美國商會:全球半導體產業快速變遷,台灣與台積電的生存之道與未來挑戰

美國商會:全球半導體產業快速變遷,台灣與台積電的生存之道與未來挑戰
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如果台灣晶片製造商繼續依賴中國市場,他們將受到美中持續對抗所帶來的負面影響。這種依賴不利於台灣企業長期發展,而且隨中國國內半導體供應鏈逐漸成形,他們可能面臨更嚴峻的競爭。

文:Grace Faerber
譯:王國仲

越來越多跨國科技巨頭開始設計自己的半導體產品,各國政府也計畫培植本土晶片生產力,這些舉動可能對半導體市場造成衝擊。不過,憑藉低成本與高生產力,台灣半導體業仍能持續並順利成長。

由於全球晶片短缺、需求激增,台灣半導體業2021年總產值預估成長25.9%至4.1兆新台幣(約1470億美元)。在先進晶片需求推動下,2022年的產量可望持續擴大。

因應全球半導體短缺與供應鏈延遲,科技巨頭與各國政府以策略與財務手段,試圖自行生產晶片供應鏈中最關鍵的元素。這樣的產業變革可能會對晶片設計商帶來負面衝擊,但對於台灣半導體業與本土龍頭製造商台積電等先進製造商卻十分有利。此一趨勢可以從2021與2022年營收、成長、新合作關係與協議中清楚展現出來。

蘋果、特斯拉和OPPO等巨頭自行設計晶片;Google、臉書、亞馬遜和微軟等雲端技術也正帶頭為各自的數據中心研發合適晶片。晶片設計內部化除了排除仰賴第三方設計的不確定性,科技公司更能透過更客製化的軟、硬體,在激烈競爭中脫穎而出。

舉例來說,Google為自家Pixel手機開發的AI晶片,將針對自己的AI模型進行優化,比起標準化晶片能有更高的性能與效率,Google也計畫在2023年為Chromebook和平板開發專用的CPU;蘋果更早在2020年時就宣布,要用自家設計的CPU取代iMac和MacBook筆電中的Intel晶片。

SEMI(國際半導體產業協會)台灣區總裁暨全球行銷長曹世綸表示,對臉書、Google的資料中心而言,自家設計的晶片具備獨特AI與演算法,且能針對需求優化、達到最佳性能。

不過曹世綸也指出,這些晶片的生產製造仍會外包給台積電和三星等代工廠,因為Google、臉書等企業的核心仍是提供資訊服務——他們希望晶片設計滿足自身需求,但仍需避免自行建造晶圓廠的高額成本。若要成立類似台積電規模和等級的先進廠房成本約需100億美元,而且也需要數年後才能全面量產。

隨著越來越多科技公司直接將設計好的晶片提供給三星、台積電——世界上唯二有能力大規模量產先進晶片的企業——進行生產。而這樣的晶片設計內部化,也將對AMD、Nvidia和高通等廠商造成影響。

作為晶圓製造商,台積電不設計晶片,而是依照其他公司的設計進行生產。台積電也是同行中規模最大的一間,佔全球晶圓代工市場約一半份額。更重要的是,台積電是10奈米以下先進製程的主要供應商,2020年晶圓代工收益高達54%。相比同業競爭者—三星僅有17%。

台積電受益於專用晶片需求大增,2021年第四季收益成長21.7%,創下新台幣4,381.9億元(約158億美元)紀錄。台積電2022年1月份發布的報告也指出,2021年營業額達1.59兆(約574.7億美元),較2020年成長18.5%。

這樣的成長不僅限於台積電,而且短期內都會呈現這樣的預期成長。根據台灣工業技術研究院(工研院)2021年11月預估,2022年台灣半導體業產值將達4.5兆新台幣(約1,614億美元),2025年更會突破5兆大關。

工研院預測,2022年全球半導體市場將成長10.1%,台積電也計畫在今年調漲晶片價格來因應激增的市場需求。台積電在2021年4月宣布,將在未來三年內投入史上最多的1,000億美元來提高產能。

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各國政府的涉入及推動

各國政府試圖對半導體供應鏈有更多的掌控,並盡力將產線留在自家附近。

美國政府於2021年發布一份供應鏈審查報告,警示美國半導體產業過度依賴亞洲供應商,並呼籲提高國內製造能力。2021年6月,參議院通過《美國創新與競爭法》(U.S. Innovation and Competition Act),編列520億美元預算,用於國內半導體研發、設計和製造。美國國會也正研擬《促進美國製半導體法案》(Facilitating American-Built Semiconductors, FABS),內容包括半導體相關產業的稅收減免。

曹世綸表示,美國觀察到韓國、中國、台灣等亞洲國家,藉政府補貼半導體研發等措施取得不少成功,因此想複製這種模式來提升低落的國內生產量。美國最大的晶片製造商Intel正帶領本土半導體生產和減少對海外製造商的依賴。Intel的目標是在2024年開發出世界上最先進的半導體,並在2025年前超車台積電和三星。

然而,就算在美國本土,Intel也遠遠落後台積電。台積電於亞利桑那州投資120億美元的晶圓廠,將在2024年開始量產。此外,也有未證實的消息指出,台積電未來十年內還要在亞利桑那州擴建五座廠房。

台積電近日也和總部位於加州的的科技龍頭——蘋果達成協議,為其製造晶片。根據去年11月日經新聞報導,蘋果計劃採用台積電4奈米製程,在2023年前實現自家5G數據機晶片量產。

曹世綸說明,美國公司對台積電的偏好甚至高於本土產業Intel,原因是美國與台灣半導體產業供應鏈間的依存性相當高——美國是台積電最大的市場,占整體業務的70%;同時,台積電的半導體材料和設備也多來自美國,台積電因此也成為少數幾家獲得美國政府補貼,得以在美國本土生產先進晶片的製造商。


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photo credit:先進醫資AdvMeds

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後疫情時代,零接觸服務的需求,使得智慧科技的角色愈發重要,智慧城鄉計畫與先進醫資共同推動人工智慧影像辨識技術,擴大既有的共照雲服務,協助民眾獲知疫情訊息,為民眾建立個人自主健康照護服務。

在科技不斷進步的過程中,許多過去不存在的工具,到今日已成為現實。2008年「智慧地球」的概念出現後,全球便開始推動智慧城市的發展。臺灣向來以科技之島自居,自然也不例外。在政府多年來力求數位轉型的政策下,臺灣進入了「智慧城鄉」的時代;所謂智慧城鄉,是運用大數據、物聯網、AI人工智慧等科技,串連市民、產業與地方,以創新的方式讓彼此有效溝通,並針對地方的特色和需求提供客製化服務,進而改善人民的生活品質。

把問題當作燃料,用科技強化服務力

然而,城鄉發展必然會有不均的問題,藉由科技介入、釐清現實痛點的立意雖良善,卻也無法忽視城鄉間的數位落差。在偏鄉地區因為人口流失、高齡化、科技產品使用率較城市低,數位化的腳步自然較為緩慢,向來是各項服務設施鞭長莫及之處。

先進醫資從2018年開始,在經濟部工業局「普及智慧城鄉生活應用計畫」的支持下,在高雄、屏東與澎湖發展「雄健康打造智慧樂活社區共照應用服務」(以下簡稱「雄健康」)。當時總經理黃兆聖就非常清楚,首先要解決的就是資源不足、人力不足、缺乏回饋三大問題,而數位化、智慧科技等創新力量,正好可以有效的連結偏鄉生活需求與痛點,讓在地化、客製化的服務與設施,全面提升民眾的醫療照護品質。

用最體貼的科技,讓照護範圍沒有邊界

「雄健康」計畫的目標,是在衛生所、醫療院所、長照據點、社區活動中心及商業通路等多元化的據點,設立「智慧健康照護站」,提供血壓機、血氧機、血糖機等生理量測設備的整合服務,同時還支援多種身分識別登入、數據隨身、遠距諮詢、銀髮族健康管理量表等功能,讓市民可以依自己習慣的生活圈,就近接受基礎的照護服務,並且養成定期自主量測的習慣。這些健康紀錄將會上傳雲端、整合數據,不只可以將結果傳送給自己作為提醒,在民眾實際就診時,也能成為醫生評斷的參考,協助醫護人員及早發現異常或是調整用藥,大幅降低醫療資源及人力不足的問題。

同樣對提升醫療資源與人力應用效率有幫助的還包括「雄健康」計畫中的客服機器人腳本。這個功能是針對不同客戶需求,開發多達50種服務的腳本客服機器人,用來即時解決民眾常見的健康問題。只要民眾對自己的健康狀況有疑慮,就可以詢問線上客服機器人,並獲得最初步的協助。最重要的是,這個客服機器人以國人常用的社交軟體LINE作為平台。有鑒於LINE的普及率高,使用者無需重新下載及適應新軟體,對年長者來說更是友善,使用意願便明顯提高,如此一來,為民眾所建立的個人自主健康照護服務,就這樣一步一步地建立起來了。

立基於「雄健康」在高屏地區和澎湖的發展十分順利,2021年開始便積極與臺南、臺中、高雄、屏東、金門地方政府合作,務求達到更深入、體貼的服務,發展出獨特的「健康共照雲」系統。

靈活因應疫情變化,滾動式修正共照雲服務

原本是為了打造數位醫療照護服務而發展的共照雲,參考了「雄健康」所建立的數位化照護服務內容,同樣使用LINE作為平台,目標同樣是為了解決偏鄉資源和人力不足的問題。沒想到今年五月,在傳染力更為強大的Omicron變異株的肆虐下,疫情擴散迅速,臺南市共照雲的發展也臨危受命,在短短五天之內將服務上線,主要協助民眾獲知疫情訊息、確認自身狀況,另外也提供下載居家隔離單、施打疫苗、申請補助等服務內容。在疫情猛烈的攻勢下,共照雲成為市府、醫療院所與民眾溝通、解惑的最佳橋樑,甚至做到AI快篩辨識服務,協助許多臺南偏鄉地區的民眾不需冒險接觸人群,線上就可以判斷是否確診,後續再由醫療人員介入協助,減少很多不必要的擔心和移動。

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臺南市衛生局長許以霖與先進醫資總經理黃兆聖。

同時,客服機器人,也在疫情期間提供了最佳輔助。在衛生局、先進醫資和醫療院所的共同努力之下,不斷地優化、精進客服機器人腳本。無論市民為確診者、居隔者、密切接觸者⋯⋯盡可能讓每一個人都能在機器人的服務中,找到問題的解答。臺南市衛生局長許以霖表示:「對抗疫情,臺南市的目標很明確,就是要讓就診人數維持在醫療量能之下。客服機器人的出現,減輕了醫護人員疲於接電話、回答民眾問題的瑣碎流程,更能專心在照顧中、重症患者,在疫情大爆發期間不至於崩潰,如此才能真正守住所有市民的健康。」

當然,疫情是一時的,市民的健康才是長久的,「健康共照雲」的目標,是希望可以透過民眾健康紀錄的數據化,成為日常自主照護的重要幫手。下一步,先進醫資希望能跨縣市留存健康資料,成為全國性的第一線照護服務。而這些數據,都將成為中央和地方政府參考的基準,以便未來做到精準打造各縣市的特色照護服務。

以人為本,發展城鄉均好的未來

在2025年即將邁入超高齡社會的前提下,如何幫助國人健康、安心地迎向老年,已是國家與全民必須面對的重大課題。與此同時,臺灣也是一個充滿創新能量、技術發展快速的地方,所以過去所面臨的困難,今日已可以透過科技來解決。

「智慧城鄉計畫」從2018年起,持續針對地方需求,鼓勵業者提出新興解決方案,在推動健康領域方面,不僅是智慧照護,包含遠距醫療、健康量測、智慧運動以及登革熱防治等,都秉持著以人為本的初心,以科技的力量來照顧臺灣這片土地上的每一個人,透過政府和企業攜手合作,協助地方數位轉型,並降低城鄉之間的落差,共同建立一個城鄉均好、全民均享的理想未來。

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