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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
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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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