尚青論壇:黃悅軒》請珍惜臺灣半導體晶圓製造的優勢

臺積創辦人張忠謀。(資料照)

臺灣半導體教父之稱的積電創辦人----張忠謀先生,即將於2021年4月21日在臺灣2021大師智庫論壇上發表演說,其演講主題即是《珍惜臺灣半導體晶圓製造的優勢》。

受到今年半導體晶片缺貨潮的影響,許多終端器件供應商的產品都面臨延後交期或取消特定產線產能的問題,部分公司如:羅姆半導體、英飛凌德州儀器和海思等,受影響較大的安防晶片與MOSFET器件產品,需要延長4-9個月的交貨期,而像意法半導體和恩智浦等,受影響較小的模擬IC與無線網路晶片產品,平均也需要延期2-4周的時間,斯巴魯吉普、大衆、富豪和福特等車企,因缺少車載MCU晶片,不得不選擇停產或關閉特定營業點,這對於疫情緩和下的世界經濟復甦,無疑是個嚴重的打擊。

世界各國於是發現臺灣對半導體供應鏈的重要性,爲確保商品能穩定量產,歐盟和日美等國甚至直接向臺灣經濟部尋求幫助,希望可以協同臺灣四大晶圓代工製造廠,提供更多產能以緩解晶片缺貨的難題,其中不免看到世界對臺灣半導體制造是多麼依賴,既然我們在整個半導體供應鏈有着強大的技術優勢,還有被視作護國神山的臺積電坐鎮,我們應當無所畏懼纔對,爲甚麼張忠謀先生還要發表這樣的演說?什麼原因讓他如此警惕?我們不妨看看現行世界半導體發展新趨勢,或許能知道一二。

臺積電,臺灣半導體晶圓製造的龍頭,與英特爾三星合稱半導體先進製程的三駕馬車,然隨着英特爾在先進製程開發上的進度放緩,其在該領域裡的存在感也越來越弱,2020年英特爾CEO對外承認:7奈米制程的研發進程依然緩慢,不得不將開發時間往後延遲至少半年,這消息如同在向世界宣告全球最先進的製程領域裡,只剩臺積電和三星這兩個選擇,但至今臺積電依舊不敢掉以輕心,即便在5奈米量產的進度已比三星稍快,張忠謀先生曾說:三星是很厲害的對手,目前臺積電暫時有優勢,但臺積電跟三星的戰爭絕對還沒結束,臺積電還沒有贏,臺積電只是贏了一、兩場battle,可是整個war還沒有贏。

不斷求新求變的三星,是激勵臺積電永不懈怠的動力,雖然製程良率與IDM的生產模式,讓臺積電獲得較多青睞,但三星也不曾服輸,不只將自己公司內部晶圓製造部門獨立出來,還對外宣告其半導體長期計劃,將在2030年內投入1158億美元,以強化其邏輯晶片的代工能力,雖擁有全球最大的晶圓產能,但受限於多半需要用來生產自家的記憶體和其他晶片產品,是故能供應的產能也有限,但一旦讓三星擴充足夠產能,臺積電的市場也有可能進一步受影響,看得出來,只要三星一天不放棄追趕,二者在最先進製程上的角逐就不會停下腳步。

英特爾雖在最先進的製程上略顯疲態,但他仍是三駕馬車之一,其總體制造水準也不輸格羅方德聯電,囿於其嚮往一直堅持自主生產CPU等主要晶片產品,卻又在製造上沒有取得突破,而臺積電與AMD的合作,在處理器和顯卡上的效能一度超越英特爾自產的產品,面對正蠶食自己市場的AMD,英特爾開始使用新策略,決定在最先進的製程上與臺積電合作,讓其高端晶片的效能得到最大發揮,以奪回之前被AMD搶佔的份額,空閒出來的產能將發包給其他系統廠和設計廠。

雖然臺積電得到其高階晶片的訂單,但卻需要面對英特爾在次先進和成熟技術市場的領域與其競爭,面對多面向的產品業務,英特爾能夠提供給系統廠的成套服務會更加完善,且英特爾將在美國亞利桑那州新建次先進製造廠,能夠提供代工的產能也將增大,是故臺積電在非最先進技術的市場,尤其次先進技術領域,應更謹慎佈局才行。

隨着全球對晶片的依賴性增加,各國開始加大對半導體產業的投資,臺灣的公司也不例外,各公司一直在尋求能併購的機會,現在雖有近3/4的晶片在亞洲生產,臺灣在代工領域的市場比重更佔到一半以上,但不排除未來這樣的影響力會逐漸下降,當美國、日本和歐洲各國的本土晶片製造廠都在準備建廠,以減少自己晶片對他國的依賴時,大陸、南亞、東南亞等半導體後起之秀也在積極佈局,其中,格羅方德與中芯國際這兩家在半導體代工界排名前5的公司,還是比較值得關注的,畢竟這兩家公司的擴建,完全是直接在較成熟的製程節點上向臺灣半導體廠商發起挑戰,可能在未來供過於求的成熟製程市場上,臺灣的廠家也將得不到更好的定價權

個人認爲,其實張忠謀先生所謂臺灣半導體晶圓製造的優勢,不外乎就是設計、製造和封測分離的生態,這樣的模式更受Fabless廠家青睞,畢竟讓具設計能力的IDM廠替其代工,智慧財產是否會被抄襲也是個大問號,是故AMD、英偉達和賽靈思這樣與英特爾在產品線上有交疊的公司,不太可能將其產品交由英特爾和三星代工,兩者頂多與微軟、Google、亞馬遜、思科等系統廠爲主的公司合作。

另一優勢是臺灣在半導體代工領域長期積累下來的商譽和信用,不同產業彼此都是有慣性的,當一家公司提供的服務非常好,且良品率也非常高,在同樣單價的情形下,沒有理由去選擇其他公司,況且臺灣代工產業還在這個領域深耕近40餘年,積累下來的顧客忠誠度肯定不言而喻。

最後就是以臺積電和聯電爲首的技術革新了,因爲這也是個技術導向產業,唯有走在最前面的人,才能搶佔市場,並得到最豐厚的利潤,當別人也擁有同樣的技術,所得到的利潤也就下降了,這也是爲什麼臺積電一直在搞技術革新,並有底氣地說,毛利率沒有在45%以上的單子我不接的原因,以上就是臺灣的半導體晶圓製造優勢,希望臺灣的半導體制造業能好好珍惜,如同張忠謀先生所言的這樣,讓這個產業可以一直長長久久,帶給臺灣人更多的利益與回報。

(作者爲北京大學軟件與微電子學院碩士、電子公司FPE實習工程師)