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延續上篇討論了中美科技戰升溫對於中美兩國的發展後,我們繼續探討到台灣,近期半導體「去台化」掀起討論,中國二十大結束後,地緣政治和兩岸關係趨緊下對台灣產業將造成哪些影響。

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半導體專區


在半導體系列的 第一篇文章 中,我們首先了解到整個半導體產業的供需中,主要由美國做為上游 EDA、IC 設計的把持者,東亞地區則做為晶圓代工和封測的主導者,並討論到半導體未來的成長以伺服器、資料中心、5G、電動車等做帶動。而 第二篇,我們則聚焦在疫情衝擊供應鏈後,各國開始改變過去半導體的專業分工模式,紛紛加碼強化半導體在地化的政策補貼,並接續討論在中美科技戰升溫下,中國為求突圍美國的半導體禁令,設法在成熟製程、RISC-V 和第三類半導體加緊發展。而本篇文章我們將把重點放在上述發展下,對台灣半導體產業的影響,包括台灣所擁有的優勢以及隱憂。

一、中短期影響:台灣在晶圓代工領域仍具高度重要性

在中美科技戰持續開打下,市場持續聚焦在影響台灣最大的「晶圓代工」產業,首先要探討的是中國的半導體產業轉型下,如何影響到台灣的競爭力,而我們將分別從三個面向探討中短期對台灣的影響:成熟製程、成熟製程底下的特殊製程先進製程。成熟製程主要指的是 N7 以上(不含 N7)的製程,應用範圍包括在高階以下手機、電視、物聯網、車用等領域,先進製程主要應用於高階手機晶片、電腦 CPU、AI 晶片等對運算速度有高度要求的領域。

1. 「成熟製程」競爭日漸激烈,台灣暫居前茅

前篇文章 有提及,在今年下半年美國晶片法案提供了 527 億美元補助國內的半導體製造廠擴廠後,10 月初加碼針對中國半導體晶片和設備的出口禁令,這使中國在先進領域的發展卡關,為了達到科技自立自強,預計未來幾年中國將加大擴張成熟製程產能

全球的 8 吋(200 mm)晶廠因為是舊製程,產能增長相對較少,預計 2021 至 2025 年成長 20%(CAGR 4.7%),但中國是其中擴張最積極的,增長率達 66%,其次為東南亞 35%、美國 11%,市占率上中國佔據第一的 21%,其次為台灣 11% 和日本 10%。 不過,目前在未來終端應用在製程持續迭代更新下, 8 吋晶圓擴廠並不符成本效益,將會更多走向 12 吋(主要生產 90 奈米以下製程),掌握 12 吋晶圓產能市占率將會是主要戰區

根據下圖 SEMI 預估,全球 12 吋(300 mm)晶圓廠在車用半導體以及新的政府補貼推動下,產能將從 2022 年以接近 10% 的年複合成長至 2025 年的 920 萬月產能,包括台積電、格羅方德、Intel、美光、三星、德儀等 SEMI 追蹤的 67 座即將在 2022 ~ 2025 年動工的 12 吋晶圓廠,其中中國的晶圓廠數占比在 2025 年提升至 23%(2021 年 19%),台灣、韓國及日本分別下滑至 21%(2021 年 22%)、 24%(2021 年 25%)、 12%(2021 年 15%),美國在晶片補貼下小幅上升至 9%(2021 年 8%),中國在數量方面有望躍升至第一大供給,然若以「約當產能」來看,Trendforce 預估至 2025 年台灣 12 吋廠占比是達到 43% 穩居第一,接續為中國 27% 和美國 8%,台灣相比第二名中國仍然具有超過一倍的領先幅度

中國積極擴廠 資料來源:Semi(10 月預估值)、Trendforce(8 月預估值)

2. 「特殊製程」有望成為台灣半導體的轉機

當然市場也會擔心未來幾年是否會因為中國快速擴張晶圓產能下,造成半導體供過於求,並衝擊到台廠?我們認為短中期並不容易,原因是中國在先進製程被卡關後,為了能夠繼續發展高階晶片,目前的解決方法是將多顆成熟製程晶片做堆疊或是重新設計電路圖,來達到單顆高階晶片的效能,而這變相地會增加成熟製程的需求,緩解供過於求的疑慮。若看到長期,則要觀察需求端是否會在 AI、自駕車等新科技應用帶動產品半導體含量增加,產生更多的半導體需求。另外,「特殊製程」也可做為台灣在面對各國持續強化半導體在地製造產能時的機會點。

主流製程主要目的是要實現更小尺寸以及更高的運算能力,利用最新技術節點去做出市場區隔,例如台積電在先進製程上持有的領先優勢就是很好的例子,而特殊製程同樣是在追求更好的效率和更小的尺寸,但主要是瞄準小眾市場,利用多樣化及客製化的技術做出產品差異性,包括在矽基上混合不同材料來達到高壓高溫的汽車應用、微機電系統(MEMS)、矽光子晶片技術等,也因為專注小眾市場,產品週期相對比較長,且使用的是成熟製程,在資本投入相對更低,但技術上卻存在一定的門檻,良率要求更高,使其毛利相對更具優勢,而未來半導體應用在電動車、AI 晶片、物聯網、邊緣運算等將持續增加,特殊製程的應用也將更加多元。台積電於今年第二季法說會 QA 時就提到成熟製程的 50% 擴產是針對「特定領域應用」的製程,且最新法說會也沒有因總經環境下滑而下修這部分的資本支出,本身台積電的成熟製程中就有一半以上是特殊製程,可看出未來這部分的相關應用將有明顯爆發。

3. 先進製程維持領先,「民用領域」仍受惠中國去美化

除此之外,台灣原本在先進製程上就持有領先地位,在美國加大對中國先進領域的半導體設備及晶片出口後此趨勢仍將存在。根據 Trendforce 預估,雖然美國的先進製程將提升,但直到 2025 年台灣仍將佔有全球近 7 成的先進製程產能,這在未來全球對運算需求高漲的趨勢下是相當重要的技術。同時結合前兩篇我們提到,中國在 IP 及 IC 設計自製率領域仍相對不足而尋求突破口時,台灣在 IC 領域、RISC-V 和 IP 也在全球具有一定的技術領先和市占率,在目前「民用領域」並不受美國禁令管制時,此部分仍可受惠於中國「去美化」的趨勢,包括力旺在全球 IP 市占率中排名第九,晶心科在 CPU IP 領域市占排名第五,全球 IC 設計前十大中就有 4 家是來自台灣。

台灣在先進製程和 IC 領域 資料來源:Trendforce


二、中長期影響:台灣的優勢及隱憂

從中長期來看,雖然各國都為了防止晶片再度因黑天鵝事件(2020 年 COVID-19)斷供,紛紛試圖增加國內半導體產能,但未來亞洲仍會是半導體製造的重鎮,原因是半導體中下游的晶圓代工及封測業務擁有「重資產」的特性,相對需要更多的資金投入,且晶圓代工隨著製程微縮也更加耗費能源及人力成本,下圖可以明顯看出東亞經濟體在人力成本方面較歐美國家更具優勢,企業最終在風險與利益權衡下,交給亞洲地區代工仍是更具比較利益的選項,而之中台灣的半導體發展又會如何?M 平方統整一項優勢及二項隱憂:

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