按Enter到主内容区
:::

财团法人海峡交流基金会

:::

全球半导体动向观察◆文/高仁山(元智大学管理学院兼任副教授)

随著5G通讯、人工智慧、物联网等新兴科技的发展,未来10年内半导体的需求将大幅增加;其中,5G通讯技术的商业化进程加速,带动低轨卫星、智慧手机、智慧城市、无人机、电动车及车联网等迅速发展,这是半导体产品贡献全球经济增长的重要部分;近期兴起的人工智慧和机器学习的普及,需要大量运算能力支撑,进一步拉动半导体供应链需求的成长。电子时报Digitimes调查,全球半导体市场的销售额由2022年5,800亿美元增至2030年近1兆美元,2021到2030年销售额年均复合成长率(CAGR)达7%。

全球科技竞逐日益激烈

2018年美中贸易战持续扩大,加上过去3年多来的新冠疫情肆虐,全球供应链不稳,加以俄乌战争,将世界局势推向紧张边缘。在国家安全、产业供应链韧性及地缘政治风险升高的状况下,世界主要科技强国都加强布建供应链重组或新建半导体产业链。

美国国会于2021年提出《晶片与科学法案》(CHIPS Act),并于2022年8月美国总统拜登签署生效,包括390亿美元租税优惠和投资奖励措施,用以支持美国本土半导体产业的研发生产,鼓励本国或外国厂商在美国建立新的晶片制造厂。获补贴或奖励厂商,10年内禁止在中国大陆和俄罗斯设立低于28奈米制程的先进半导体厂,故该法案也被视为对付俄中、阻碍其半导体研发、产业发展,以及成品用于军事用途。

美国成立CHIP 4联盟,将台湾、日本、韩国组成一个强大的半导体产业供应链联盟,促使台日韩等半导体技术领先国家到美国设厂。美、日及荷兰已达成协议,联手限制高阶及中阶的半导体制程设备输往中国大陆。荷兰ASML是全世界唯一有能力制造用于14奈米以下先进制程EUV极紫光曝光机的厂商,该举实质上封杀中国大陆半导体产业在高阶制程的发展。

美扶植半导体 应对中国大陆威胁

美国晶片法案立法后,有能力进行先进制程投资的厂商动态备受关注,包括台湾的「台积电」、韩国三星、美国英特尔以及日本高阶晶片国家队Rapidus。「台积电」除扩张在台湾本土的先进成熟产能外,亦在美国亚利桑那州菲尼克斯市建立一座5奈米晶片制造工厂,总投资额约为120亿美元,预计在2023年投产,是台湾企业在美国投资建厂的最大案例,也是「台积电」进一步扩大在美国投资的重要里程碑。此外,「台积电」也在日本筑波设立研发中心,并于熊本兴建第一座晶圆厂。亦有消息指出,「台积电」也将在德国的德瑞斯登兴建晶圆代工厂,唯德国政府补助金额尚未明朗化,尚待观察。

美国Intel公司则于2021年宣布在美国俄亥俄州建立新的晶片制造厂,总投资额估计超过200亿美元。新工厂被称为「Intel Foundry Services Campus」,预计聘用超过3,000名员工,该工厂将专注于生产晶片的高端产品,包括3D晶片和5G射频模组等。2022年3月,英特尔也宣布在德国建立晶片制造厂,作为在欧洲投资880亿美元计划的一部分,这项计划包括扩大英特尔在爱尔兰晶片厂,以及在法国建立晶片设计和研究设施,并在义大利建立晶片封装厂。

日本打造「台美日大战略」 南韩祭出「半导体20年大计」

日本方面,凭藉半导体材料与制程设备上的优势,积极扩大对国内材料业者的补助,旨在维持其在半导体产业的优势地位,打造未来10年的「台美日大战略」。结合8家主要日本公司的支持,包括电装(Denso)、东芝记忆体、三菱日联银行、NEC、NTT、软银、索尼和丰田,并由国家出资700亿日圆,共同成立次世代先进半导体公司Rapidus,实现产业的整合与发展。Rapidus预计于北海道千岁市设厂,目标于 2025 年开始试产,于2027年达到2奈米先进制程工艺,并于 2025至2030之间正式量产化,日经新闻报导,从研发阶段到量产,投资规模将达到5兆日圆。

为因应「台积电」的竞争,南韩科技巨擘三星集团也启动了「半导体20年大计」。三星于2011年11月宣布投入170亿美元在美国德州兴建最先进的半导体厂,力争2024年下半年投入先进制程晶片量产行列。三星集团也预计投入2,300亿美元在首尔郊区打造全球最大的半导体园区,三星规划在20年内兴建5座晶圆厂。

半导体产业是高度技术集中、专业分工,巨额且长期投资的资本密集与脑力密集产业。半导体产业供应链的各个环节 — 晶片设计、设备制造商、半导体材料、晶圆代工以及封装测试等均由领域内最专业的少数几家公司主导。诚如晶圆代工产业教父,「台积电」创办人张忠谋博士所说,「台积电」到美国投资设厂,有它的特殊考量,在美国晶片代工的成本比台湾高出至少50%,「现在晶片生产集中在几个国家,是因为最有成本效益,至于美国的竞争优势在于设计端与设计服务公司端,设计业必须贴近市场,也是设计公司都在美国的原因」;台湾半导体产业发展的核心要素,绝对不是单纯的建厂复制,包含许多层面的充分必要条件。

20世纪80年代开始,半导体产业一直都是台湾经济的重要支柱,台湾更是全球半导体产业供应链中关键一员,政府不仅主导半导体产业的发展,更投入大量资金和人力进行技术研发和人才培养,这些努力为台湾半导体产业的发展打下厚实基础。

从产业链观点来看,IC设计业是半导体产业的开端,它决定了晶片的功能、性能和成本等因素。台湾的IC设计在全球排名第2,仅次美国,占全球IC设计营收超过20%。在晶圆代工方面,台湾半导体产业在技术上占有明显优势,不仅晶圆代工成熟制程占有优势,在制程技术、研发投入、设备更新等方面都处于世界领先地位。

落实普世价值 强化台湾竞争优势  

台湾半导体产业在国际竞争表现突出,除市场竞争与技术研发能力外,自由、民主、人权、法治等普世价值观也对台湾半导体产业的发展非常关键。半导体产业的高度专业和知识密集型特征需要依赖公平竞争和知识产权保护的法律和制度环境,这些价值观的保障也需依赖产业的支持和发展,政府、社会界和产业界需共同努力,持续提升半导体产业发展和自由、民主、人权、法治等价值观之间的联系和协同作用,才能促进产业的长期稳定发展和国家整体的繁荣进步。

总体而言,台湾半导体产业在全球市场拥有强大的竞争力,除在于完整的半导体产业链群聚及强大的研发能力外,普世价值观的落实也是半导体产业发展重要的核心要素。

回页首