在2024年9月11日,美國總統大選辯論會,晶片成為兩黨總統候選人賀錦麗(Kamala Harris)與唐納.川普(Donald Trump)辯論的議題之一,賀錦麗批評川普將晶片賣給中國,川普則反擊中國的晶片由台灣提供。然而,這不是美國總統候選人第一次提到台灣,同年7月,川普在接受《彭博商業周刊》(Bloomberg Businessweek)專訪時說,台灣奪走美國晶片事業,揚言如果台灣需要美國保護,應該要付費。
除了在政治議題上被提及,台灣近期也不停被AI科技巨頭點名,輝達(NVIDIA)執行長黃仁勳曾說台灣是世界的支柱,幾年前曾批評台灣地理位置很危險的英特爾(Intel)執行長派特.基辛格(Pat Gelsinger),如今卻說IT(資訊科技)就是Intel與Taiwan。「台灣」、「晶片」、「半導體」,這幾個關鍵字近年屢屢躍上國際新聞,從什麼時候開始,台灣如此受到國際關注?
供應鏈中斷、AI崛起,凸顯晶片對各層面經濟影響
回到2020年,當時新冠疫情肆虐,因應封城,許多晶片工廠不得不關閉。2021年,專門生產300毫米晶圓的日本半導體廠瑞薩電子經歷大火、美國晶片製造中心的德州下起冰風暴等天災人禍,導致半導體供應鏈中斷,晶片供給受影響,《富比士》(Forbes)報導,當年蘋果(Apple)iPhone 12 的發布因此推遲2個月。管理諮詢公司艾睿鉑(AlixPartners)指出,因為晶片短缺,全球汽車產量少了770萬輛,相當於2100億美元的收入損失。高盛(GS)分析表示,這場晶片短缺影響了169個產業,讓人們注意到晶片產業的重要。
此外,2022年生成式AI崛起,擴大全球科技產業的晶片需求。工研院產科國際所經理范哲豪表示,近年AI興起,落實到很多應用層面,像是AI PC(能執行生成式AI功能的個人電腦)、自動駕駛車輛等,這些產品需要運算力更好的AI晶片,帶動新的晶片需求,像是超微(AMD)為了AI功能推出的Ryzen AI 300處理器。諮詢公司高德納(Gartner)預估,2024年全球AI半導體營收預計將達710億美元(2.3兆台幣),較2023年成長33%,中華民國全國工業總會產業雜誌提到,AI半導體占全球半導體市場的比重預估在2027年達16%。
產製全球90%最先進晶片,台灣成為「鎖喉點」
講到這裡,如果你還沒有感受到晶片到底有多重要,可以試想一下,生活中,你有哪些日常必需品?手機、電腦、冷氣、汽車等,如果沒有晶片,就沒有這些東西,再想一下,有多少產品是透過自動化設備做出來的,例如衣服、化妝品等,這些機器也需要晶片才能運作。
沒有晶片就沒有現代化的世界,以蘋果的產品iPhone為例,《晶片戰爭》寫道,iPhone上的每個按鍵功能、每張照片、每封郵件,之所以能夠存在,就是因為晶片。晶片由成千上百億個電晶體組成,電晶體就像微小的電子開關,透過開開關關控制電流,進而能夠做到運算、數據處理,讓手機的各種功能運作。每台需要運算、處理數據的裝置,都會用到晶片。在物聯網時代,意味著幾乎每台裝置都需要晶片,全球大部分的國民生產毛額(GDP,Gross Domestic Product)都是由依賴晶片的裝置所創造。
武器上也有晶片,從過往的導彈到現在的無人機,這也讓晶片製造、取得變成國家安全問題,加上晶片的生產只聚集在少數幾個國家,這些擁有晶片產業的國家,被《晶片戰爭》作者克里斯.米勒(Chris Miller)稱作「鎖喉點」,台灣就是其中之一。《經濟學人》(The Economist)文章〈Taiwan’s dominance of the chip industry makes it more important〉指出,全球超過90%最先進的晶片,皆由台灣生產。
40年歷史的產業聚落,完整上中下游供應鏈優勢
晶片產業供應鏈上中下游為設計、製造與封測,根據工業技術研究院提供的數據,台灣在這3個階段的市占率排名分別是19%、65%、50%,除了在設計排名全球第二外,製造與封裝都是全球第一。
能做到數一數二,某台灣IC設計公司處長James表示,主因是台灣具備產業聚落的優勢。以科學園區為例,一家晶片設計公司,隔壁可能是台積電代工廠,再隔壁可能就是封測廠,半導體供應鏈上中下游的服務,在同一地區內就能解決。
相對其他國家如美國,就沒有這樣的優勢,半導體產業公司地理位置分布廣泛,在德州的晶圓廠做完,可能要送到內華達州的封測廠,在時間與費用上,不及在同一個區域內完成。距離縮短對良率(一片晶圓中,通過測試的晶片數量)也有幫助,讓上中下游的廠商可以更快配合,調整製程。
體悟到這些經濟、科技、戰略因素,讓不少國家都積極發展自己的半導體產業聚落,例如美國祭出《晶片與科學法》(CHIPS and Science Act),提供527億美元的補貼,協助半導體製造商建設相關設施。這對台灣的半導體產業是否會造成衝擊?
范哲豪表示,台灣的產業聚落經過40多年發展(工研院在1976年引進半導體技術),克服了基礎設備、水電、交通問題,還建立起人才圈,像是在新竹科學園區附近有清華大學、交通大學等,其他國家要複製沒有那麼容易。
自1947年發明出電晶體後,半導體產業開始蓬勃發展,首先是美國矽谷的新創公司如英特爾、快捷半導體(Fairchild Semiconductor)等興起,讓美國建立起半導體的霸主地位,接著為降低成本,將晶片製造移往亞洲,例如日本,讓亞洲國家半導體產業起飛,尤其是在1970年代由政府帶動發展該產業的台灣,如今,全球半導體產業的霸主地位不再只有美國,掌握65%晶圓製造的台灣,如同超微半導體(AMD)執行長蘇姿丰所說,已是全球半導體生態系的中心…
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