「台積電大聯盟」(TMSC Grand Alliance) 是指由專業 IC 設計公司，如Nvidia、 Apple、 AMD、聯發科、安培運算、高通、博通等，加上上游的架構 ARM、設計自動化工具軟體 (EDA)、矽智財公司與負責晶圓製造的台積電組成的龐大聯盟軍，對抗傳統的晶圓整合製造廠 (IDM)。
2012 年前，台積電的營業利潤年平均成長率只有 8%。但自 2012 年與蘋果合作，及上下游廠商不斷加入台積大聯盟後，利潤年平均成長率升至 15%。2021 年 6 月，AMD 指將與台積電加速合作，推動封裝技術創新及推出 3D Chiplet 架構。此外，亞馬遜亦宣佈推出「亞馬遜 + ARM 架構 + 台積電最先進製程」的合作模式。
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Nvidia (英偉達)
Nvidia 與台積電識於微時，亦是「台積電大聯盟」的忠實支持者。
1998 年，Nvidia 發表了 GPU 繪圖晶片的創新產品，因為 GPU 晶片不同於當時電腦或周邊產品元件的晶片，它是整個繪圖系統功能的核心，其製造難度比起台積電先前十幾年代工的邏輯晶片布局、精密度相對困難幾倍。
台積電也因為把 Nvidia 這款規格晶片良率做出來，讓 IBM、英特爾、德州儀器等半導體大企業刮目相看。
台積電財務長張孝威在回憶錄《縱有風雨更有晴》中有段敘述，講到他有次以台積電財務長身分到美國矽谷訪問 Nvidia。本來是去討債的，因為出發前他從公司財務資料中看到有家公司欠了台積電幾百萬美元的應收帳款，公司業務部門覺得 Nvidia 有很大發展潛力，於是繼續提供代工服務。
張孝威覺得從財務的觀點應該審慎評估，因此趁到美國公務時特地去參訪Nvidia。他描寫與黃仁勳會晤時，對 Nvidia 延遲付款提出說明：「即便延長付款期限，我們 (公司) 恐須設定一個信用總額的上限。」
黃仁勳回答： 「請你們不要這樣對待我們，因為我們將來會是你們最大的客戶。」張孝威提到，對方那樣的回答讓他留下很深的印象，「才三十幾歲充滿豪氣話，這人就是黃仁勳。」
2020 年，Nvidia 果然成為台積電前五大客戶，以兩家公司多年來的合作關係，及張忠謀、黃仁勳兩人的各種淵源，台積電和 Nvidia 未來在自動化汽車產業及精密複雜的整合晶片場域，都會有相當大的發展潛力。
黃仁勳感性的表示：「10 年前當我第一次和張忠謀開會時，張董事長告訴我，台積電是一個重視誠信正直及專注客戶服務的公司，台積電的同仁願意為客戶赴湯蹈火，完成使命。一路走來，張董事長的話絲毫不差，完全實現了」。
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除上述 IC 設計及矽智財等公司外，台積電還牽涉到上下游 1,300 多家供應鏈廠商，大約三十多萬從業人員，提供廠房建設到專業洗衣服務等等：
(一) 廠房工程與建設
互助營造
廠房生產線的環境要求，除了超精密潔淨水準的無菌無塵室 (Class 1 – 10) 外，
還要耐強震、防火、防颱等功能。
互助營造是建築營造業的資深廠商，歷年來參與多座台積電的廠房建造。
漢唐集成
空調水電無菌無塵室領域的專業公司，多年來參與台積電無菌無塵等專業系統與設備。
(二) 廠務多元化服務
尚磊科技
主要營業項目：無塵衣、無塵鞋洗滌、無塵捲布回收利用。
半導體工廠內工程師作業員每天都要穿的無菌無塵衣，包括台積電等半導體公司大大小小兩百多家，一年洗滌無塵衣 150 萬件，無塵鞋 60 萬雙。
(三) 設備保養維修服務
日揚科技
專做真空幫浦 (即真空泵) 維修的專業廠商。
每一台從台積電工廠搬回來日揚廠房的幫浦 ( = 泵)，經過它們專業師傅們在無菌無塵室的環境中，將零件一個一個拆下排序好，仔細地清潔後，再把零組件一件一件安裝回去。
日揚科技自行研發了洗滌器 (Scrubber)，可以用水把落塵抓住，使得原本三個月得清洗一次的幫浦，可以延長到一年多都不用再維修。另外，他們研發人員也在真空系統的渦輪泵透過特殊設計，降低了落塵沾黏的問題。
「台積電要求我們真空系統設備要在潔淨室裡組裝，全世界大概只有我們這麼做。」
(四) 設備與零件供應
盟立
非常資深的機器人 (機器手臂) 自動化系統與設備專業廠商。
家登精密
產品包括：半導體光罩清洗機、光罩盒等。家登專攻晶圓與光罩兩種特殊產品。
(五) 晶圓與封裝材料
台塑勝高
1995 年，台塑集團與日本半導體材料界有名的小松 (SumcoTechxiv)，即日商勝高合資成立了「台塑勝高科技公司」，將日本母公司的技術移轉到中國台灣 (簡稱台灣)。專門供應以台積電為首的半導體廠商，俗稱晶圓棒的 8 吋矽晶圓材料 (拋光、氫氬氣、測試)、12 吋矽晶圓材料 (拋光、磊晶、測試)，為積體電路半導體產業最重要的原料。應用於 IC、 DRAM、光電二極體、分離式元件、晶圓代工及太陽能電池用基板。
(六) 化學與氣體供應
亞東工業
法國液空集團 (Air Liquide) 與台灣遠東新世紀集團合資的「亞東工業氣體」，它是台積電的優良氣體供應商。
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筆者把王百祿先生撰寫的《台積電為什麼神》，一共分開11篇加以說明，到此為止，希望投資者讀完後，能對台積電有更深入的了解。
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