根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計組織(WSTS)預(yù)估,,雖受到疫情干擾,,但仍樂觀預(yù)估2020年全球半導(dǎo)體產(chǎn)值約4,260億美元(約新臺幣12.78兆元),增幅3.3%,;相較之下,,中國臺灣因疫情控制得宜產(chǎn)能未受影響,工研院產(chǎn)科國際所(IEK)更上修今年中國臺灣半導(dǎo)體產(chǎn)值年成長高達(dá)20.7%,,并將首度突破新臺幣3兆元大關(guān),,在暌違3年后,重奪全球第2大半導(dǎo)體產(chǎn)值國地位,。
過去3年,,也是中國臺灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)風(fēng)起云涌的關(guān)鍵時期:臺積電創(chuàng)辦人張忠謀交棒退休,由雙首長接任,;聯(lián)電和格芯先后宣布停止先進(jìn)制程發(fā)展,;日月光獲中國政府點頭,合并矽品,;中美貿(mào)易戰(zhàn)開打,,中芯、華為旗下海思遭美方貿(mào)易制裁……值此國際局勢和產(chǎn)業(yè)環(huán)境多變難料的時期,,中國臺灣半導(dǎo)體產(chǎn)值在2020年突破3兆元,,意義何在?
回顧中國臺灣半導(dǎo)體業(yè)第一個兆元產(chǎn)值里程碑,,發(fā)生在2004年,,花了10年,才在2014年跨越2兆元產(chǎn)值大關(guān),。然而,,從2兆元推進(jìn)到3兆元的高峰,只花了6年,,可見半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)沖刺速度不斷加快,。甚至,已有調(diào)研機(jī)構(gòu)樂觀預(yù)期,,中國臺灣半導(dǎo)體產(chǎn)值要沖破5兆元大關(guān),,只要再花10年。
晶圓代工模式,,奠定產(chǎn)業(yè)鏈合作分工基礎(chǔ)
中國臺灣半導(dǎo)體之所以成為全球舉足輕重的產(chǎn)業(yè)聚落,,主要可以歸因于我們在三大領(lǐng)域做到了世界頂尖:晶圓代工市占合計超過60%,穩(wěn)居全球第一,;封測全球市占率超過30%,,同樣位居世界第一,;IC設(shè)計則以21.7%的市占率,緊追美國,、位居第二,。
「擁有完整的供應(yīng)鏈,成就了臺灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的世界地位,?!笵IGITIMES Research分析師陳澤嘉指出。
而這條半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈如今能如此縝密分工合作,,中國臺灣大學(xué)電機(jī)系講座教授,、前科技部長陳良基認(rèn)為,這必須回溯到張忠謀當(dāng)年為中國臺灣半導(dǎo)體帶來的一個新觀點:晶圓代工(Foundry)模式,。
「大家都是從中國臺灣看世界,,他(張忠謀)則是把世界的經(jīng)驗帶回臺灣?!龟惲蓟f,。
1987年,張忠謀成立臺積電,,觀察到當(dāng)時中國臺灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)線上的作業(yè)員,,有著足夠的勤奮和常識,能接受領(lǐng)班教導(dǎo),,讓產(chǎn)品良率相對出色,,因而打造出晶圓代工模式,奠定了日后中國臺灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈分工合作模式的基礎(chǔ),。
在此之前,,晶圓廠都是掌握在IBM及英特爾(Intel)等芯片業(yè)者手中,張忠謀則帶領(lǐng)企業(yè)不斷聚焦技術(shù)研發(fā),,創(chuàng)造晶圓代工產(chǎn)業(yè)的價值,。
然而,回顧臺積電的發(fā)展,,其實一路危機(jī)四伏,,卻都憑著正確決策,順利挺過3個策略轉(zhuǎn)折點,。
2000年,,半導(dǎo)體業(yè)為突破瓶頸,正從鋁制程跨入銅制程,,技術(shù)掌握在IBM手上,。不過,臺積電并未與IBM合作,而是憑自身力量研發(fā),,成功生產(chǎn)0.13微米制程,,就此拉開與其他晶圓代工廠距離。
2010年,,盡管景氣正陷于金融海嘯谷底,,兼任執(zhí)行長的張忠謀,看好未來行動裝置的發(fā)展,,依舊下令加碼資本支出,,來到59億美元(約新臺幣1,770億元),大力投資先進(jìn)制程,。
當(dāng)時臺積電正在研發(fā)28納米制程,有個關(guān)鍵技術(shù)必須在先閘極(Gate-first)與后閘極(Gate-last)之間抉擇,,差異在于后閘極制作成本高,、功耗低,能滿足接下來智慧型手機(jī)的應(yīng)用需求,。當(dāng)時,,三星(Samsung)和格芯(GlobalFoundries)都選擇先閘極,臺積電則是選擇了后閘極,。
事后證明,,臺積電不僅成功量產(chǎn),拉開與對手三星的技術(shù)差距,,也奠基28納米持續(xù)改版優(yōu)勢,。日后更靠著16納米技術(shù),搶走三星手中的蘋果訂單,。28納米一役,,連張忠謀都認(rèn)為為臺積電開啟了新里程。
我很看重當(dāng)時臺積電研發(fā)出的28納米制程,,那是中國臺灣晶圓代工技術(shù)的里程碑,。」力晶創(chuàng)辦人黃崇仁激動地說,。
第三個拐點發(fā)生在2018年,,正當(dāng)英特爾卡關(guān)10納米制程、遭遇良率問題,,臺積電以FinFET(鰭式場效電晶體)技術(shù),,率先量產(chǎn)7納米,甚至在隔年導(dǎo)入EUV(極紫外光)技術(shù)讓N7+制程正式量產(chǎn),,也是全球首個采用EUV技術(shù)并量產(chǎn)的企業(yè),。
自此,臺積電和英特爾地位互換,從追趕者成為領(lǐng)頭羊,,甚至英特爾執(zhí)行長史旺(Bob Swan)曾在今年7月指出,,考慮將自家芯片制造委外,也意味過去20年半導(dǎo)體晶圓制造的競爭,,將邁入新局,。
聚落效應(yīng)發(fā)揮效率優(yōu)勢,帶動IC設(shè)計起飛
在晶圓代工之外,,中國臺灣的IC設(shè)計和封裝測試產(chǎn)業(yè),,也在過去20年產(chǎn)業(yè)專業(yè)分工下陸續(xù)茁壯。2020年合計產(chǎn)值超過1.4兆元,,是晶圓代工之外,,第二大半導(dǎo)體族群。
根據(jù)工研院產(chǎn)科所預(yù)測,,2020年IC設(shè)計的年產(chǎn)值將達(dá)到284億美元(約新臺幣8,529億元),、年成長23.1%,是美國以外的第二大產(chǎn)值國,;而IC封測則是84億美元(約新臺幣5,520億元),、年成長約10.2%,穩(wěn)居世界第一,。
「臺灣晶圓代工和封測產(chǎn)業(yè)完整,,對IC設(shè)計業(yè)最大的好處是溝通效率?!垢咚賯鬏斝酒瑯I(yè)祥碩總經(jīng)理林哲偉表示,,若下單給格芯,光是技術(shù)溝通往返,,恐怕就比同在中國臺灣的臺積電要復(fù)雜得多,。
2020年第2季統(tǒng)計,全球前10大晶圓廠中,,有4家是中國臺灣業(yè)者(臺積電,、聯(lián)電、世界先進(jìn),、力積電),;全球前10大封測廠,有6家在中國臺灣(日月光,、矽品,、力成、京元電,、南茂,、頎邦),;產(chǎn)業(yè)鏈完整優(yōu)勢,也孵化出許多優(yōu)異的IC設(shè)計業(yè)者,,全球前10大IC設(shè)計公司中,,中國臺灣也入榜3家(聯(lián)發(fā)科、聯(lián)詠,、瑞昱),。
「未來10年,臺灣半導(dǎo)體的前景我還是相當(dāng)看好的,?!乖趦砂抖加型顿Y發(fā)展半導(dǎo)體經(jīng)驗的黃崇仁認(rèn)為,臺灣不只在技術(shù)制造和產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)上具有優(yōu)勢,,制造成本更具全球競爭力,, 「比中國便宜20%左右?!乖偌由现袊_灣工程師性格細(xì)膩,,有耐性突破制程瓶頸,這群默默耕耘的工程師過去功不可沒,,未來也會再創(chuàng)佳績。
中國臺灣,,僅占全球土地面積0.02%的蕞爾小島,,憑著穩(wěn)扎穩(wěn)打的技術(shù)基礎(chǔ)和完整產(chǎn)業(yè)鏈,在全球半導(dǎo)體總產(chǎn)值強(qiáng)占19.7%,。面對全球保護(hù)主義興起,,各個國家和地區(qū)發(fā)動科技貿(mào)易戰(zhàn)此起彼落,中國臺灣這支半導(dǎo)體艦隊,,將持續(xù)扮演全球科技不可或缺的存在,。