跳到主要內容

美日台半導體供應鏈成型,韓國掉隊,中國和美國的差距會回到40年前


台灣的晶圓代工龍頭台積電今天舉行法說會,總裁魏哲家宣布了之前大家在猜測的日本投資建廠計劃,他指出,台積電將在日本投資興建特殊製程晶圓廠,提供22奈米及28奈米製程產能,將獲得日本政府的支援及補助,還有日本客戶的支持,預估新廠將在2022年開始興建,2024年開始進入量產。魏哲家表示,日本投資建廠是台積電全球布局的一部分,公司在全球擴產是依據客戶需求、經濟等考量,台積電將與索尼(SONY)等日企合作,在熊本縣投資建廠約8000億日圓(約2033億台幣),日本政府最高補助總投資額一半。日本深化與台積電的關係,因為台積電在邏輯半導體的生產技術領先全球,而晶片的進步、週邊產業的研發與生產技術密不可分。日本產官學界對於日本缺乏邏輯半導體的先進產線感到憂慮,該缺席令日本對相關晶片只能依賴海外供應。熊本廠供應鏈的工程師與企業將直接涉及生產線,該廠對於日本發展先進邏輯晶片的技術基礎,是至關重要的一塊拼圖。

在此之前,台積電已經開始了在美國亞利桑那州建設新廠,亞利桑那州廠區占地是目前台積電南科所有廠區總和的二倍大,並首度對員工透露未來將在當地蓋六個廠,實現公司訂下在美興建「Mega Site(超大型晶圓廠)」的目標。若台積電在美國蓋六座新廠,未來總月產能可達10萬片以上,將讓台積電成為在美國擁有產能最大、技術最先進的非美系半導體廠,超越三星等對手。美國總統從川普到拜登,都强調強化美國關鍵產業供應鏈安全,包含國防、通訊、能源、運輸等產業,同時和具有共同價值觀的盟友或夥伴密切合作,台積電身為全球晶圓代工龍頭,美國是必須建立最緊密的合作。

由此,美日台的半導體產業鏈基本成型了,完全是一個强强合作的局面,台灣是以台灣半導體的龍頭企業台積電分別在美國和日本設廠,帶動台積電上下游及周邊配套產業一起以一個半導體生態圈的方式與美國和日本構建出一個完整的產業鏈。美日台三國都是世界半導體不可或缺的,這樣的一個組合,勢必壟斷世界半導體的供應和技術。

台灣以台積電為首,擁有的全世界先進製程技術(10奈米以下)的產能比重高達63%,遙遙領先以三星為代表的南韓國佔先進製程產能比重37%,當然,台灣半導體遠不止台積電一家,IC Insights發表「2021-2025年全球晶圓產能報告」,指出台灣對全球的IC產業重要性從一些數據可看出,以台積電為首,台灣擁有世界先進製程技術比重最高,10奈米以下的先進製程產能比重高達63%,以三星為代表的南韓擁有剩餘的37%。截至2020年12月,台灣在全球任何國家或地區的IC產業產能中佔有最大比重,達21.4%,高於南韓的20.4%,日本佔15.8%,北美佔12.6%,中國佔15.3%,台灣IC總產能的約80%為專業晶圓代工生產, 2021年,台灣的純代工廠包括台積電、聯電、力積電、世界先進等,將佔全球純代工市場總量的近80%。

日本在最鼎盛的1988年,半導體廠商的全球銷售份額超過50%。 1992年,排在前十的企業中,日本就有NEC及東芝等6家,後來長期低迷不振,現在份額僅佔9%。 排名前十的企業也只剩鎧俠(Kioxia)一家 ,日本在曾經最佔優勢的製造業的地位下降尤其嚴重。 但日本還是在半導體材料和設備方面保持了技術領先的優勢,在作為半導體基板的矽晶圓領域,信越化學工業和SUMCO兩家日本企業佔有全球5成以上的份額。 來到積體電路生產不可或缺的光刻膠領域,日本企業所佔的份額也達到9成。 JSR及信越化學等企業佔有優勢。 昭和電工等正在生產半導體表面研磨用的CMP研磨液,僅日本企業所佔的份額就超過4成。 在半導體設備方面,僅東京電子在塗布顯影設備上的份額就佔到近9成。 在清除晶圓垃圾及汙物的清洗設備上,日本企業的份額超過6成。 後製程設備的劃片機方面,迪思科(DISCO)擁有7成份額。 東京電子在EUV(極紫外)相關工序使用的塗布顯影設備領域,是世界唯一的量產企業。 每年設備的總供貨量達到4000台。 日本SCREEN控股在清洗設備領域佔有45.8%的全球份額。 在半導體後製程的代表性材料技術「多層電路」、「封裝材料」的有效專利數量方面,與推進後製程技術研發的台積電和英特爾一起排在前列的日本企業有信越化學、揖斐電(IBIDEN)及新光電氣工業等。 可以說,日本在關鍵原材料和設備部分還是掌握了許多無可替代的關鍵技術。

美國是全球第一大半導體供應國家,美國的半導體企業銷售額佔據全球半導體銷售額的47%,美國半導體行業是先進半導體晶片設計領域中無可爭議的技術領導者。 美國在AI所需的平臺技術,微處理器,圖形晶片和可程式設計邏輯處理器中佔有大部分的市場份額。 美國在5G相關半導體的關鍵設計中處於有利地位,在支援無線通訊,網路管理和資料儲存的晶片中也均處於領先地位。 此外,美國公司正在努力開發用於自動駕駛汽車的新晶片,包括先進的影象感測器,資料處理器和車載雷達。 2017-2021年第一季度,入榜"全球前十大半導體企業榜單"的企業來自於美國、韓國、日本、中國臺灣,其中美國每年都有6家企業入榜。 並且,在2019-2021年第一季度,美國半導體企業英特爾位居榜首。 EDA/IP處於半導體產業鏈的最前端,雖然其在全球半導體供應鏈中佔比很小,但在價值鏈上卻舉足輕重,被稱作半導體「皇冠上的明珠」,撬動了幾千億美元的半導體產業。 美國在「皇冠上的明珠」EDA/IP細分市場上獨佔鰲頭,市佔率高達74%。 中國大陸在這一市場上的比重僅為3%。 在晶片設計市場區隔方面,晶片設計是典型的人才和智力密集型產業。 晶片設計分為邏輯、DAO和存儲。 在邏輯和DAO細分市場上,美國遙遙領先於其它國家,這兩大市場區隔市占率分別為67%和37%。 在存儲方面,韓國佔據了主要市場份額,佔比高達59%。 而中國大陸在存儲市場基本看不到蹤影,市佔率不到1%。 在半導體製造設備細分市場上,半導體製造過程會使用超過50種不同類型的複雜晶圓處理和測試設備。 在半導體製造設備市場區隔,美國依舊佔據了全球主導地位,2019年美國半導體製造設備製造增加值佔據了全球41%的市場份額。

從上面我們看美日台三國的半導體產業鏈形成後,將極大地提升三個國家在半導體產業的競爭力,彼此有非常強的互補關係,韓國唯一可能還具有競爭力的就是它的儲存Dram部分,但由於美日台的合作也勢必會走向市場分享的部分,會帶動台灣的Dram的銷售,韓國在這方面的優勢也會一點點消失。美國和日本與韓國的半導體行業的競爭性不强,但台灣與韓國的產業重叠,高度競爭,本來在芯片製程上已經落後台灣,現在台灣搶先踏出與美國和日本的合作,這對韓國來講就更加不利了。而中國由於在半導體產業上,有太多的關鍵設備、技術、原材料被卡脖子,現在也只能默默地看著其他國家快速地發展,自己還是只能在中斷20納米的範圍徘徊,而半導體產業的發展是關係到一個國家幾乎所有科技的發展,也和新一代通訊及其應用關係緊密。5G是當今通訊領域競爭最激烈的領域。它更快的速度和頻寬對於實現智慧城市和建設自動駕駛汽車所需的基礎設施至關重要。半導體對於5G的部署至關重要,因為它們為傳輸訊號的無線電裝置、連線到網路的裝置以及攜帶所有資料的主幹網路提供了支援。這些都關係到下個十年、二十年的高科技的發展,從自動駕駛,到無人機、無人艦艇,從AI機器人到太空探索,從遠端醫療到軍事武器等等。如果一個國家不能再半導體產業跟上發展的脚步,那麽其他這些高科技的應用也就完全不可能實現,這也就是中國現在的處境,所謂的2025計劃是不用想了,中國希望憑一己之力,從現在的自給率6%,(數據是16%,但包含了臺積電的南京厰、SK和海力士的工廠)提高到70%的目標,即使美國和日本都不對中國技術封鎖也是不可能的,實際上我們也看到中國在被詐騙了几千億後,基本上也已經是放棄了。最近,中芯國際的增資擴產計劃,籌措了100億,但目標是20納米的芯片,根本不再往高階製程努力了。如果美國對中國的這個科技封鎖不解除,中國就會看到一個一個的國家超越你,想要把這些關鍵技術全部突破,包括自己生產關鍵設備,那是不可能的,不光是中國不可能,美國也做不到,沒有一個國家可以做到。中國除了在民用科技上會與美國拉大差距,在軍事領域也是一樣的,在先進半導體和5G、6G技術的推動下,戰爭的形式一定會快速地改變,太空武器的進一步研發,都會對中國現在的武器裝備形成壓倒性的優勢。當然,我們完全不認爲美國需要或想要和中國開戰,只是,在後面的幾十年裏。美國和中國的差距會拉大到四十年前。

有媒體說,如果中國拿下台灣就可以在半導體產業碾壓美國,首先這是不可能發生的事情,即使發生了,只不過是拖慢了美國的步伐,中國還是不會在半導體上有突破,原因很簡單,所有的上游技術,關鍵設備、關鍵原材料還是在美國和日本手上,美國可以封鎖中國的華爲和中芯,當然也可以封鎖臺積電。


歡迎留言分享您的觀點
感謝您幫助點讚分享 

留言