全球晶圓代工局勢詭異 誰能笑到最後?

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中美貿易戰再次升溫,除了台積電赴美設廠外,美國更宣布全面升級對華為晶片的管控,包括美國企業對華為供貨,出口臨時許可證延長90天至8月13日,且可能是最後一次延長。

此外,將禁止使用美國軟體與技術的晶片商,在未經美國政府核可下供貨給華為,無論是否為美國企業只要使用美國技術,出貨給華為需在進出口時申請許可證。

為避免對全球半導體設備和晶圓廠造成太大衝擊,5月15日前已為華為設計啟動生產的產品,在禁制令生效後的120天內出貨不受影響。


身居全球晶圓代工龍頭,台積電優異獲利能力及對半導體科技產業的直接與間接貢獻難以估量,被台灣人喻為是護國神山,在全球半導體業界舉足輕重,自張忠謀創辦台積電以來,經營團隊、公司對於詭譎的政治環境、政權更迭始終秉持中立,但面對中美貿易衝突雖想置身事外,最終還是身不由己捲入其中。


相較競爭對手,擁有製程技術領先且占有逾5成晶圓代工版圖的台積電如此,更不用說三星電子、聯電、格芯、中芯及世界先進等,在大國角力與疫情衝擊下危機只增未減,誰能笑到最後,連台積電都沒把握!


政治角力下夾心餅 台積電難置身事外


張忠謀於2019年11月台積電運動會上表示:「世界局勢變化多,不能再是安寧的世界,當世界不安靜時,台積電將變成地緣策略家的必爭之地,也就是台積電在和平時代,就是安安靜靜做供應鏈的一環,但當世界不安靜了,台積電就變成地緣策略者的必爭之地。

」當日演說也被認為是今時台積電宣布赴美設廠的神預言。


張忠謀認為,要隨時調整及保持頭腦清醒,指南針就是基本價值觀以及競爭優勢,當競爭優勢失去了,也就不會成為所謂地緣策略家的必爭之地,另外,誠信、正直的經營理念是基本價值觀,地緣政治可以變來變去,但如何應變則要視不同場合與情況,也要靠領導人的智慧。


中美貿易戰火再燃,不僅美國自身勢力強大的科技半導體產業都無法阻止,更遑論製程技術優勢的台積電,絕對難以置身事外,大國你來我往對戰,火花四射且置放地雷,供應鏈只是戰局下的小棋子,市場不確定性持續升高,誰都難以承諾永保安康。


市場對於台積電赴美設廠的看法兩極,部分認為台積電可取得土地、稅制、水電優惠等,同時暫時緩解了遭戰火波及的危機,未來可進一步獲得美國政府信任,承接更多國防安全相關晶片,甚至是其他美國客戶。


而另一方則認為,台積電去美國設立5納米晶圓代工廠,規劃每月產能為2萬片,2021年動工,2024年開始量產,總投資金額為9年共120億美元,每年花費金額還在可承受範圍內,但內心絕對是千百個不願意,如果能就近服務,大啖美系客戶大單或是國防安全商機,早就飛奔而去了,而不是現在才拖拖拉拉被「力邀」前往。


在美國設廠與中國大陸大不相同,當年台積電南京12寸廠就歷經多時才通過,設下獨資與製程世代限制,而此次投資會未接獲台積電事先申請,但經濟部認為台積電是為強化全球布局,鞏固客戶關係所做出的專業考量,政府樂觀其成。


台積電2019年晶圓出貨量達1,010萬片(12寸晶圓約當量),在美設廠每月僅2萬片,到2024年5納米也已非最先進位程。

對於台積電而言,赴美設廠絕對是經過深思熟慮、衡量得失後,所做出的最優先抉擇。

而赴美設廠就是無法閃避美方壓力,儘管可能承受中國壓力,現只能且戰且走,成本、人力與供應鏈一步一步解決。


回到華為禁令對全球半導體產業鏈帶來影響,但對台積電而言,過去一年多來已做好最壞打算,在各方面都買好保險,除盛傳赴美設廠就是要換取出口許可放寬外,另則是盡力拉升其他客戶營收貢獻與比重,如NVIDIA、超微(AMD)在7納米原先並未入列首波供貨戶名單,但目前除7納米∕7納米EUV∕6納米下單不用排隊外,更已入列5納米大客戶名單。


台積電由於製程技術遙遙領先,成為晶片大廠唯一代工選擇,因此也幾乎通吃所有需求7納米以下先進位程訂單,預估2020年7納米與5納米合計占營收比重將達4成,加上需求強勁的16納米約為2成上下,先進位程營收比重逼近6成大關,此外,預計2021年量產的升級版的5納米+進度亦已提前。


台積電加速推進7納米以下先進位程,2020年第2季進入5納米製程;3納米製程技術預計2022年下半量產,2納米製程技術則於2019年開始研發,現已開始進入改善極紫外光技術的質量與成本階段,進行探索性研究。


與三星晶圓代工不同的是,台積電強打一條龍服務,擁有完整生態鏈,對客戶而言,下單台積電至少是產品效能與良率的保證,而台積電手上握有三星以外大廠訂單,也是個安全的保險,增加自己的不可取代性,價值就越高。

歷經風雨,現仍聳立著的台積電,雖不是贏家,但至少應可平和笑到最後。


華為轉單三星看得到吃不到


隨著格芯退出7納米以下製程競賽,先進位程戰場成為三星與台積電廝殺局勢。

事實上,三星當年遭遇台積電28納米世代強力威脅,決定跳過20納米直攻14納米,卻因太過躁進,遭遇良率低落、效能不佳等,蘋果(Apple)大單反遭台積電逐步吞食。

近年三星將台積電視為頭號對手,南韓政府更是傾力大灑銀彈相挺,立下2030年要坐上全球晶圓代工王位的目標。


三星近日更公開表示,隨著2021年下半5納米製程將量產,將持續投資1,160億美元於晶圓代工領域。

據了解,三星近年製程推進其實不如預期,7納米EUV雖號稱領先台積電量產,與接著量產的6納米製程下單的客戶少之又少。

雖然不斷釋出有高通、NVIDIA相挺,但由台積電營收與終端產品來看,台積電幾乎囊括國際晶片大廠7納米製程訂單。


晶片業者表示,三星最大的問題就是良率不明且供貨不穩定,對於晶片大廠而言,若是代工環節出了問題,恐怕一整年都會被對手壓著打,砸下重金研發的心血完全付諸流水,因此儘管三星報價折扣相當誘人,但大廠仍不會冒險下單。

如高通選擇策略性下單三星晶圓代工,NVIDIA同樣也是價格與策略性考量。


三星近日又更新5納米量產計劃,據稱5納米製程AP Exynos 992,已完成2020年8月量產上市所有準備。

值得注意的是,近日盛傳華為已與三星與SK海力士(SK Hynix)展開合作協商,以確保後續晶片供應無虞。

但事實上,三星與台積電都有一定程度採用美國軟硬體設備進行代工生產,因此美方對華為發出的最新制裁令,三星等非美國企業也都要遵守,此傳言實際可行性甚低。


格芯利空消息不斷 虧損難止恐中場退賽


全球晶圓代工市場近年話題全面聚焦三星、台積電製程競賽,以及中芯挾政府扶植力量與挖角梁孟松團隊急起直追,然曾位居晶圓代工老二的格芯卻是風波不斷,更換執行長、裁員、賣廠、停止中國成都投資項目及放棄7納米以下先進位程研發負面消息頻傳,計劃2022年IPO的重大訊息亦不受關注,在製程技術研發領域的存在感不斷降低。


格芯系由超微拆分而出,再加上阿布達比創投基金(ATIC)合資成立,ATIC為最大股東,之後陸續收購新加坡特許半導體,2014年再將新加坡8寸廠升級為12寸晶圓廠,設備來源為茂德中科12寸機台設備,又再收下IBM虧損工廠,反而獲得巨額收購金,同時再由三星處取得14納米FinFET製程技術。


然就此開始,研發技術與製程推進緩慢,承接超微CPU與GPU大單問題頻傳,超微自身也在不堪虧損與技術落後英特爾下,與格芯再次展開晶圓供應鏈協議,2018年在格芯宣布停止7納米以下製程研發後,超微也正式發布與台積電在7納米以下全面合作。


雖然暫停先進位程投資,甚至與台積電大打侵權訴訟最終又意外和解,達成交互授權協議,但仍無法填補格芯虧損黑洞。

格芯近2年大舉出售不少工廠與設備,當中包括世界先進吃下新加坡Fab 3E 8寸廠,2019年4月宣布出售紐約12寸晶圓廠予安森美半導體(ON-Semi)後,執行長Tom Caulfield強調已完成所有出售計劃。

但安森美出售案隔月,又以7.4億美元的價格賣掉子公司Avera予Marvell,8月光罩業務又賣給日本凸版公司。


而2018年就傳出與中國政府合作的12寸成都廠已擱置,近日格芯終宣布正式停工停業。

格芯2017年與成都市政府共同宣布設廠,投資金額高達90億美元,近年貿易戰只是壓倒駱駝的最後一根稻草,關鍵還是格芯本身能力,其看上政府龐大補助金及中國晶片客戶潛力大,卻未謹慎評估大陸投資設廠風險,研發技術與設備轉移均未到位。


此外,格芯鎖定FD-SOI製程,欲在以FinFET製程為主流的戰場另闢蹊徑,可望在車用與物聯網應用力爭大單,然由於SOI晶圓供應量不多,成本相當昂貴,也使得產線建置費用大增,在無大單挹注下,持續投入設廠或先進位程研發,對於格芯而言已無力負擔。


市場盛傳格芯已應川普政府力邀回美設廠,但據了解,格芯先前已不斷出售晶圓廠變現,現應無足夠資金與技術人力再建置新廠產線,而美國政府也相當清楚7納米以下投資費用龐大,不會補助已無意在晶圓代工市場拚戰的格芯,市場預期,格芯若錯過此波「美國製造」大好機會喊價出售,未來退場難度將更高。

美方技術鉗制 中芯先進位程難推進


當美國商務部全面升級華為禁令消息一出,市場認為將重創台積電,而最大受惠者將是獲得華為轉單的中芯。

事實上,美國對於全球半導體產業鏈已有絕對掌控權,儘管中芯正在推進不使用EUV技術設備的N+1、N+2加強版製程,但現在停留在14納米,且首季營收貢獻僅1.3%,恐難以承接華為手機、5G基建等相關中高階晶片大單。


中芯在設備上也需要仰賴應材等美系大廠,且電子設計自動化(EDA)軟體亦由美國的新思科技、益華計算機及德國明導國際(Mentor Graphics,2016年被西門子購併)所把持,合計市占率高達8成。

而ASML雖來自荷蘭,但出貨恐怕也需要看美方態度,中芯軟硬體無法真正斷離美系業者。


另一方面,美方禁制令將加速華為扶正供應鏈備胎,以及中國政府全面擴大扶植本土供應鏈,中芯來自政府補助將持續,本土晶片業者的訂單也必定會擴大,以全面支持其製程推進與產能利用率提升。

但以華為例子來看,中芯接收轉單可能性不高,主要是受限制程技術,以及美方箝制。


事實上,中芯良率始終低落未見改善,客戶寥寥可數,除高通因政策考量而在中芯下單外,幾乎未見晶片業者採用中芯28納米。

另喊了多年的14納米終於開始量產,但N+1、N+2強化版時程不明,更遑論進入7納米EUV時代,儘管持續有政府資金挹注,但資金與技術設備奧援有限,若美方禁令未見轉圜,恐將再現虧損危機,梁孟松甚至是再挖台積電、三星研發團隊也無力回天。


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