Отец чипов: как основатель TSMC вывел Тайвань на технологическую карту мира

Людство живе у світі чипів. Статус лідера у світовій напівпровідниковій промисловості впевнено тримає Тайвань. У 2022 році експорт інтегральних мікросхем з острова зріс сьомий рік поспіль завдяки своєму флагману – компанії TSMC, яка контролює понад половину світового ринку мікросхем.

Як прогнозують експерти, великі інвестиції, зроблені США для зміцнення внутрішньої індустрії чипів і протидії Китаю, не вплинуть на внесок Тайваню.

Дефіцит чипів через пандемію коронавірусу, напруженість у відносинах острова з КНР та ймовірне вторгнення з материкового Китаю на Тайвань лише підкреслюють важливість лідера ринку мікросхем для технологічного світу.

ЕП розповідає історію TSMC та її засновника Морріса Чжана. Як мігрант з Китаю зробив кар’єру в США, але, не досягши своєї кінцевої мети, отримав світове визнання на Тайвані? Завдяки чому TSMC стала світовим лідером індустрії чипів і як корпорація готується до можливого вторгнення Китаю?

Важке дитинство і доленосний переїзд до США

Морріс Чжан (справжнє ім’я Чжан Чжунмоу) народився у 1931 році у китайському місті Нінбо неподалік Шанхаю. Хоча його родина належала до середнього класу, дитинство Чжана було непростим: японська окупація, Друга світова війна і громадянська війна в Китаї змушували сім’ю часто переїжджати.

Юний Чжан прислухався до порад батька і добре навчався в школі: захоплювався літературою й історією, мріяв стати письменником або журналістом. Проте прагматичний батько бажав для сина кращого майбутнього.

"Тато сказав, що з професією письменника я буду жебракувати. Життя показало мені, що це була моя юнацька примха", – розповідав на піку слави бізнесмен.

Зрештою, з допомогою дядька в Бостоні майбутній мільярдер у 1949 році перебрався до США, де вступив до Гарвардського університету. Саме тоді він остаточно відмовився від дитячої мрії стати письменником.

"Моєю реакцією на вступ до Гарварду був чистий екстаз, я не міг повірити своєму щастю. Я зрозумів, що США – найбагатша країна у світі, моральний і політичний лідер з точки зору демократії, це країна можливостей для мене.

На початку 1950-х років у США було багато китайських рестораторів, інженерів, професорів. Це були єдині респектабельні професії для китайців. Ні адвокатів, ні бухгалтерів, ні політиків, ні тим більше письменників", – пригадував Чжан.

Він вирішив стати інженером, обравши спеціальність "Прикладна фізика та інженерні науки". Провчившись рік у Гарварді, зрозумів, що отримана там загальна технічна освіта не допоможе отримати високооплачувану роботу інженера, тому перевівся до Массачусетського технологічного інституту.

Там Чжан захопився машинобудуванням. Він вважав, що ця сфера мала найбільші перспективи. Час показав, що він не помилявся.

У 1953 році юнак отримав диплом магістра, але через два роки, двічі не склавши іспит на здобуття PhD (доктор філософії, перший науковий ступінь) через, як сам зізнавався, недостатньо добру підготовку, пішов шукати роботу.

У Ford йому запропонували посаду із зарплатою 479 дол на місяць, а крихітний напівпровідниковий підрозділ виробника електрообладнання Sylvania Electric Products – на 1 дол більше. Чжан просив Ford перебити пропозицію, але там відмовилися і він погодився на роботу в Sylvania.

Інженер-початківець працював там над германієвими транзисторами, які використовують для генерування чи перетворення електричних сигналів. Тоді дроти спаювали, що часто призводило до пошкодження транзистора. Морріс винайшов спосіб з'єднання дроту за допомогою непрямого нагрівання.

"Його опустили на землю". Як Джек Ма створив Alibaba і чому посварився з китайським режимом

Тоді це була базова проблема машинобудування. Для її вирішення не потрібно було розуміти теорію напівпровідників. Проте амбітний інженер все одно почав вивчати напівпровідники, узявши за основу книгу фізика Вільяма Шоклі "Електрони в напівпровідниках для транзисторної електроніки".

Чжан багато чого не розумів, але йому допоміг старший інженер Sylvania, який щовечора за келихом пива в барі готелю розповідав нюанси індустрії. "Тоді він не відповів на всі мої питання, але допоміг достатньо, щоб я зміг рухатися далі. Саме він був моїм головним учителем", – згадував потім бізнесмен.

Згодом Чжан почав розробляти транзистори. Відвідував технічні конференції та працював у Національному інституті стандартів. Через три роки він втомився від розробки транзисторів, які Sylvania слабо продавала через поганий маркетинг, і пішов працювати в технологічну компанію Texas Instruments (TI).

25 років у Техасі й несподіване звільнення

"Мій майбутній бос зустрів мене в аеропорту", – згадував Чжан. Його вразили відносна молодість та розвиток корпоративної культури Texas Instruments. Він почав роботу над виробництвом транзисторів для технологічного гіганта IBM.

Особливо складний транзистор виробляли і TI, і IBM. Остання мала для цього окрему пілотну лінію. Аналогічну виробничу лінію в TI очолив Чжан. В IBM працювали близько 10% транзисторів, вироблених на пілотній лінії, а в TI успіх на лінії Морріса був майже нульовим. Минали місяці, але інженер не здавався.

"Керівник був стурбований, усі були стурбовані", – розповідав Чжан. Однак він не надто хвилювався, бо знав, що може отримати 10-відсотковий результат.

Через чотири місяці інноватор випробував ще одну комбінацію технологічних параметрів і продуктивність зросла до 20%. Після цього кар’єра Морріса в TI швидко пішла угору, а його роботою зацікавився тодішній президент корпорації.

Коли ідею Чжана оцінила IBM, він отримав керівну посаду і створив відділ германієвих транзисторів. За 25 років він доріс до посади віцепрезидента TI.

Оцінивши прогрес Чжана після першого вдалого проєкту, у TI вирішили дати йому можливість отримати PhD. Тим паче, що Моррісу сподобалася роль керівника і він прагнув отримати посаду віцепрезидента та "комфортне життя". Його тодішній керівник сказав, що без наукового ступеня це неможливо.

Амбітний 30-річний інженер вирішив не втрачати такий шанс, тому у 1961 році вступив до Стенфорда. Поки Чжан здобував ступінь PhD, компанія повністю оплачувала його навчання і платила повну зарплату.

Протягом наступних 19 років він працював у TI на різних керівних посадах, паралельно вивчаючи маркетинг та фінанси і мріючи стати першою людиною в TI, яка вже набула статусу найбільшого у світі виробника інтегральних схем.

Чжан став піонером суперечливої на той час ідеї встановлювати ціни на напівпровідники, випереджаючи криву собівартості. Тобто жертвувати прибутком на ранній стадії, щоб завоювати частку ринку і досягти виробничих показників, які в довгостроковій перспективі принесуть великі прибутки.

У 1972 році він почав керувати всім напівпровідниковим бізнесом компанії. До омріяної посади головного виконавчого директора залишався один крок.

Проте в середині 1970-х років TI вирішила зосередитися на виробництві побутової електроніки – калькуляторів та наручних годинників. На відміну від інвестицій у мікросхеми, це мало принести швидкі гроші. Так у 1978 році Чжан несподівано очолив новий для себе напрям – споживчий бізнес.

Тодішній CEO Texas Instruments Марк Шепард вважав, що хороший менеджер може впоратися з чим завгодно. Проте це виявилося помилкою.

"Я побачив, що споживчий бізнес відрізняється від інших. Клієнтська база інша, ринок зовсім інший. У напівпровідниковому бізнесі для успіху потрібні лише технологія та витрати, а в споживчому – технологія допомагає, але є привабливість для споживачів, що є туманною річчю", – пригадував Чжан.

"Війна чипів": чому бізнес-виданням року від FT стала книжка про мікросхеми

Як виявилося, Морріс мав рацію: у 1983 році споживчий бізнес TI зазнав труднощів, і керівництво його відсторонило. Він зрозумів, що його інноваційні ідеї більше не потрібні TI, а шлях до посади CEO закритий, тому звільнився.

Коли в 1984 році TI запропонувала Чжану очолити підрозділ комп'ютерних продуктів, Морріс відмовився і перейшов до іншого виробника чипів – General Instrument, де рік пропрацював операційним директором і президентом.

Він сподівався вільно розбудовувати науково-дослідницьку діяльність, але корпорація, за його словами, несерйозно ставилася до досліджень та розробок, вважаючи за краще купувати інші компанії, а не розвивати власні ідеї.

"Після невдач у TI та GI я не думав тоді, що моє прагнення очолити велику американську компанію буде реалізоване", – розповідав бізнесмен.

Дзвінок з Тайваню і запуск TSMC

Після звільнення з TI й недовгого періоду в General Instrument у віці 52 роки, коли кар'єри більшості людей завершуються, злет Чжана лише починався. Одного разу уряд Тайваню запропонував йому створити нову для острівної держави індустрію – напівпровідникову промисловість.

Винахіднику зателефонував тодішній прем’єр-міністр Тайваню Сунь Юньсюань – один з творців тайванського економічного дива. Перш ніж погодитися, Чжан вивчив поточний стан справ у напівпровідниковій промисловості острова.

Висновки були необнадійливі: жодних досліджень та розробок, жодних можливостей для проєктування, жодної інтелектуальної власності. Мікросхеми країни тоді відставали на два покоління від передових технологій, проте мав місце один важливий момент: готовність влади до змін та інвестицій.

Cвіт прямує до торгової війни, де кожен сам за себе. Кінець епохи глобалізації?

На Тайвані Чжан отримав репутацію вискочки. Бізнес не вірив, що в нього щось вийде, а преса писала, що він приїхав за хорошим чеком перед пенсією.

Морріс почав з болючої проблеми, з якою зіткнувся ще в TI: незалежні розробники мікросхем часто хотіли заснувати власні компанії, але через високі витрати й відсутність підтримки не могли реалізувати свої ідеї.

Чжан вважав, що це стримує інновації, тому, заручившись підтримкою тайванського уряду, заснував у 1987 році компанію-виробника чипів Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC).

"Так само як Shopify дозволила незалежним гравцям продавати онлайн, TSMC дозволила розробникам створювати компанії", – писало згодом агентство Bloomberg.

Ідея полягала у створенні незалежного ливарного заводу, який би виготовляв напівпровідники для замовників. TSMC підхопила тренд на аутсорс від американських компаній, які почали інвестувати у виробничі майданчики в Азії.

Засновник TSMC планував, що компанія не буде змагатися в інноваційності, а братиме інструкції замовників і вироблятиме схеми. Так він заохочував розчарованих розробників заробляти, аби потім реалізовувати свої ідеї.

Коли Морріс представив свій план, його висміяли, назвали утопічним та провальним. Проте гра на перспективу принесла бажаний результат.

Крах FTX: як Сем Бенкман-Фрід завалив криптогіганта вартістю 30 мільярдів доларів

"Чжан тоді не здогадувався, що запускає технологічну революцію. Несподівано підприємці змогли створювати напівпровідникові бізнеси на основі мікросхем без величезних фінансових витрат на відкриття заводів. Їм потрібно було лише розробити мікросхему та вивести її на ринок. Так народилася "казкова" напівпровідникова індустрія, яка до 2010 року приносила 73,6 мільярда доларів.

Чимало популярних зараз високотехнологічних компаній почали свою діяльність на заводах TSMC: піонери телекомунікацій Broadcom та Qualcomm, графічні гіганти Nvidia та ATI і багато-багато інших", – зазначає Bloomberg.

"Морріс Чжан змінив ландшафт напівпровідникової індустрії. Він дозволив стартапам починати з кількох мільйонів доларів, а не з кількох сотень мільйонів", – констатує декан інженерної школи в Стенфорді Джеймс Пламмер.

"Морріс Чжан не терпить дурнів. Це породжувало і повагу, і страх", – розповів професор та колишній технічний директор TSMC Ченмін Ху.

Створення незалежного виробника чипів тоді вважалося складним викликом. TI, на яку підприємець образився, була провідною компанією галузі, Intel швидко зростала, а National Semiconductor Corp. та Advanced Micro Devices також були сильними гравцями. Вижити серед цих гігантів було непросто.

Проте застарілі технології дали TSMC, яка стартувала з капіталом 220 млн дол, конкурентну перевагу. Її першими клієнтами стали такі великі компанії, як Intel, Motorola і TI. Вони з радістю передали TSMC виробництво продуктів, що використовували старі технології, але все ще мали попит.

Світове визнання: серед клієнтів – Apple і Nvidia

Згодом в переліку клієнтів з'явилися компанії-початківці, чиї "життя або смерть" залежали від TSMC. Broadcom, Marvell, Nvidia та Qualcomm, за словами Чжана, почали співпрацювати з TSMC, коли вони були ще малими, і можливість скористатися послугами компанії була важливою передумовою їх успіху.

"Якби нас не було, інновації в галузі сповільнилися б", – переконував Морріс. Він пояснював, що цим маленьким компаніям, швидше за все, довелось би інвестувати у виробничі потужності замість досліджень і розробок, або ділитися своєю інтелектуальною власністю з TI чи IBM.

Економіка проти Третьої світової. Чи зможуть санкції стримати Китай?

Співзасновник Nvidia Джен-Сун Хуанг заявив, що народження TSMC дозволило перетворити всілякі творчі ідеї в таких галузях, як мережеві технології, побутова електроніка, комп'ютери та автомобільні технології, на успішні компанії.

До 2020 року компанія виробляла 13 млн 300-міліметрових мікросхем на рік і стала першою, яка забезпечила 7-нанометрову та 5-нанометрову технології, які використовуються в продукції Apple, і першою, яка комерціалізувала технологію літографії в екстремальному ультрафіолетовому діапазоні у великих обсягах.

Компанія постійно збільшує та модернізує виробничі потужності. У 2011 році на тлі жорсткої конкуренції TSMC збільшила витрати на розробки на 39% до 50 млрд дол. У 2014 році рада її директорів затвердила інвестиції в розмірі 568 млн дол на створення, перепрофілювання та модернізацію потужностей.

У 2020 році TSMC стала першою напівпровідниковою компанією у світі, яка пообіцяла використовувати 100% відновлюваної енергії до 2050 року.

Корпорація успішно працює і без свого "батька", який у 2018 році пішов на пенсію. Якщо у 2010 році ринкова капіталізація TSMC становила 70 млрд дол, то у квітні 2021 року – понад 550 млрд дол. В останні роки її чистий прибуток сягає 15-20 млрд дол, а у 2020 році фінансовий результат перевищив 57%.

Оскільки є ризик війни між Тайванем і Китаєм, який вважає острів своєю територією, TSMC шукає варіанти пом'якшення ймовірних наслідків такої події.

Голова Бюро національної безпеки Тайваню переконує, що фабрика TSMC не зможе працювати у випадку вторгнення Китаю. З огляду на це корпорація відкрила заводи в Японії та США і планує осісти в Німеччині.

У 2020 році в американській Аризоні схвалили план TSMC щодо будівництва шістьох заводів з виробництва мікросхем вартістю 12 млрд дол. При цьому інвестиції в цей об'єкт можуть бути збільшені втричі до 35 млрд дол.

У 2022 році продажі TSMC зросли на 43%, а операційні прибутки – на 73%.

Морріс Чжан створив гіганта на мільярди доларів і найбільшого виробника мікросхем у світі, проте не отримав жодної акції при заснуванні компанії.

Утім, через кілька років після запуску TSMC він таки інвестував власні заощадження в компанію і почав отримувати дивіденди від злету свого дітища. Зараз статки 91-річного підприємця оцінюються 2,2 млрд дол.