台積電如何主導晶片製造?美想將供應鏈「排除中國」 4關鍵一次看

▲▼ 拜登12日於白宮與台積電等全球19家主要半導體及科技大廠CEO舉行視訊會議,手上拿著一片矽晶圓。(圖/達志影像/美聯社)

▲ 拜登12日在視訊會議舉起一片矽晶圓。(圖/達志影像/美聯社)

記者陳宛貞/綜合外電報導

美國總統拜登(Joe Biden)召集全球19家主要半導體及科技大廠領袖,於當地時間12日在白宮舉行視訊峰會,台積電也在受邀之列。這場會議出席名單及拜登揭示的半導體政策都顯示,美國將中資企業視為國安疑慮,致力於將中國排除於供應鏈之外。美媒也分析亞洲如何在半導體業取得領先地位,以及美國下一步打算怎麼走。

半導體對汽車到手機製造都至關重要,如今也成為美中緊張關係的焦點。CNBC報導,全球逾70%晶片產量來自亞洲的台積電及三星電子。美國也曾是半導體業先驅,但在商業模式發生重大轉變後逐漸落後。晶片短缺問題加上與中國的地緣政治緊張,促使華府加強審查供應鏈、努力將製造業帶回本土,已經撥款數十億美元,也考慮與他國聯盟。

●亞洲如何主導晶片製造?

欲了解半導體的地緣政治、由哪些國家主導及美國為何努力提振本土製造,關鍵在於其供應鏈與商業模式。

美國英特爾公司(Intel)為整合元件製造廠(IDM),自行設計與製造晶片。無廠半導體公司僅設計晶片,並外包給晶圓代工廠製造,即台積電與三星電子。過去15年間,許多公司轉向這種無廠模式。台積電與三星便利用這項優勢,大舉投資尖端製造技術。如今,當蘋果公司需要晶片來製造iPhone,便得向台積電求助。

根據TrendForce研究,台積電佔據55%代工市場,三星佔18%。台灣與南韓合計佔全球晶圓代工市場高達81%,突顯其主導地位及全球對這二大廠和二個國家的依賴性。

美國銀行去年12月發布的報告指出,2001年有多達30家公司處於領導地位,但隨著成本及難度提升,現已減少至僅剩台積電、英特爾及三星,且英特爾製程較為落後。證券商Mirabaud Securities科技、媒體與電信研究負責人卡普林(Neil Campling)指出,「台灣與韓國已經成為晶圓製造的領導者。這需要大量投資,而他們在過去20年內取得的成功部分歸功於政府的支持及成熟的勞動力。」

●複雜的供應鏈

台積電與三星雖是半導體主要製造商,但仍嚴重依賴美國、歐洲與日本的設備。製造代工廠所需設備的公司被稱為半導體資本設備供應商(semiconductor capital equipment vendor,簡稱semicap)。美國銀行援引高德納公司(Gartner)數據指出,全球最大的五家供應商市佔率為70%。其中三家為美國公司,一家為歐洲公司,一家為日本公司。

艾司摩爾(ASML)為全球唯一擁有生產極紫外光(EUV)技術的公司,總部位於荷蘭。這種技術對於製造最先進的晶片來說非常重要,正是台積電與三星所需要的。

▲▼台積電(圖/路透)

▲ 全球晶片短缺突顯台積電主導地位。(圖/路透)

●美國的計劃是什麼?為什麼?

美國在半導體業並非完全落後,但在製造上確有不足。在拜登的領導下,美國希望重回製造龍頭地位,同時確保供應鏈安全。

拜登2月簽署一項行政命令,內容提及對半導體供應鏈進行審查。在他的2兆美元紓困計畫中,有500億被指定用於半導體製造與研究。《晶片美國製造法案》(CHIPS for America Act)也正通過立法程序,旨在鼓勵研究與開發,並確保供應鏈安全。

與此同時,英特爾3月宣布,計畫斥資200億美元新建二家晶圓代工廠,可能代替台積電與三星的角色,為本土需求提供新選擇。

另一方面,審查供應鏈的部分原因為全球晶片短缺對汽車業造成的衝擊。新冠疫情大流行提升筆電及遊戲機等個人電子產品需求,同時工業與汽車製造商產量減少。但產量反彈加上各行業對晶片需求上升,已經造成晶片短缺。晶片製造集中於台積電與三星手中,也加劇此一問題。卡普林說明,半導體供應短缺可能讓美國政府意識到,他們無法掌握自己的命運。

此外,地緣政治也可能是影響美國政策的因素之一。歐亞集團地緣科技事務負責人崔歐羅(Paul Triolo)指出,長期來看,拜登政府希望繼續鼓勵外國及美國半導體製造商擴大在美國產能,減少對台灣等地緣政治敏感地區製造商的依賴,並在美國創造高薪工作機會。

美國半導體政策包括結成聯盟,《日經新聞網》本月稍早報導,美國與日本將在半導體等關鍵零組件的供應鏈上進行合作,致力於建立一個生產不集中於台灣等特定地區的體系。

地緣政治專家普拉卡西(Abishur Prakash)說明,「美國正試圖將中國排除於此議題之外。中國崛起之下,美國試圖重寫世界晶片產業運作方式,目的不僅是為了自給自足,更是為了建立與地緣政治絕緣的關鍵行業,從AI到晶片都是,且許多國家都對中國抱有和美國一樣的疑慮。」

●中國對自給自足付出的努力

▲▼中芯國際。(圖/CFP)

▲ 美國將中芯國際列入黑名單。(圖/CFP)

就在美國將中國踢出供應鏈之際,中國正努力達成自給自足。北京過去幾年來皆試圖透過鉅額投資及減稅等鼓勵措施來提振半導體業,但仍遠遠落後其他國家,問題同樣在於供應鏈。中國最大積體電路晶圓代工企業為中芯國際(SMIC),也是台積電與三星的競爭對手,技術卻落後好幾年。

就算中國希望提升技術水準,在美國的制裁之下仍相當困難。美國去年將中芯國際列入名為實體清單的黑名單,限制美企向中芯國際輸出技術,阻礙這家公司的發展。根據美國銀行說法,該公司約有80%設備來自美國供應商,甚至更多。《路透社》去年也曾爆料,美國向荷蘭政府施壓,要求停止向中芯國際出售ASML設備。

美國銀行12月的報告指出,「若中國想製造領先晶片,沒有美國或其他盟友的設備是幾乎不可能的」;上週另一份報告則顯示,「由於美國的限制,我們依然對中國能取得的實質進展持懷疑態度,因為中國在智慧財產權上遠遠落後於美國,且在美國限制之下,中國獲取智慧財產的管道有限。我們的團隊預估,欲取得更顯著的進展,還需要5年以上的時間。」

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