晶片荒下的科技战 台湾半导体新契机

美国聚焦高阶逻辑晶片需求

回顾美国半导体全球产能占比，由三十年前37％降到目前13％，现有仅40座晶圆厂，Intel、Micron与TI业者多以垂直整合制造（IDM）模式生产记忆体、类比与逻辑晶片为主，仅有GlobalFoundries、Samsung两家晶圆代工厂；而从晶片设计需求端来看，美商在晶片设计生态中居于领导地位，包括电子设计自动化软体（EDA）与高效能运算晶片设计商（Fabless, 无晶圆厂）皆集中于美商，以CPU/GPU/FPGA等高阶运算效能晶片市场，皆掌握在Intel、AMD、Nvidia、Xilinx、Qualcomm等美商手中。

再者，云端服务业者AWS、Microsoft、Google与终端品牌业者Apple，在ARM架构推动下，也积极往自研晶片开发，以追求更佳服务与产品效能。

综观美国先进制程晶片需求，美商业者占5与7奈米晶圆出货约八成左右，但缺乏美国本土先进制程产能的支持。从白宫所发布的百日供应链审查报告，可归纳三大风险：（1）脆弱供应链、（2）缺先进与成熟制造产能、（3）中国大陆竞争威胁，也让美方采取两大战略目标，聚焦本土高阶逻辑晶片制造产能与塑造韧性安全供应链，更相继祭出激励措施，吸引全球唯三（10奈米以下）台积电、Samsung、Intel纷纷宣布在美国境内投资先进制程产能，同时亦可就近服务先进晶片设计客户需求。

日调整半导体IDM营运模式

「失落三十年」的日本半导体产业如何避免再被边缘化，成为日本政府与厂商所思考重要课题，依2020年日本半导体厂商营收来看，前三大业者为Kioxia、Sony、Renesas，产品以NAND Flash、影像感测器以及车用/工控/基础设施所需功率半导体、微控制器、系统单晶片为主，皆非高运算效能所需10奈米以下所需的先进制程晶片，这也与日本半导体厂商以IDM为主，长期缺乏发展Fabless设计公司、EDA等产业生态环境有关，而在感测光电、功率等元件，在半导体制程上不像高效能逻辑晶片需进行微缩化以提升产品运算效能与功耗，反映在日本半导体厂商大多维持在40nm以上制程能力，对晶片需求以车用、记忆体、ICT周边晶片、物联网AI晶片为主，相关产品生产所需技术以28奈米以上技术节点即可因应，然而在人工智慧、自动驾驶与智慧物联网等新兴科技趋势需求带动下，不论是影像感测器或微控制器，将需更加依赖逻辑运算功能，但在既有制程能力限制下，使得日本厂商更加重视委外晶圆代工合作伙伴的重要性，商业模式也从IDM朝向轻晶圆厂（Fab Lite）模式。

日本半导体业者拥有多年累积的晶片与系统设计能力，在应用晶片开发具独特优势如嵌入式快闪记忆体、铜对铜堆叠式封装，台湾晶圆代工业者具备成熟稳定的28nm高阶晶片制程能量与特殊制程开发经验，可与日本半导体业者形成优势互补，开发生产车用、影像感测与物联网等新兴应用晶片，支持日本半导体业者专注于晶片功能与系统功能的整合强化。

日传统车商研发自驾车晶片

在下一世代自驾车领域，现已成为云端、边缘、软体与终端一体的生态系之战，日本Toyota与Denso扮演日本领头羊角色，跨足车用晶片矽智财、晶片设计与晶圆制造等半导体领域，成立MIRIES Technologies、NSI-TEXE子公司，以Fabless模式研发下一代车载半导体技术，除与美国学研机构研发合作外，也积极参与投资或结盟美国、中国大陆在人工智慧与自动驾驶领域的新创，如投资META WAVE自动驾驶的AI波束控制雷达、Blaize AI边缘运算软体框架，与纵目科技L4自动驾驶技术等。

在系统单晶片领域，以研发车联网的车载资通讯处理器TCU、自动驾驶AI晶片与高阶ECU产品为主，委外与专业晶圆代工厂合作生产，将可缩短车用晶片供应链，加速日本自驾车开发进程，同时日系车厂与Tier I零组件也可专注于自驾车软体、次系统零组件以及软体平台整合。

在美中科技战造成双方阵营各自塑造区域合作、自主供应链趋势下，为呼应美国两大战略目标，厂商布局全球在地化生产已是不可逆的局势，评估生产区位因素，包括各国政府所祭出政策牛肉方案、当地上下游产业供应链体系、水电基础设备、人才等因素之外，更重要是在高资本支出投资之后，未来订单能否满足产能稼动率、EBITDA利润率等指标，其反应关键在于评估潜在客户订单需求可能性。

（本文作者为资策会MIC产业顾问林育烽）