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半導體成商業、科技、國家安全的關鍵資源...知名分析師帶你看,半導體競爭的未來

撰文者:金榮雨 更新時間:2022-06-10 瀏覽數:3,097

由汽車、雲端、人工智慧帶動的強勁需求
造成晶片短缺的需求面原因主要有二:汽車產業革命使晶片需求激增、以雲端為基礎的人工智慧時代來臨。特斯拉(Tesla)執行長伊隆.馬斯克(Elon Musk)預告,2023年特斯拉將推出價格僅2萬5,000美元的電動車。


未來用2萬5,000美元就能買到具自動駕駛功能的新車,電動車的市占率可望大幅提升,而自動駕駛功能持續精進,也會變成所有汽車業者必須積極追趕、發展的重要課題。尤其自動駕駛功能非常受到市場歡迎,消費者也非常喜愛,短期內車用晶片的需求增加幅度將大於再生電池。

汽車業者若無法像特斯拉一樣收集資料,勢必得採用各種高效能感測器,搭配電腦運算技術,處理感測器收集到的資料,才能提升自動駕駛功能。預估先進駕駛輔助系統(ADAS)的技術水準將會提升,生產電動車與環保車輛的晶片與晶圓代工需求也將增加,這個現象會持續到2025年。

力道強勁的設備投資時程拉長
在半導體產業最具獨占力的業者莫過於荷蘭的艾司摩爾(ASML),專門生產曝光設備。晶圓業者就算欲採取攻擊性投資,也必須配合艾司摩爾的曝光設備產能與生產時程,才能擬定投資計畫。艾司摩爾在半導體產業的市場獨占力將最穩定與長期持續。

目前市場上CPU、GPU、AP等高規格產品,都是利用艾司摩爾的光刻機台生產。該設備不但不容易製造,要用在半導體製程也不簡單,所以雖然7奈米以下的晶片需求快速增加,能以這種機台生產的業者只有台積電(2330)與三星電子(Samsung)。預估高階產品的晶圓代工產能缺口,還需要一段相當長的時間才能填補。

成熟製程晶圓代工主要用來生產控制器與中階晶片,供不應求的問題短期內同樣難以解決。聯電(2303)與美國格羅方德(Global Foundries)等業者先前沒有多餘能力可進行投資,不過現在美國為了發展半導體產業大動作實施獎勵政策,格羅方德應可擺脫營運困難。

製造各種電子感測器與中低價位晶片的8吋晶圓代工業者,先前的投資方式是購買中古設備,不過2020年中古設備需求激增,2021年起連中古設備都變得不易取得,後續做法可能改變。8吋晶圓是中國的強項,美國尚未對此進行制裁,後續美國會向中國業者採購8吋晶圓製造出的低價位零組件,或者制定中長期需求對策,由美國境內的12吋晶圓代工生產取得,這部分值得關注。


先進製程晶圓代工廠將往美國聚集
若以美國立場、從冷戰時代的角度來看,絕對不能讓中國擁有世界級的晶片設計與晶圓代工企業,中國只能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。但從國家安全的角度來看,設法提高英特爾的製造能量還是比較迫切。萬一英特爾不能如美國政府的期待,恢復製造上的競爭力,英特爾將會利用台積電位在美國的工廠代工生產。


台積電與三星電子
台積電與三星電子在美國設廠,應該採用5奈米以下的先進製程。通常大規模設廠會對業者造成極大的設備投資負擔,但美國亟欲以晶片製造崛起,各項補助政策可助業者減輕負擔。台積電可因此降低地緣政治上的風險,避免近期因氣候變化造成的缺水問題,不至於放棄獲得美國政府大規模補助的機會。2021年4月台積電宣布千億美元投資計畫,預定「未來3年投資1,000億美元」提高晶片產能。這應是台積電評估美國政府的租稅減免制度,在2024年以前最多可獲得40%優惠所做的決定。

三星電子若利用美國的獎勵政策,則可有更多套劇本。目前先進製程晶圓代工市場由台積電與三星電子兩強瓜分,若英特爾在美國政府積極扶植之下成功恢復競爭力,市場就會變成三強鼎立。萬一三星電子未像台積電與英特爾積極利用美國的補助政策,或美國將晶片製造與國家安全掛鉤,強化原產地規範,三星電子可能陷入不利地位。假設美國阻止中國取得極紫外光(EUV)光刻設備,三星電子就必須積極考慮在美國擴充晶圓代工產能。

三星電子也可能分割晶圓代工事業成為獨立子公司,讓晶圓代工子公司在美國那斯達克(NASDAQ)證券交易所上市,利用首次公開募股取得投資設廠的資金。未來3年內晶圓代工產業的價值應該都會獲得相當高的評價,全世界對碳化矽(SiC)等化合物半導體的需求預估將會成長,三星電子也可能進軍化合物半導體領域。

全球半導體設備企業
由於未來半導體業者可能集中在美國進行投資,對總公司就在美國的半導體設備業者而言,後續發展性看好。

不過所有半導體投資將以艾司摩爾為中心展開,因為晶圓業者若要興建12吋晶圓廠,艾司摩爾的光刻機台絕不可少。預估未來零組件的價格會全面上升,線寬製程持續微縮,機台價格也會上漲,但新冠肺炎疫情逐漸趨緩,將可期待業者增加產線人力與產量。與EUV設備相關的供應鏈業者,未來發展性看好。

美國的晶片製造崛起表面上的目的是,2030年以前要將沒有經濟支持就會往中國聚集的晶圓廠留在美國。只要美國與中國彼此都希望建立自主且排他的半導體供應鏈,預期2030年以前有高額設備投資計畫的企業都會往美國投資。


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半導體投資大戰:為什麼美、中、台、韓都錢進半導體?了解全球半導體商機的第一本書
作者:金榮雨
譯者:蕭素菁
出版社:商業周刊
出版日期:2022/05/26

作者簡介_金榮雨김영우
韓國最可靠的分析師,SK證券研究中心高級研究員

頂尖IT專家和資深人士,被譽為「韓國最可靠的分析師」。從半導體到大數據,再到AI,以涵蓋軟硬體的廣泛知識和洞察力而聞名,多次在「最佳分析師獎」中榮獲半導體和顯示領域的最佳分析師,在2017年獲得「最值得信賴的分析師」特別獎。

他撰寫的許多報告在業內廣受討論、廣為人知。iPhone採用三星OLED和預告巨大投資的「藍蘋果」、預言全球科技股快速增長的「川普時代和IT典範轉移、IT超級週期」、「中國製造與美國製造:爭霸」、到再次分析大企業統治世界的「巨人」,皆以出色分析和深入洞察力被譽為「值得信賴的報告」。

延世大學經濟系畢業後加入三星人壽負責策略,之後獲得卡內基美隆大學信息系統(IS)碩士學位和紐約哥倫比亞大學國際經濟與金融碩士學位。曾就職於三星SDI策略規畫團隊。他首先於HMC Investment & Securities擔任分析師,後轉到SK證券研究中心,擔任高級研究員和積極策略團隊負責人。

譯者簡介
【蕭素菁】(第1章至第5章)
韓國漢陽大學社會研究所碩士。目前為專職韓文翻譯/口譯,同時任教於致理科技大學與台北市信義社區大學,並在大享食育協會官網擔任「韓國食刻」專欄作者,內容力有限公司特約譯者。譯著逾50本,目前最大心願為「核電歸零」。

【陳柏蓁】(第6章至第9章)
交通大學管科所畢業,曾旅居韓國、任職國科會科技智庫的研究員、韓商在台辦事處總經理特助,現為科技媒體資深韓文編譯。

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