台灣的半導體危機 | 盛嘉麟

【汽車芯片突然全球缺貨】

汽車芯片是低階的芯片,卻需要極高的良率,因為手機芯片有些微差錯只會影響手機的功能,而汽車芯片若有些微差錯可能影響行車安全,所以汽車芯片是低階工藝,利潤偏低,卻製造嚴謹,所以不是熱門生意。

2020年受到新冠疫情的影響,活動減少,汽車銷量大減,同一時間人們對視頻娛樂的需求激增,線上遠距工作的需求增加,電腦相關產品的銷售快速增加,於是半導體產業減少了汽車芯片的產能,轉而生產工藝較高,利潤豐厚的電腦,視頻及手機芯片。

這時加上美國總統川普粗暴制裁中國,打擊中國半導體的產能,使得中國的汽車芯片生產受到破壞,同時限制在華汽車公司不得向被制裁的中芯國際就地購買汽車芯片,迫使汽車工業轉向台灣、韓國訂購汽車芯片。

更沒想到2021年新冠疫情好轉,汽車銷量回升,世界主要的汽車產業紛紛擴大生產,汽車芯片的需求頓時猛增,汽車產業集體轉向台積電及三星求購汽車芯片。而台積電及三星正在生產工藝較高,利潤豐厚的電腦視頻及手機芯片,一時勻不出生產線大量生產汽車芯片,頓時全球汽車產業因為缺乏汽車芯片而關廠減產,造成全球性汽車芯片短缺的風暴。

【中國歐美都要自製半導體】

全球性汽車芯片的短缺風暴,歐美、日本汽車大廠集體向台灣訂購求援,他們同時警覺到世界 90%芯片的製造過程要依賴台灣,是一個嚴重的瓶頸,已經危及國家安全。美國人工智能國家安全委員會NSCAI及美國半導體協會SIA 都提出報告,建議美國必須在國內製造芯片,不能依賴台灣的產業鏈。於是拜登總統以行政命令,決定聯邦政府出資超過1,000億美金,發展國內完整的芯片產業鏈。

歐盟,尤其是其中的德國,發現芯片的製造程序依賴台灣,危及國家安全,也出資超過1,000億美金,發展建立歐盟的芯片完整的產業鏈。

中國在遭受美國川普總統的打壓制裁之後,痛定思痛,同樣出資超過1,000億美金,決心發展國內完整的芯片產業鏈,並釐定其為國家重要策略,計劃5~10年之內,有中國完全獨立自主完整的芯片產業鏈。

【台積電受外資左右】

受到美國的要脅,2019年台積電決定投資20億美元到美國亞利桑那州設立5奈米芯片製造廠,最近更傳出台積電要在美國建立五、六處芯片廠,完成從晶圓、設計、製造、測試、封裝所有工序的美國產業鏈。台積電的五萬台灣員工,夙夜匪懈,打造了台積電的輝煌。將來台積電被迫在美國設廠,失去了台灣的特殊工作文化,台積電不可能在美國同樣的開花結果,很可能就此前途終結。

台灣的半導體大廠台積電其實是受制於美國,外國人持股佔78.48%的外資企業,不是真正的台灣企業。外資不但名列董事之列,其靈魂人物張忠謀還時稱自己是美國人,曾呼籲美國不該放掉半導體製造。在緊要狀況下台積電諒不會不顧及美國利益。加上台積電高層或一般員工未被課以國家忠誠之義務,自就難不以個人利害為考量被他國挖角,跳槽韓國三星, 或轉為中國大陸效勞,不乏前例。

【台積電不是護國神山】

台積電是外資企業,美國要他去美國設廠,他就效忠美國,再者台灣當前執政當局,為求美國的保護,凡涉美事務或談判,莫不曲意承歡,自我矮化,難期其在半導體產業的國家利益上堅持維護。所以,即使現在台灣舉國上下,將台積電捧為護國神山,驕寵有加,但真正大難臨頭時 ,是不會保護台灣的。

半導體產業已經提高到攸關國家安全的位置,照此情勢發展下去,世界半導體10年之後必然是中國、美國、歐盟三國鼎立,將來的芯片訂單不再考慮商業競爭的價格,而是各為其國下單,台積電未來不能再悶聲發大財,而是被排擠的小咖。

台積電是世界唯一的企業,為了因應手機競爭,大量投資,瘋狂開發 5, 4, 3, 2 奈米的芯片製造,擁有芯片最高端的製造工藝。華為已經放話要開發5G的雲端手機,把手機的作業運算交给雲端處理,使得未來的雲端手機成為簡單的終端機,不再需要高端工藝的手機芯片。最近任正非放話,華為兩年之內將可芯片脫困,果真如此,台積電的最高端工藝的手機芯片生產投資,可能泡湯。

台積電投資開發的 5, 4, 3, 2 奈米的芯片製造工藝可能已經觸及矽原料的物理極限,石墨烯及其他兩種有可能替代半導體的原料,可以取得更快更穩的電子流動效果,果真如此,如同重新洗牌,台積電優勢盡失。

【台灣半導體一枝獨秀的危機】

台灣對世界貨物出口的44%銷往大陸,其中半導體產品佔了28%。這是台灣出口賺取外匯的龍頭產業,也代表半導體產品嚴重依賴大陸市場,其中台積電利潤的22%來自大陸,目前受到美國脅迫,只得放棄。

台灣的半導體產業幾乎囊括了台大、成大、清華、交大70%的理工畢業生,這是台灣最優秀的人力資源,導致了這許多年來台灣大部份傳統產業停滯不前,乏善可陳。也就是說,台灣的教育,台灣的員工,都為了支撐半導體產業付出代價。

民進黨政府認為汽車芯片全球缺貨,各方有求於台灣,正是台灣的驕傲,有助台灣經貿談判的籌碼,大力內宣,卻不瞭解,估計10年之後,中國、歐盟、美國都會有自己的芯片產業鏈,屆時台灣的台積電及半導體產業就不可能再像過去一樣,惦惦呷三碗,悶聲發大財。

台灣半導體貢獻了台灣GDP的16%,這是極端不平衡的GDP結構,一旦半導體有事,GDP崩塌16%是不可想像的災難,希望政府能未雨綢繆。

日本失落三十年-美日同盟如何互相對待 | 郭譽申

筆者在1978至1983年留學美國,那時期頗能感受到日本的如日中天之勢,傅高義就是在1979年出版暢銷書《Japan  as Number One:Lessons for America》(日本第一:對美國的啟示)。然而在我回國後不久,80年代後期,日本明顯開始走下坡,經濟長期不振達三十年之久,後來被稱為「日本失落三十年」。

日前陳文茜在電視節目上提到,日本失落三十年的一個重要原因是,它強大的半導體產業被美國所巧取豪奪。一位日本Toshiba公司的半導體工程師企圖偷竊美國的半導體技術,被美國抓到,美國於是以此逼迫日本放棄半導體技術二十年。這蠻新鮮有趣,我因此上網做些追究。

日本失落三十年的原因當然不只一端,社會高齡化、資產泡沫化都是原因,但是一般公認最顯著的原因是,「廣場協議」導致日元急劇的大幅升值。1985年9月,美國、日本、英國、法國及西德五個已開發國家的財政部長/央行行長在美國紐約的廣場飯店簽署協議,同意聯合干預外匯市場,使美元對日元及德國馬克等主要貨幣有秩序地貶值,以解決美國的巨額貿易赤字,從而導致日元大幅升值。日元的大幅升值削弱了日貨在國際市場的競爭力,也造成資產泡沫化,都很不利於日本經濟。

如陳文茜所說,半導體產業衰落也是日本失落三十年的一個重要原因。不過她說,日本工程師企圖偷竊美國的半導體技術,卻有另一版本,是美國故意佈置陷阱釣該工程師上鉤。不論是哪個版本,自1986年開始,美國逼迫日本三度簽訂不平等的半導體協定。日本被要求開放半導體市場,保證5年內外國公司獲得20%以上市場份額;美國對日本出口的3億美元晶片徵收100%懲罰性關稅;及日本開放其半導體產業的一些智慧財產權、專利等。

這些半導體協定使原來市佔率世界第一的日本半導體產業逐漸萎縮至大幅衰落,而美國成為半導體業世界龍頭(隨後南韓和台灣的半導體產業趁機逐漸興起)。半導體是電腦、網路、通訊等所有電子科技的上游技術,半導體產業的衰落對日本經濟當然有重大影響。

日本是美國的重要盟邦,為了自己的利益,美國卻對盟邦的半導體產業趕盡殺絕,並逼迫日元大幅升值,一舉搞跨日本經濟。美國這樣背後插刀的盟邦真是最好沒有!另一方面,日本怎麼乖乖屈服、不抗拒?廣場協議時仍是美蘇冷戰時期而蘇聯尚未顯露敗象(後來蘇聯突然垮台完全出人意料),美國需要日本支持對抗蘇聯,因此日本並非沒有籌碼。日本一向對美國低聲下氣、卑躬屈膝,大概是習慣成自然,奴才自然會讓主子予取予求。日本是咎由自取啊!

美國一舉搞跨盟邦日本的經濟,讓日本失落三十年。現在蔡政府對美、日都低聲下氣、卑躬屈膝,等於是奴才的奴才,小心盟邦在背後插刀吧!逼迫台灣人吃萊豬只是一個小case。

中國的半導體技術落後多少? | 盛嘉麟

關於芯片的上游原料晶圓片,現在做到12吋直徑已經是物理極限,中外都達到這個水準,中國不落後。晶圓片的基本原料是矽元素,中國有提煉矽元素的產業,中國不缺乏更不落後。芯片設計的技術中國現在是屬於世界前列的,以華為海思為代表,還有不少公司,都能設計出特殊需要、特別精密的各種芯片。中國大陸落後的是芯片製造,就是把芯片設計圖印製到晶圓片上,再切割成一片一片的實體芯片。

仔細觀察芯片製造的技術,中國只能到達7奈米的精密度,而台積電已經能製造5奈米,正在研發4、3、2奈米的技術。目前世界各種芯片對奈米的需要,7奈米芯片可以滿足98%的需要,所謂5、4、3、2 奈米技術只是更上一層樓的競爭。希望芯片體積更小、更省電、更快速,有利於商業競爭,而不是技術的必要。

所以7奈米已經足以滿足所有軍事工業的需要,中國無需擔心。中國擔心的只是手機、通訊器材的商業競爭,7奈米的產品體積大一點,耗電多一點,無法贏得商業競爭。

中國只有DUV光刻機,只能做到7奈米的芯片,超過7奈米就需要用EUV的光刻機才能做。美國不准荷蘭的ASML製造的EUV光刻機賣給中國,ASML是世界唯一的EUV製造廠,中國就無法製造5、4、3、2奈米的芯片。

現在有幾個令人安慰的消息:

1)7奈米及以下的芯片是目前世界商業的主流需要,佔了98%的市場,目前對中國威脅不大。

2)據說中國正在積極研發精密的光刻機,目標是製造7奈米以上,5奈米的精密芯片,荷蘭的EUV技術過於昂貴、複雜,未必是最好的技術,中國有工程師團隊在研發另闢途徑的光刻機,可以低成本的製造5奈米的芯片,這帶來一點希望。

3)這個瘋狂的奈米競爭技術,5奈米就可能已經到達物理的極限,據台積電的經驗,5奈米的製造過程,出現一粒空氣的分子就阻擋了製造的進程,需要極端真空環境的保證,而真空環境是做不到100%的,而且過度細薄的距離已經引起芯片上電路的電流互相干擾而不夠穩定,所以將來4、3、2奈米的研發可能是打水漂,投資有去無回。

4)所以很可能這個奈米技術就到此為止了,中國的7奈米只差了一級而已,攻克到5奈米就是終結了,一旦中國攻克5奈米光刻機的製造,就到達了終點,中國不再落後。我相信技術不可能被人種壟斷的,中國人的技術開發能力終能克服5奈米的關卡。

武統的可能性提升 | 郭譽申

筆者一向認為時間對大陸有利,大陸不會急於武統,而是以不戰而屈人之兵的戰略,慢慢讓美國知難而退、放棄台灣。大約的時間進程是:十年後,大陸的國內生產總值(GDP)會追上及超越美國,並開始逼迫台灣接受統一,從逼迫統一到完成統一,再需要十年,屆時美國的GDP已落後大陸20-30%,於是不得不放棄台灣及其全球霸權,因此距今約二十年後,大陸可以完成兩岸統一。

上述是正常及高機率的狀況,然而近年美、中對抗加劇,卻提升了武統的可能性,以下兩類事件都可能造成突然的武統。

筆者在前文《台獨的最好和最後機會》中指出:「蔡總統520第2任就職,聲望正高,而國際上頗有反中、挺台的氛圍,正值總統大選的美國於是很有可能出兵替台獨保駕護航,因此現在是台灣宣佈獨立的最好時機;而且中國大陸未來會更富強,更有能力反台獨,因此現在也是台獨的最後機會。」台獨大老辜寬敏大約也有同樣的認知,因此力推「新憲法意向公投案」,要求制定一部符合台灣現狀的新憲法。若蔡總統宣佈獨立或支持制定新憲法,大陸勢必實行武統。

譚台明先生在其大作《520在即,蔡英文該說什麼才對?》中指出另一可能導致武統的狀況:「中共不願意武統,最大的原因,不是打不下來,而是打下來之後,可能面臨以美國為首的全西方乃至全世界的制裁,經濟上近乎全面制裁的壓制,使得這事(武統)很可能是得不償失。然而,如果中共並沒有出兵攻台,但全世界的經濟制裁就已經來到了呢?現在,這苗頭不就已經出現了嗎?眾所周知,美國乃至西方都嚷著要向中國求償索賠,美國全力制裁華為,威脅要與中國全面脫勾,要企業撤出中國,揚言要與中國一刀兩斷,中國持有的美國國債可能作廢,…在形勢所迫,情非得已的狀況下,中國當然要另闢戰場」,因而實行武統。

全西方乃至全世界對中國大陸實行全面的經濟制裁,是不可能的;若實行,很多國家的受損程度會大於中國。然而有可能的是,美國要求它及其盟國的所有半導體公司停止銷售半導體晶片給華為,甚至所有的中國企業。幾年之內,中國的半導體產業仍落後於美國及其盟國,需要仰賴它們的半導體晶片供應,買不到半導體晶片將會重創中國的電子、電腦、網路、人工智慧等重要產業(美國的半導體產業也會受損,但中國各產業的損失更大)。若發生這樣的狀況,中國可能不得不實行武統,以奪取台積電,並獲得所需的半導體晶片和技術。

大陸不急於武統,但是美、中對抗加劇,可能產生兩類狀況,迫使大陸實行武統:台灣宣佈獨立/制定新憲或美國嚴厲經濟制裁中國,例如美國禁止企業銷售半導體晶片給所有的中國企業。前者取決於蔡總統,看來她是不敢做的;後者則取決於美國,美國只想壓制中國,恐怕不會管台灣可能被武統的風險,例如大陸實行武統,以奪取台積電。蔡政府全面倒向美國,全民只好一起承擔這樣的武統風險!