指数级减少——2021 年录制时,领先制程玩家已从早 2000 年代的 22 家收敛到仅剩 TSMC 与 Samsung,TSMC 占 5nm 产能 90% 以上;代工市场份额 50%+、利润份额高达 95%+。用 7 Powers 护城河框架 框架逐项检验后,节目判定 process power 是"史上最清晰的案例"——40 年积累的 IP、人才、know-how 与 ASML 的关系"多少钱都复制不出来",SMIC 即便砸钱买到设备也"不知道怎么用,不是因为他们蠢"。这套垄断也已开始兑现定价权:2021 年 TSMC 先停止降价、随后涨价约 20%,与 Morris 自己"每季度自动降价"的立厂教条正好相反。据 2025 年 1 月的访谈,节目复盘给出了更远的终局判断:新 fab 造价将从约 200 亿美元升至 400 亿、800 亿、1000 亿美元,"够格为一栋装机器的建筑掏 1000 亿的玩家只会越来越少……这个行业的终局就是出现一个主导者"。

NVIDIA:设计端 + CUDA 生态霸权(源:NVIDIA 之一:GPU 公司(1993-2006)NVIDIA 之二:机器学习公司(2006-2022)NVIDIA 之三:AI 时代的黎明(2022-2023)

1993 年成立于一家 Denny's 餐厅,Jensen Huang(黄仁勋) 与两位联合创始人从 90 家无差异化竞争者的显卡红海里挣扎出来,此后三次几乎死于现金断裂:1996 年现金只剩 9 个月、裁员 70%;2008 年 CUDA 零收入叠加金融危机,股价 -80%;2011 年再度 -50%。真正的转折是 2006 年那笔当时看不到市场的豪赌——CUDA。彼时可见的目标市场(科学计算、专业图形)加总仅二三十亿美元,Jensen 的逻辑不是需求预测,而是供给先行的逻辑必然性:"If you don't build it, they can't come."(如果你不把它建出来,他们就根本来不了。)CUDA 免费但闭源、只能跑在 NVIDIA 硬件上——在"Wintel 开放模块化必胜"是行业共识的年代,这是教科书级的 Counter-Positioning(反向定位)。六年零收入之后,2012 年 AlexNet 用两块消费级 GeForce GPU 在 ImageNet 上把错误率从 25% 打到 15%,深度学习"结结实实砸进 NVIDIA 怀里"——一场没人能计划、连 Jensen 自己也无法真正宣称预见的奇迹,兑现了这场供给侧豪赌。此后十年,NVIDIA 把 CUDA 从一门语言做成一整个开发文明:编译器、SDK、库、开发者布道全部自建,累计投入约一万人年的软件工程,到 2023 年 8 月已有 400 万注册开发者。

这套投入换来的不是单一 power,而是主持人所说"造就 Apple、Microsoft 的那一整锅 powers"同时降临在一家公司身上:scale economies(千人级 CUDA 团队摊销给数百万开发者)、switching costs(NZS Capital 论断"数据中心营收与 CapEx 是人类已知最粘的收入")、cornered resource(TSMC 的 CoWoS 先进封装产能、Mellanox 全球唯一存活的 InfiniBand 供应商)、以及 branding("NVIDIA 是 AI 时代的现代 IBM"——没人会因为买 IBM 被解雇;短期内也没人会因为买 NVIDIA 被炒)。据 2023 年 9 月录制的三部曲收官集,训练 GPT 级别的大模型"只有一个选项"——数据中心单季收入已达 103 亿美元、环比暴增 141%,毛利率攀升到 70% 以上。节目给出的九级"正面竞争 NVIDIA 需要什么"思想实验(设计同等芯片→建互连能力→建服务器组装关系→建机架级网络→说服客户→抢到 TSMC 先进封装产能→做出同等软件→策反开发者→且 NVIDIA 不会站着不动)得出的结论是:正面竞争"近乎不可能"。

两者的相互依存(源:TSMC:纯代工模式发明者Morris Chang 访谈:张忠谋亲述 TSMCNVIDIA 之一:GPU 公司(1993-2006)NVIDIA 之三:AI 时代的黎明(2022-2023)

这条权力链最关键的一环,不是任何一家公司单独的护城河,而是二者互为彼此不可替代的客户与供应商——三份独立素材从三个视角讲述了同一个起点:TSMC 的 San Jose 办公室曾多年无视这家濒临破产的小客户,Jensen 只好手写信寄到新竹总部;Morris 读信后直接拨电话到 NVIDIA 办公室,当时全办公室正手工测试刚下线的 RIVA 128 芯片,Jensen 在混乱中大喊"Everybody shut up. Morris Chang is on the phone."(所有人闭嘴,Morris Chang 在线上。)Morris 自己的版本补上了动机:他一贯要求销售"绝不能怠慢任何未来客户,哪怕它看起来非常小"——2-3 年内,NVIDIA 就进了 TSMC 前五大客户。

这段关系此后靠私交而非合同条款撑住了最险的时刻。2009 年,40nm 制程的良率与交付危机让 NVIDIA 承受全行业最大损失,前任 CEO 的应对是赔付为零;复出的 Morris 花去复出头四五周近半时间吃透事实,家宴之后与 Jensen 移步书房,当场开价逾一亿美元、48 小时有效、不争论不还价——Jensen 两天内接受,此后双方生意做到"many, many, many billions"(Ben 语)。这不是一次孤立的谈判,而是两条产业权力链顶端的人以私人信任取代讨价还价的样本。

结构上,这份依存也写进了产业分工本身:节目给出过一张五层价值链地图——IP/架构 → EDA → fabless 设计(NVIDIA 所在层)→ 设备 → foundry(TSMC 所在层)——Moore's Law 的速度使任何公司都无法同时在所有环节保持最强,行业被迫从垂直一体化走向水平分工。NVIDIA 因此拿到了一家软件公司的资本结构:CapEx 约每年 10 亿美元,对照 TSMC 每年 300 亿美元、Apple、Microsoft、Google 均在百亿美元级——主持人的调侃是"Thank you, Morris",即 fabless 分工发明者送给 NVIDIA 的礼物。反过来,NVIDIA 为 AI 训练芯片专用的 CoWoS 先进封装是 TSMC 产能里增长最快、被 NVIDIA 大量锁定的一块。两家公司互为彼此增长曲线的自变量:TSMC 的制程领先是 NVIDIA 芯片物理上不可替代的前提;NVIDIA 的需求爆发填满了 TSMC 的先进封装产能、摊薄了下一代 fab 的巨额 CapEx。

地缘集中风险(源:TSMC:纯代工模式发明者NVIDIA 之三:AI 时代的黎明(2022-2023)

这条权力链的物理基座几乎全部压在同一座岛上。2021 年录制的 TSMC:纯代工模式发明者 里,芯片荒已让 Ford 停产 F-150——单点风险向实体经济传导的现成实证。主持人对"中国收台"这一 bear case 的讨论没有回避:若失去 TSMC,"想象我们再也拿不到 leading-edge 半导体——那是一切";而"process power 可否空运"(人员撤离、ASML 设备改运他处,process power 会不会跟着走)这一思想实验,两位主持人给出的答案是坦率的"I don't know."。Arizona 建厂被主持人明确定性为"客户与政府原因"而非商业最优——Morris 本人公开说过,把 leading edge 放到台湾以外没有任何商业上的道理,生态系统只在台湾;地理多元化目前不构成真正的风险对冲。

单点故障还不止一层:TSMC 的先进封装 CoWoS 仅占其总产能的 10%-15%,新增产能需要新建 fab、耗时数年,NVIDIA 大量锁定这块产能,等于在 TSMC 内部又制造了一个次级瓶颈;Mellanox 是 InfiniBand 网络互连全球唯一存活的供应商,训练大模型所需的机架间高带宽互联系于这一家公司。2022 年 9 月,美国对华先进计算出口管制催生了降规版 A800/H800——"残血版仍是中国能买到的最好硬件";据 2023 年 9 月录制的三部曲收官集,中国大陆当时占 NVIDIA 上一财年营收约 25%,这既是这条权力链可被用作地缘杠杆的证据,也是它自身暴露在管制反复无常之下的脆弱性。素材中出现过的挑战者目前都未构成真正的裂缝:Google TPU 只经自家云提供、并非行业标准,被定性为"数据中心里的 Android 战略"式反定位而非正面挑战;Cerebras、Graphcore 等晶圆级/新架构初创"还没成,但值得盯";AMD 是唯一被节目承认的正面 GPU 竞争者,却始终缺 CUDA 生态与 TSMC 先进封装预留产能这两把钥匙。TSMC 自己在录制现场的自我评估或许是这条权力链最诚实的注脚:"It's everything but bulletproof."(几乎防弹——就差那一点。)

共性机制

learning curve、规模与生态锁定并非各自封闭在 TSMC 或 NVIDIA 内部,而是沿着这条权力链层层嵌套、彼此放大:

  • Learning curve 定价先在 TI 内部由 Morris Chang 与 BCG 共同打磨,此后原样移植进 TSMC 的立厂逻辑:低价换产能、产能换学习、学习换良率、良率换成本优势——这条曲线本身就是 TSMC"利润→CapEx→制程领先"飞轮的起爆器。它解释的是谁能活下来、活得多快,真正把"活下来"变成"垄断"的是下一层机制。
  • 规模经济在链条两端以相反的形态出现,却互相喂养:TSMC 一侧是 Moore's Law 与 Rock's Law 叠加带来的资本门槛——fab 造价指数级上涨,把竞争者挤出局,三年 CapEx 就有 1000 亿美元量级;NVIDIA 一侧是软件平台的规模经济——CUDA 团队的固定投入摊销给数百万开发者,代价是十年、万人年的沉没成本。二者的化学反应是:NVIDIA 因为是 fabless,才把本该沉在制造端的资本开支省了下来、腾出预算去打另一场规模战——CUDA;而 NVIDIA 的需求(尤其是 CoWoS 封装)又反过来填满、摊薄了 TSMC 那头的资本门槛。一家公司的规模经济为另一家公司的规模经济输血。
  • 生态锁定在链条两端各自成立,又首尾相接:TSMC 一侧,"You can't switch off TSMC."——转投 GlobalFoundries 不是搬订单,是以年计的解耦工程;NVIDIA 一侧,CUDA 让开发者的全部沉没投入自动转化为对 NVIDIA 硬件的忠诚。这两把锁不是并列的,而是串联的:一个 AI 开发者被锁进 CUDA,CUDA 只能在 NVIDIA 芯片上运行,NVIDIA 芯片又只能在 TSMC 的先进制程与 CoWoS 封装上造出——选择 CUDA 这一个动作,经过几层传导,最终也在为 TSMC 的产能分配投票。

三重机制叠加的结果,是一条比任何单一公司护城河更难攻破的链式权力结构:进攻者即便同时具备设计能力与制造野心,也很难在同一时间跨过学习曲线的年头、规模经济的资本门槛与两端生态锁定的开发者/客户惯性——NVIDIA 之三:AI 时代的黎明(2022-2023) 里那套九级思想实验,实质上就是在逐条验证这条链式结构有多难被同时攻破。

张力与脆弱性

这条权力链的强度与它的脆弱性来自同一个事实:极端集中。

  • 台海地缘集中是最核心、最被节目正面承认的风险。两位主持人没有给出安心的答案——"process power 可否空运"停在了"I don't know";台湾政府当年出资一半、行政院长亲自摊派融资的 cornered resource,如今在 Ben 的表述里已翻转为"anti-power":属地本身从早年的优势变成了今天的弱点。这与 PH 仓库讨论的 fortress-america、technate 等概念存在真实交叉——台湾芯片地理正是那类叙事里"技术集中于何处、为谁所控"的核心实体,但本页只呈现 acquired 系列素材中主持人自己给出的商业分析,不外借 PH 仓库的结论。
  • 单点故障是套娃式的,不是单层的:岛屿集中之内,还有 TSMC 总产能里仅占 10%-15% 的 CoWoS 先进封装被 NVIDIA 大量锁定;再往下,训练大模型所需的机架级互连系于 Mellanox 一家公司。任何一层出问题,都可能沿着这条链条向上传导。
  • 出口管制是这条权力链的双刃剑:它既是美方手中可以精确调节这条链条流量的地缘杠杆,也是 NVIDIA 自身暴露在中国市场政策反复中的脆弱性——"残血版仍是中国能买到的最好硬件"这句话,同时量化了 NVIDIA 的领先幅度和管制的实际效力边界,两个结论都成立,且互相牵制。
  • 竞争者尚未构成真正的裂缝,但值得如实记录:Google TPU 因不公开零售、只经 GCP 提供,被节目定性为反定位而非正面挑战;Cerebras、Graphcore 等晶圆级/新架构初创被明确评价为"还没成,但值得盯";AMD 是双方都承认的唯一正面 GPU 竞争者,却始终缺 CUDA 生态与 TSMC 先进封装预留产能。这些都是节目素材里如实出现的裂缝候选,不是确定的裂缝。
  • 权力集中于极少数个人,是制度性集中之外的另一层脆弱性:据 2025 年 1 月的访谈,93 岁的 Morris Chang 仍在亲自复盘 40 多年前的决策细节;据 2023 年 9 月的访谈,Jensen Huang 被明确评价为"没有接班人梯队——公司是 Jensen 思想、意志、驱动力与未来信念的延伸"。两条权力链顶端系于两位高龄或不可替代的创始人,这层个人化风险与前面几层结构性风险性质不同,却同样真实。
  • 就连 TSMC 自己在节目现场的自我评估也留了余地:"It's everything but bulletproof."——这条权力链目前看起来坚不可摧,节目素材自己也没有把这句话说满。

相关页面

本页综合自 TSMC:纯代工模式发明者Morris Chang 访谈:张忠谋亲述 TSMCNVIDIA 之一:GPU 公司(1993-2006)NVIDIA 之二:机器学习公司(2006-2022)NVIDIA 之三:AI 时代的黎明(2022-2023);人物层面参照 Morris Chang(张忠谋)(制造端权力的设计者)与 Jensen Huang(黄仁勋)(设计与生态端权力的设计者);概念层面参照 学习曲线(Learning Curve)(TSMC 定价与飞轮的起点)、7 Powers 护城河框架(贯穿全链的护城河分析框架)与 Counter-Positioning(反向定位)(CUDA 押注与 TSMC 立厂决策共享的战略结构)。英文版见 The Semiconductor Power Chain