美中半導體戰主角:戒不掉的台積電

圖/Pexels
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文/金榮雨

2015年中國宣告產業崛起,頒布著名的《中國製造二○二五》(Made in China 2025)計畫,以半導體自給率70%為目標,對台、韓等地代工廠深具威脅性。

中國官方色彩濃厚的清華紫光集團也邀約收購美光科技(Micron Technology)等電子大廠,展現擴展半導體電子產業版圖的強烈企圖心。

美國為晶片轉而制裁中國

美國的晶片製造競爭力下降,在5G的競爭中也大幅落後中國,若情況不改善,2027年不只GDP會被中國超越,包含半導體產業,與其他未來具有成長潛力的領域主導權也將拱手讓給中國。

美國獨霸的地位開始鬆動,意味著國際政治格局也會有巨幅的轉變。因此,美國2018年起大動作對華為、海思半導體實施強硬制裁,獲得的成果值得關注。

華為曾期待登上全球智慧型手機市場銷售冠軍,但如今蘋果的智慧型手機銷售量更高;華為也曾希望在通訊設備市場穩坐龍頭寶座,但目前在美國與歐盟國家等市場的地位快速滑落。特別是包含應用處理器(AP)在內的晶片設計領域,中國的競爭力明顯衰退,在取得結合5G與邊緣計算(MEC)的未來產業主導權策略上,也面臨著威脅。

中國擁有競爭力的順序是「晶片設計、晶圓代工、半導體設備」,美國全力防堵中國發展晶片設計、製造高效能晶片及進口高效能機台,也成功阻止中國在晶圓代工市場競爭力。中芯國際曾是中國晶圓代工的希望,但中芯國際無法向艾司摩爾(ASML)買到紫外光(EUV)微影系統曝光設備,因此無法進入生產高效能晶片的先進製程晶圓代工市場。

原本最被看好、最有發展潛力的競爭者突然在市場上消失,讓美國半導體業者獲得新的機會。

美國與中國之間的爭霸,引導世界邁向「去全球化」的時代。所謂「去全球化」,是指降低全球特定單位(主要為國家、地區)間的相互依存性及整合的過程,為了使本國利益極大化,最後進化成自給自足與在地化(Localization,為政治或經濟上目的而形成的國家或團體的集合)。

高端晶片重度仰賴

美國目前的半導體產業以晶片設計為主,並非直接製造生產。英特爾曾經從晶片設計到生產展現強大的技術力,但最近5年製造競爭力衰退。

現在擁有全球頂尖製造技術的業者是台積電,美國高度依賴它代工生產晶片。2020年第3季,台積電營收有59%來自北美客戶,同年第四季台積電停止替華為代工生產,加上蘋果推出新產品,北美客戶的營收比率飆升到73%。這也讓台積電與美國的半導體產業逐漸發展成生命共同體。

若未來中國占領或封鎖台灣,美國的半導體產業將陷入癱瘓,而晶片的角色又日益吃重,恐怕會對美國其他產業造成嚴重影響。

前Google執行長,目前擔任美國人工智慧國家安全委員會(NSCAI)主席的艾立克.施密特認為,由於美國過度依賴台灣的晶片生產,不論商業或軍事上,都讓美國在人工智慧領域面臨喪失世界頂尖地位的威脅,「具體來說,因為過度依賴台灣,美國即將失去微電子(microelectronics)的優勢地位、失去可培養企業與軍隊的能力。」

書名:《半導體投資大戰》
作者: 金榮雨
出版社:商業周刊出版
出版時間:2022年5月26日

人工智慧國家安全委員會歷經兩年研究,發表報告書警告,人工智慧除了幫助美國與消費者,也會因為中國投資發展先進技術,讓美國暴露出策略上的弱點;美國若要從事晶片設計與製造,必須在國內建設靈活的晶片生產基地。

宣布將重回晶圓製造市場,並且對美國進行大規模投資的英特爾執行長派特.基辛格(Pat Gelsinger)表示,目前全球晶片生產比率,亞洲是80%、美國15%、歐洲5%,英特爾在美國與歐洲製造晶片,將可增進客戶利益與各國安全。

2020年美國為促進晶片生產實行的《美國晶片法》(Chips for America Act),內容最先提到投資抵減,將對2020年6月至2024年建置的半導體設備與生產設施,提供上限達4成的投資補助。

美國政府為了對在境內設廠的業者提供補助,創設一個為期10年、規模約150億美元的聯邦基金。依照參眾兩院通過的法案規定,每件晶圓工廠與研究設施的興建計畫,最多可獲得30億美元的補助。

此政策的短期目標是讓境內有更多高科技晶圓代工廠;長期則是希望避免因台灣遭受中國侵擾而引發晶圓代工危機。

美國建立「設計、製造、封裝、測試」完整半導體製程的供應鏈,藉此在競爭力上取得壓倒性的領先,更進一步拉開差距,以便在未來的主導產業裡壓制中國,做為長期、宏觀的發展策略。

美國為了將全球半導體供應鏈吸引到境內,傾注全力施展支持政策。由目前晶片短缺對產業造成的影響看來,美國極可能建立生產涵蓋所有價位晶片的半導體供應鏈。

助英特爾強化在地供應鏈

以美國立場而言,絕不能讓中國擁有世界級的晶片設計與晶圓代工企業,只能讓中國單純生產廉價的零組件。因此,美國祭出前所未有的大規模支持政策,吸引台積電與三星電子到美國設廠從事先進製程生產,也對英特爾提供協助,找回以往的晶片製造競爭力。

台積電與三星電子雖然也會各自在台灣、韓國同時投資新廠房,不過兩家業者的主要客戶聚集在北美地區,加上美國也會啟動中期策略發展先進製造業,因此台積電與三星電子還是必須對美國增加投資。

此外,美國的獎勵政策可能還會加碼,後續仍有可能阻擋EUV曝光設備進入中國。預估美國在半導體委外封裝測試的領域也會對相關業者招手,在美國建立完整的半導體產業生態圈。

從國家安全角度來看,設法提高英特爾的製造能量還是比較迫切。由於英特爾目前是美國晶片製造的領先業者,除了獲得政府建廠補助外,它也將獲得美國國防部的強力支持。

雖然英特爾不見得能迅速開發出採用EUV製程的晶片製造技術,但就美國政府的立場,還是無法放棄英特爾。萬一它不能如美國政府的期待,恢復製造上的競爭力,英特爾預計將會利用台積電位在美國的工廠代工生產。

●本文摘自出版之《半導體投資大戰》


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