半導體產業面臨大變局-護國神山能否持續 | 郭譽申

台積電分別在去年和今年初宣佈在美、日投資興建晶圓廠。9月底,美國商務部要求包括台積電、三星在內的主要半導體公司在11月8日前繳交被視為商業機密的庫存量、訂單、銷售紀錄等數據;儘管這項要求沒有強制性,但美國媒體報導,白宮不惜祭出《國防生產法》來逼外國業者就範。看來美國已展開重振其半導體產業的積極行動。不過,幾天前張忠謀卻表示不看好美國在地製造半導體。這些現象顯示,全球的半導體產業正面臨大變局。

今年5月,筆者就為文不看好美國政府主導投資其國內半導體產業 (參見《美國要重振其半導體產業,對全球有何影響?》),現在獲得張忠謀的背書:「美國已經回不去了,現在就算投下去1千億美元,想在美國重建有競爭力的供應鏈,最後仍會發現成本太高,欠缺競爭力。」

美國的半導體產業已經回不去了,為何台積電、三星還到美國投資?相當程度是被迫的。以投資/報酬而言,不是好的投資案,但是台積電、三星和背後的台灣、南韓政府都不敢得罪美國,於是只好掏錢支持美國重振其半導體產業。台積電的美國廠大約3年後可以量產,屆時很可能沖淡台積電的整體獲利。

美國為何要求主要半導體公司繳交被視為商業機密的庫存量、訂單、銷售紀錄等數據?美國聲稱是為了了解晶片短缺的狀況,但是卻構成不公平的競爭。這些數據顯然有利於美國的投資半導體產業,讓美國能投資於較有獲利空間的子領域;此外,若美國的半導體公司獲得這些商業機密,將很有利於其與外國半導體公司的競爭。

美國一向主張自由市場的公平競爭,自己卻濫用其政治優勢,既逼迫台積電、三星到美國投資,又要它們交出商業機密數據,反正就是吃定了台灣、南韓是美國的附庸,無能反對。美國的吃相實在太難看了,夫復何言!

美國不惜以低劣的手段損害台積電、三星,也要重振其國內半導體產業,除了商業利益考量,更重要的原因是國家安全。美國擔心,中國大陸有可能武統台灣而奪取台積電 (筆者早已預見這可能性,參見《武統的可能性提升》);南北韓有可能爆發戰爭而毀掉三星半導體公司。美國不願承擔這樣的風險,因此更要重振其國內半導體產業,以逐漸取代台積電、三星。

半導體產業由於投資金額龐大,一向常有國家政府的投資,而政府投資是為了促進科技和經濟,並不影響半導體產業的自由市場和公平競爭。現在美國的投資其國內半導體產業,卻是為了國家安全,把半導體產業幾乎變成國防工業,這勢必導致全球半導體產業的大變局。

半導體產業變成關係國家安全的國防工業,很可能造成過度投資,未來影響半導體公司的獲利,甚至導致虧損;而且大家不再講究公平競爭,各國就是各顯神通了。台積電、三星雖然有強大的競爭力,能否抵抗美國的不公平競爭?即使能,日子絕不會像過去那麼好過。(本文未提及中國大陸的半導體產業,因為它受制於買不到光刻機,仍無法生產高階晶片。若大陸能突破此瓶頸,全球的半導體產業將更競爭激烈。)

美國要重振其半導體產業,對全球有何影響? | 郭譽申

車用晶片全球缺貨,短期不會緩解。美國白宮召開半導體執行長峰會,台積電、三星、英特爾等19家公司高層受邀,總統拜登在峰會上表示,中國計劃主導半導體供應鏈,美國不能坐視,也要加強投資國內半導體產業,金額達千億美元。英特爾的新任執行長宣佈要重返晶圓代工戰場。這些對全球的半導體產業有何影響?

台積電、三星分別座落在美國的附庸國家,台灣和南韓,美國還是不放心、不甘心,非要把半導體供應鏈放在美國本土不可,這是什麼心態?其一,美國害怕大陸會武統台灣,奪取台積電;也怕北韓會南侵南韓,毀掉三星。其二,半導體產業利潤豐厚,美國要自己賺。前者顯示美國的霸業動搖,後者顯示美國只管自己,不顧盟邦的利益,恐怕加速霸業的衰落。

講點半導體產業的特性。半導體產業牽涉很多科技,包括半導體物理、電路學、光學、化學、軟體等,不僅要懂學理,更是精緻的工藝。晶片常被區別為多少奈米(1奈米=10-9m),表示晶片裡電路的細緻程度,也表示晶片裡電路的龐大和複雜程度(晶片愈細緻,就能容納愈龐大、複雜的電路)。晶片裡的電路愈細緻、龐大,其製造的難度和成本自然愈高。

晶片應用在各種電子系統裡,手機和高速電腦的主機(CPU)一般需要最細緻、複雜的晶片(如7奈米),可稱為高階晶片;包括車用晶片在內的其他晶片不需要那樣細緻、複雜,可稱為低階晶片。兩類晶片各有市場,高階晶片的利潤一般比低階晶片高,但是低階晶片的需求量大得多。

由於半導體的製造有很多複雜的製程步驟,是精緻的工藝,因此很需要技術的累積和經驗,即必須28、14、10、7奈米的製程技術…循序漸進、逐步提升。大陸是半導體產業的後進入者,目前只能製造低階晶片。台積電、三星是領先者,能製造低階晶片,也能製造高階晶片。(高階晶片的供應商少,並多受控於美國,美國因此能禁止供應商銷售高階晶片給中國企業,如華為。)

美國要加強投資國內半導體產業,必定以高階製程生產高階晶片為主,因為美國的公司,如英特爾,本來就擁有較高階的製程(但不大做晶圓代工),而且美國的人員和建廠成本都高於中、台、南韓,在低階晶片市場是缺乏競爭力的。

美國要角逐高階晶片市場,會受較大影響的將是台積電、三星等領先企業,而不是還在生產低階晶片的大陸企業。英特爾、台積電、三星等共同角逐、分享高階晶片市場,恐怕會使大家的利潤都降低而沒有贏家;而利潤降低又可能導致缺少資源來投資開發更高階的製程技術。

車用晶片全球缺貨,顯示低階晶片市場仍有很大獲利空間,對於生產低階晶片的大陸企業是大利多,它們不僅能藉此站穩腳跟,還可能賺到資源來投資開發較高階的製程技術。雖然美國禁止一些高階製程的關鍵生產設備賣給大陸,以大陸擁有龐大市場和大量優秀工程師,大陸仍有可能自力更生,突破瓶頸。

以上是就短期的評估分析,長期而言,筆者不看好美國政府主導投資半導體產業。美國政府的補貼會有短期效果,但是政府不可能永遠補貼,等補貼過後,市場競爭終將恢復常態。美國的半導體產業曾經很興旺,後來逐漸萎縮,過去產業萎縮的因素,如人員和建廠成本高昂,看來並未改變,因此未來多半仍會重蹈覆轍。(若美國把半導體視為國防而願意長期補貼,則需另當別論。)

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。

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!