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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我們想讓你知道的是

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。

曹世綸說,美國政府認為台灣在研發、商業投資、人才流通各方面都是值得信賴的伙伴。近年來,雙邊更高層級的地緣政治合作也起到推波助瀾的效果,共同提高半導體產量,來應對全球晶片短缺和供應鏈危機。

台灣經濟部部長王美花在2021年10月份表示,台美在半導體方面的合作,也可能進一步推動美台雙邊貿易協定談判。

美國並不是唯一一個尋求減少對亞洲半導體供應鏈依賴的國家。歐盟希望在2030年前將自身在全球半導體製造產量的占比提升一倍,達到20%。近期,歐盟領袖提出《歐洲晶片法案》(European Chips Act),旨在協助提高半導體研究、設計和測試能力,並協調歐盟境內的各國投資。

台灣也面臨來自亞洲的內部競爭。2021年,韓國公布總金額達650億美元的「K半導體戰略」,目標在2030年時確立韓國晶片在全球指標性地位。戰略計畫囊括官方投入研發、放寬監管措施、稅收減免和基礎設施投資。

三星目標在2026年將代工產能再提升兩倍,並將於明年投資170億美元在德州建立新的晶片代工產線,這是三星目前為止在美國最大規模的投資;今年,日本的政治領袖也著手振興日本晶片製造業,希望將日本轉型為亞洲數據中心,並於2021年度補充財政預算中撥出52億美元,挹注先進半導體製程。

不過對各國來說,與台積電的合作與投資仍深具吸引力。

台積電近期與Sony成立子公司,在日本南部打造價值70億美元的晶圓廠;台積電董事長劉德音也曾表示德國是另一個潛在擴廠地點(台積電是德國汽車產業的主要半導體晶片供應商)。據報導,新德里也正和台灣商討總值75億美元的合作協議,將晶片製造業務擴及至印度。

很明顯的,儘管各國政府積極推動國內的晶片生產,然而短時間內他們仍會繼續尋求跟業界龍頭台積電合作。

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Photo Credit: 中央社

步步近逼的巨龍

中國是半導體淨進口國,2020年進口總值3500億美元的晶片。不過,中國政府已開始透過「2025中國製造倡議」,努力實現半導體領域的技術獨立性,並減少對外國晶片的依賴。

北京當局正在追求自給自足的晶片製造,並已向國內半導體公司投資數十億美元。中國共產黨的第14個五年經濟計劃(2021-2025)也提及加強中國在半導體生產的自主性,並在國內開發更多核心技術。

在美中局勢緊張、美國對華為等中國科技巨頭實施制裁的情況下,許多中國公司已從美國轉向台灣半導體產業,來滿足他們對晶片和合作的需求。受益於中國大陸訂單增加,台灣相關企業收入大幅成長。然而,對部分台灣晶片製造商來說,由於不少主要中國客戶被列入美方黑名單,美國的制裁反而對台灣企業造成負面影響。

資策會產業情報研究所分析師鄭凱安指出,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。

台灣半導體協會報告指出,過去20年中國半導體製造商獲政府挹注的金額,是台灣同行的100倍之多。2022年,習近平主席任命國務院副總理劉鶴主導發展第三代半導體技術,政府更撥款一兆美元用於相關投資。

中國的計劃短期內不會對台灣構成重大挑戰。正如鄭凱安所談,中國在2015年發佈的目標,是在2020年實現40%,2025年70%的晶片自給率,然而至2020年底,這個比例僅達20%左右。儘管中國持續增進國內生產能力,但以目前的擴張速度推測,「2025中國製造」很可能無法實現。

鄭凱安認為在短期內,台灣半導體業依然能沿續現有的成長與發展,其全球主導地位也難以撼動。

儘管美國和其他國家都積極推動本土半導體業的發展,但有鑑於他們對亞洲半導體業的深度依賴,這些計畫至少在未來兩年內恐難實現。2021年10月,台積電創辦人張忠謀指出,由於其他國家的半導體業目前缺乏全面的供應鏈,因此生產成本較高——這兩項恰好是台灣的優勢。

不過曹世綸警告,從長遠角度來看,不斷劃分全球半導體產業鏈會帶來相當風險,因為不是每個地區或國家都有工程師、人才或資源來滿足半導體製造業的極高要求,如果各國政府持續投資國內晶片製造,全球產業會變得更區域化,其衍生的生產成本,最終還是由消費者買單。

曹世綸強調,台灣與台積電之所以能在全球半導體行業穩坐龍頭,是因為他們擁有技術、資源和產業競爭力,生產上能比其他區域更具成本效益,這不是其他國家或地區能輕易複製的模式。

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責任編輯:丁肇九
核稿編輯:翁世航


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