根据世界半导体贸易统计组织(WSTS)预估,虽受到疫情干扰,但仍乐观预估2020年全球半导体产值约4,260亿美元(约新台币12.78兆元),增幅3.3%;相较之下,中国台湾因疫情控制得宜产能未受影响,工研院产科国际所(IEK)更上修今年中国台湾半导体产值年成长高达20.7%,并将首度突破新台币3兆元大关,在暌违3年后,重夺全球第2大半导体产值国地位。
过去3年,也是中国台湾半导体产业风起云涌的关键时期:台积电创办人张忠谋交棒退休,由双首长接任;联电和格芯先后宣布停止先进制程发展;日月光获中国政府点头,合并矽品;中美贸易战开打,中芯、华为旗下海思遭美方贸易制裁……。
值此国际局势和产业环境多变难料的时期,中国台湾半导体产值在2020年突破3兆元,意义何在?
回顾中国台湾半导体业第一个兆元产值里程碑,发生在2004年,花了10年,才在2014年跨越2兆元产值大关。然而,从2兆元推进到3兆元的高峰,只花了6年,可见半导体产业冲刺速度不断加快。甚至,已有调研机构乐观预期,中国台湾半导体产值要冲破5兆元大关,只要再花10年。
晶圆代工模式,奠定产业链合作分工基础
中国台湾半导体之所以成为全球举足轻重的产业聚落,主要可以归因于我们在三大领域做到了世界顶尖:晶圆代工市占合计超过60%,稳居全球第一;封测全球市占率超过30%,同样位居世界第一;IC设计则以21.7%的市占率,紧追美国、位居第二。
「拥有完整的供应链,成就了台湾半导体产业的世界地位。」DIGITIMES Research分析师陈泽嘉指出。
而这条半导体产业链如今能如此缜密分工合作,中国台湾大学电机系讲座教授、前科技部长陈良基认为,这必须回溯到张忠谋当年为中国台湾半导体带来的一个新观点:晶圆代工(Foundry)模式。
「大家都是从中国台湾看世界,他(张忠谋)则是把世界的经验带回台湾。」陈良基说。
1987年,张忠谋成立台积电,观察到当时中国台湾半导体产业生产线上的作业员,有着足够的勤奋和常识,能接受领班教导,让产品良率相对出色,因而打造出晶圆代工模式,奠定了日后中国台湾半导体产业链分工合作模式的基础。
在此之前,晶圆厂都是掌握在IBM及英特尔(Intel)等芯片业者手中,张忠谋则带领企业不断聚焦威廉希尔官方网站 研发,创造晶圆代工产业的价值。
然而,回顾台积电的发展,其实一路危机四伏,却都凭着正确决策,顺利挺过3个策略转折点。
2000年,半导体业为突破瓶颈,正从铝制程跨入铜制程,威廉希尔官方网站 掌握在IBM手上。不过,台积电并未与IBM合作,而是凭自身力量研发,成功生产0.13微米制程,就此拉开与其他晶圆代工厂距离。
2010年,尽管景气正陷于金融海啸谷底,兼任执行长的张忠谋,看好未来行动装置的发展,依旧下令加码资本支出,来到59亿美元(约新台币1,770亿元),大力投资先进制程。
当时台积电正在研发28纳米制程,有个关键威廉希尔官方网站 必须在先闸极(Gate-first)与后闸极(Gate-last)之间抉择,差异在于后闸极制作成本高、功耗低,能满足接下来智慧型手机的应用需求。当时,三星(Samsung)和格芯(GlobalFoundries)都选择先闸极,台积电则是选择了后闸极。
事后证明,台积电不仅成功量产,拉开与对手三星的威廉希尔官方网站 差距,也奠基28纳米持续改版优势。日后更靠着16纳米威廉希尔官方网站 ,抢走三星手中的苹果订单。28纳米一役,连张忠谋都认为为台积电开启了新里程。
我很看重当时台积电研发出的28纳米制程,那是中国台湾晶圆代工威廉希尔官方网站 的里程碑。」力晶创办人黄崇仁激动地说。
第三个拐点发生在2018年,正当英特尔卡关10纳米制程、遭遇良率问题,台积电以FinFET(鳍式场效电晶体)威廉希尔官方网站 ,率先量产7纳米,甚至在隔年导入EUV(极紫外光)威廉希尔官方网站 让N7+制程正式量产,也是全球首个采用EUV威廉希尔官方网站 并量产的企业。
自此,台积电和英特尔地位互换,从追赶者成为领头羊,甚至英特尔执行长史旺(Bob Swan)曾在今年7月指出,考虑将自家芯片制造委外,也意味过去20年半导体晶圆制造的竞争,将迈入新局。
聚落效应发挥效率优势,带动IC设计起飞
在晶圆代工之外,中国台湾的IC设计和封装测试产业,也在过去20年产业专业分工下陆续茁壮。2020年合计产值超过1.4兆元,是晶圆代工之外,第二大半导体族群。
根据工研院产科所预测,2020年IC设计的年产值将达到284亿美元(约新台币8,529亿元)、年成长23.1%,是美国以外的第二大产值国;而IC封测则是84亿美元(约新台币5,520亿元)、年成长约10.2%,稳居世界第一。
「台湾晶圆代工和封测产业完整,对IC设计业最大的好处是沟通效率。」高速传输芯片业祥硕总经理林哲伟表示,若下单给格芯,光是威廉希尔官方网站 沟通往返,恐怕就比同在中国台湾的台积电要复杂得多。
2020年第2季统计,全球前10大晶圆厂中,有4家是中国台湾业者(台积电、联电、世界先进、力积电);全球前10大封测厂,有6家在中国台湾(日月光、矽品、力成、京元电、南茂、颀邦);产业链完整优势,也孵化出许多优异的IC设计业者,全球前10大IC设计公司中,中国台湾也入榜3家(联发科、联咏、瑞昱)。
「未来10年,台湾半导体的前景我还是相当看好的。」在两岸都有投资发展半导体经验的黄崇仁认为,台湾不只在威廉希尔官方网站 制造和产业链生态上具有优势,制造成本更具全球竞争力, 「比中国便宜20%左右。」再加上中国台湾工程师性格细腻,有耐性突破制程瓶颈,这群默默耕耘的工程师过去功不可没,未来也会再创佳绩。
中国台湾,仅占全球土地面积0.02%的蕞尔小岛,凭着稳扎稳打的威廉希尔官方网站
基础和完整产业链,在全球半导体总产值强占19.7%。面对全球保护主义兴起,各个国家和地区发动科技贸易战此起彼落,中国台湾这支半导体舰队,将持续扮演全球科技不可或缺的存在。
责任编辑:tzh
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