MaxJames
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半導體外商的小小螺絲釘,遊走於廢青與社畜之間。熱愛閱讀,喜歡透過書本探索外在、內化自我。希望藉由書寫打開與世界交流的一扇窗。 個人部落格:https://maxjamesread.com/

《半導體投資大戰》:中美角力下的晶片混局,誰能搶得先機?

作者金榮雨是頂尖 IT 專家,被譽為「韓國最可靠的分析師」。書中他以半導體為軸,細剖中美兩國的對抗與策略,不管你是想了解兩強競合的前世今生,或想從中尋找投資契機,都相當推薦一讀。

中美的霸權爭奪已徹底浮上檯面,而「半導體」在這場角力中更是扮演關鍵腳色。台灣不但有「晶片之島」之稱,又在兩國爭霸的前沿位置,勢必無法置身事外。推薦這本《半導體投資大戰》,讓你一次搞懂這場無煙硝的戰爭。

作者金榮雨是頂尖 IT 專家,被譽為「韓國最可靠的分析師」。書中他以半導體為軸,細剖中美兩國的對抗與策略,不管你是想了解兩強競合的前世今生,或想從中尋找投資契機,都相當推薦一讀。

這篇文首先會簡介半導體產業的分工基礎;接著探討「第四次工業革命」這個重要節點;由此延伸出美中兩強的布局對抗;最後則會談談競爭現況與未來展望。

【半導體產業小科普】

身在台灣,相信大家對「半導體」這詞應不陌生,但大概只停在護國神山之類的印象。這邊就簡單跟大家科普一下這龐雜的產業。

〔半導體產業的分類〕

半導體大致分兩類:記憶半導體系統半導體。記憶體半導體用於儲存資料;系統半導體用於處理資料。

記憶半導體多採少樣大量生產模式,主要分成 DRAM(揮發性)與NAND(非揮發性)兩類產品;系統半導體則採少樣客製化的方式,生產如CPU、GPU等元件。

〔半導體產業分工結構〕

記憶半導體公司多半是設計、生產一手包,這方式稱為 IDM 模式。三星和SK海力士都是採用這樣的一條龍結構。

而系統半導體因產品種類多變,形成以下 3 種類型的分工模式:

  1. 無廠半導體(Fabless) 
    專門從事半導體設計的公司,通稱 IC 設計廠,鄉民常暱稱為豬屎屋(design house 諧音)。代表廠商有高通、聯發科。
  2. 晶圓代工廠(foundry) 
    接受設計廠委託,代工生產半導體的公司,也就是大家常聽到的「晶圓代工」。台積電就是其中翹楚。
  3. 封裝測試代工 
    將代工廠生產的晶片封裝商品化或檢測產品是否不良的公司。矽品、日月光都是這類型。

如果大家對相關知識有興趣,這邊推薦一個超優質網站:寫點科普。內容強大親民,作者的知識量跟文筆都是一等一的好。

另外,還有一種類型也很重要:半導體設備商。它們生產半導體製造機台,與 IDM 和代工廠為合作關係。如艾斯摩爾應用材料都是知名的廠商。

半導體晶片的背後是複雜完整的產業生態鏈(Christian Wiediger on Unsplash)

【第四次工業革命】

我們的生活已與半導體密不可分,不管是手機、電腦還是汽車都有晶片的身影。而未來晶片的重要性只會增不會減,因為我們正處於一個關鍵節點:第四次工業革命

在此快速帶過前三次革命:第一次工業革命始於 1784 年的英國,藉由改良蒸汽機使生產力大增;第二次工業革命是指 1870 年進入的電器時代,促進鐵路、鋼鐵建設快速發展;第三次工業革命又稱「第三波」,指的是在電腦催化下,資訊、自動化生產蓬勃的世代。

而第四次工業革命是由克勞斯.史瓦布提出,指的是利用連線、去中心化、分權、共享與開放,朝「智慧化」發展的世界,如現在很夯的元宇宙或 Web 3.0。在疫情助攻下,自動化、遠距、虛擬實境等需求都因此暴增,可說加速了第四次工業革命的進程。

四次工業革命示意圖(截自《半導體投資大戰》)

想建立這樣的世界,需要大數據、人工智慧、雲端、區塊鏈等技術配合。而這些技術背後都有個避不開的關鍵:晶片。沒有晶片,這些應用都只是空談。這就延伸到接下來要談的中美競合。

【中美角力競合】

中美角力是場霸權爭奪戰。中國希望成為新霸主,美國則想維持領頭羊位置。兩強都想搶到半導體領域的優勢,進而取得第四次工業革命的主導權。因此這場爭奪的本質可說是「技術戰」。

〔中國的野望〕

中國想重振雄風,成為世界霸主早已非新聞。早在毛澤東時期就有超英趕美的「大躍進」運動,結果是眾所皆知的失敗。

隨著習近平上台,所謂「中國夢」更是躍上舞台,希望在 2050 年實現社會主義現在化強國的目標。為實現這野望,中國推出各種計劃,其中一項便是「中國製造 2025」:

  • 2015年到 2025 年擠身如美國、日本、韓國等製造業強國之列
  • 2026 至 2035 年達到製造業強國中等水平
  • 2036 年至 2045 年成為先進製造國,領導全球市場。

而半導體在這計畫裡當然是重中之重。中國可說傾國之力去發展。收獲也相當豐碩,像華為在 2020 年第二季就爬上全球手機市場首位,其子公司海思半導體也成為全球十大半導體企業。

〔美國的反制〕

面對中國強勢崛起,美國當然不會坐以待斃,於是便有了「制裁華為行動」。在制裁下,華為手機無法取得含有美國技術的半導體晶片與授權。更糟的是,英國半導體設計廠 ARM 也加入制裁行列,讓華為無法獲得手機市場使用的 AP 基本單晶片設計架構及技術授權。

此外,美國還施壓台積電停止接收海思的訂單。華為在無法取得 ARM 架構又無法借助台積電先進製程的雙重打擊下,在半導體產業幾乎等於出局。

這回合的爭奪,美國可說徹底佔上風,但中國也不甘就此收手。由此,中美走向新的混局……

華為手機曾相當風光(Sebastian Hietsch on Unsplash)

【未明的未來】

面對美國的制裁,中國當然得找尋出路。同時美國為了維持霸權,同樣採取許多行動。

〔中國再一搏〕

中國經過華為事件後,領悟到先進製程晶圓代工廠的重要性,並擔憂使用美國半導體設備生產的三星與 SK海力士也可能隨時會停止供貨。因此,中國開始大力推動晶圓代工與記憶半導體的「國產化」,扶植如中芯國際(晶圓代工)或長江儲存(記憶半導體)等企業。

身在半導體業對中國的大興土木應該都滿有感的。像我就曾在合肥、廈門等地參與過系統與記憶體半導體的建廠。

不過美國的制裁力道依舊強勁。像是阻止艾斯摩爾的光刻機輸入中國,就讓中芯的製程節點卡在 14 奈米。前陣子雖有報導指出中芯成功跨入 7 奈米製程。但他們並非用最先進的 EUV 機台,而是用 DUV 機台搭配多重圖形曝光硬幹,要再往下發展幾乎是不可能。有興趣可參考曲博的解說。

https://www.youtube.com/watch?v=4SQaDpIgo2E

而中國對半導體的大補貼很多時候也未必能收到回報。最經典的案例莫過於武漢弘芯爛尾破產。武漢弘芯號稱要導入 7 奈米以下先進製程,還延攬台積電人稱蔣爸的蔣尚義來當執行長,可說聲勢浩大。但最後只是鬧劇一場,還被評論為是場覬覦地方政府補助金的詐騙案。

整體來說,中國雖在半導體設計領域相當進步,但製造技術卻仍相當落後。在美國的技術壓制下,未來發展應該會相當坎坷。

〔美國重回歸〕

雖說制裁發揮強效,但美國半導體發展同樣有其隱憂。最基本的問題便是缺乏本土晶片的製造能量。比如書中提到,iPhone 的記憶體和晶圓代工零組件幾乎都得向韓國與台灣採購。

前谷歌執行長,現任美國人工智慧國家安全委員會主席艾利克.施密特就曾針對晶片生產過度依賴台灣的問題提出警告。因此對美國來說,當務之急便是要建立自己的「晶片生產基地」。

為解決這問題,美國也推行許多政策。像促進晶片生產的《美國晶片法》,就對半導體設備和生產設施提供大量補助。另外像是台積電在亞利桑那州建廠也屬於這個戰略下的一環。

總得來說,美國的戰略大目標就是希望打造一個完整半導體製程供應鏈(設計–製造–封裝–測試),建立健全的產業生態。

〔去全球化時代〕

從上面的分析不難發現,中美兩國都致力於將晶片生產「本土化」。這裡就必須提到一個近來的重要趨勢:去全球化

全球化曾蔚為主流,大家對這樣全球協力分工模式都已相當熟悉。半導體更是這樣跨國合作的經典產業。但一切隨著 COVID 疫情爆發有所轉變……

肺炎對世界的衝擊自不待言。各國在疫情中可說飽受供應鏈斷鏈之苦。大家意識到全球化的「脆弱性」,進而反思全球分工的問題,將製造鏈拉回本土。台積電總裁魏哲家就表示全球化的效率供應系統已成過去,未來區域化將會成為主流。

因此,在疫情與中美新冷戰的催化下,我們將迎向一個追求排他、自給自足的供應新世代。這場晶片大戰的未來依舊混沌。

疫情促發了反全球化(Fusion Medical Animation on Unsplash)

【總結】

本書內容極為豐富,不但精準爬梳中美政經局勢,更清楚描述半導體產業的脈動。很佩服作者能將這些龐雜資訊統整地親民易懂。本文僅做簡單梳理,更多寶藏就給大家自己到書中探尋了。

硬要說缺點,大概如財報狗共同創辦人小鄭在推薦序所言:前瞻性內容較為不足。雖名為《半導體投資大戰》,但並沒有太多針對未來情勢發展的洞見分析,對投資者幫助有限。不過如果想投資半導體產業,這些基礎知識絕對有利無弊。如果想近一步投資相關產業,推薦可以去聽財報狗 Podcast,相當有料的。

總得來說,是相當優質的統整性書籍。只要吸收這些知識,對於判讀中美政經局勢和半導體相關新聞都會很有幫助。

【後記:台灣之我見】

身為半導體小奴工,在介紹那麼多書後終於聊到「本行」,覺得很開心(?)

平日大家可能只能從新聞了解中美貿易戰。但對很多狀況我們來說其實近在眼前。比如我同事就有遇過在中國在裝機到一半,被美國總部要求停止支援,禁止入廠的經驗。

作者在書中有特別強調韓國得把握機會成為半導體產業贏家,掌握第四次工業革命主導權。身為台灣人,我當然更在乎台灣在這場亂局中的位置。

老實說我對台灣半導體「製造」是有信心的。雖常被酸奴又爆肝,但必須說,「奴」性還真是台灣半導體業的護城河。台積電的「十萬青年十萬肝」真的不是開玩笑,其他國家的人很難這樣任勞任怨地為公司付出(好像不是優點……)。

依我中國建廠的經驗,其品質實在欠佳,加上美國制裁,在先天不足後天又失調的狀況下,未來應該發展有限;至於美國,雖然凹到台積去亞利桑那建廠,但要在異地複製台積的「文化」大概不可能。未來先進製程的生產主力大概還是在台灣。中美兩國恐怕都難以取代台灣的特殊性。

在我看來,台灣的半導體製造產業鏈齊全,又具備人力優勢,勢必還是會在這亂局佔有關鍵席位。大家就一起幫輪班救台灣的工程們師們加油吧(笑)。


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