外交政策中國五到十年無法獨立製造半導體台積電成美中對抗地緣政治核心

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發佈時間2/17/2021 11:22:53
最後更新2/17/2021 12:04:41

【沃草記者賴昀編譯報導】美國重量級學術刊物《外交政策》(Foreign Policy)分析,半導體已成為美中兩大國科技競賽的激烈戰場,而臺灣由於其半導體製造與技術供應鏈的關鍵地位,無可避免的在兩大國之間,成為地緣政治的核心。《外交政策》特別提到臺灣,表示臺灣的台積電處於美中對抗核心。儘管中國大撒幣投資半導體,但在未來五到十年內中國仍然不可能有獨立製造半導體的能力,而鑑於臺灣在半導體製造和技術供應鏈中的核心地位,中國很可能會利用其經濟影響力,包括施加貿易限制、挖角人才、網路攻擊來打擊臺灣的半導體公司,從而獲得支撐其中國國內產業所需的關鍵半導體技術 。

原圖來源:[Visegrad Insight](https://visegradinsight.eu/high-time-new-technological-alliance/);授權條款:CC 3.0 - Jacobs School of Engineering, UC San Diego

原圖來源:Visegrad Insight;授權條款:CC 3.0 - Jacobs School of Engineering, UC San Diego

半導體,就是一般所稱的「晶片」,是如今全球經濟成長、安全、科技創新最重要的核心,體積比一張郵票還小、厚度比一根頭髮還薄,由大約 400 億個零組件組成,對世界發展的影響力超越工業革命。從智慧型手機、個人電腦、醫療用品到網路、電動汽車、飛行器、超音速武器,半導體在電子設備、全球電子商務當中無所不在,隨著人工智慧(AI)、量子計算、物聯網(IoT)、高階無線通訊(尤其是 5G)等需要運用頂尖半導體技術的新興科技興起,世界對半導體的需求飛速成長。但是武漢肺炎大流行、和國際貿易爭端,使半導體產業供應鏈和價值鏈吃緊,美中技術競賽更使半導體供應鏈落入分裂的風險,導致技術分化、貿易中斷。

《外交政策》指出,過去幾十年,美國一直領銜半導體產業,2020 年,美國控制全球 48%(價值 1930 億美元)的市場份額,根據市場研究調查單位 IC Insights 的資料,世上最大的 15 家半導體公司當中,就有 8 家在美國,英特爾(Intel)的銷售量更是全球第一。

中國則是半導體產業的淨進口國,重度仰賴外國製造商——尤其是美國。2020 年,中國進口了價值 3500 億美元的晶片,比 2019 年增加了 14.6%。但過去 6 年,中國推出《中國製造 2025 計劃》和《促進國家集成電路產業發展的指導方針》,利用金融手段、智慧財產和反壟斷規範,來加速其國內半導體產業發展,以減低對美國的依賴,並企圖讓中國自己成為全球科技領導者。

隨著美中貿易戰越演越烈,尤其是先前在川普政府的領導下,美國一直以更嚴格的許可政策,來收緊半導體出口管控。《外交政策》指出,人們仍然擔心中國利用民生供應鏈獲取美國技術,並用於中國軍隊和監控系統。

《外交政策》提到臺灣,表示處於這些世界強權中間的就是臺灣的台積電(TSMC),指出台積電是半導體產業的領先製造商,在全球晶圓代工市場佔有 51.5% 的市佔率,擁有全世界最先進的晶片製程,供貨給蘋果(Apple)、高通(Qualcomm)、博通(Broadcom)、賽靈思(Xilinx)等美國知名公司。另外,台積電還有供貨給華為等中國公司,直到 2020 年 5 月美國商業部因為安全因素,限制對華為供貨,台積電因此對華為中斷供貨。

台積電是半導體產業的領先製造商,在全球晶圓代工市場佔有 51.5% 的市佔率,擁有全世界最先進的晶片製程。(圖片來源:[Wikimedia](https://commons.wikimedia.org/wiki/File:TSMC_logo_on_Taichung_factory_building.jpg);作者:<a href="https://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=User:Briaxis&amp;action=edit&amp;redlink=1">Briáxis F. Mendes (孟必思)</a>;授權條款:<strong>CC BY-SA 4.0</strong>)

台積電是半導體產業的領先製造商,在全球晶圓代工市場佔有 51.5% 的市佔率,擁有全世界最先進的晶片製程。(圖片來源:Wikimedia;作者:Briáxis F. Mendes (孟必思);授權條款:CC BY-SA 4.0)

由於半導體產業鏈的領先技術,臺灣也成為美中對抗的地緣政治焦點。川普政府一系列加強臺美關係的舉動使臺海局勢愈加緊張、中國的區域軍事活動加劇,如今這樣的局勢考驗著拜登政府的決心。《外交政策》指出,政治情勢為全球半導體供應帶來風險,臺灣是半導體產業複雜生態的一部分,當前局勢也更加顯示了企業和國家越來越難以隔絕於地緣政治,尤其是在美中脫鉤的壓力之下。隨著地緣政治、貿易、技術爭端的加劇,以及武漢肺炎疫情持續對供應鏈造成損失,很多半導體公司紛紛嘗試儲備貨品或遷移生產設備來確保製造過程不受影響、干擾。

《外交政策》指出,由於半導體是美中戰略與技術競爭的核心,半導體產業將繼續經歷一系列保護性關稅和非關稅措施,這些都對半導體產業的生產和競爭力產生威脅,並列出以下五點重點:

  1. 半導體對於美國和中國都至關重要,兩大國相互依賴,也仰賴臺灣的頂尖半導體設備。

  2. 儘管投入大量資本,但中國在未來五到十年內幾乎不可能有獨立製造半導體的能力。由於獲得半導體製造設備和軟體的能力有限,中國公司無法與世界一流公司競爭,況且中國在整體上缺乏產業知識,這一點也阻礙了中國的半導體自給率發展。

  3. 臺灣將處於美中緊張關係的中心,鑑於臺灣在半導體製造和技術供應鏈中的核心地位,中國很可能會利用其經濟影響力,包括施加貿易限制、挖角人才、網路攻擊來打擊臺灣的半導體公司,從而獲得支撐其中國國內產業所需的關鍵半導體智慧財產 。

  4. 美國對半導體供應鏈各部分(尤其是台積電等製造商)所施加的單方面限制,加速了公私部門對美國決策對於全球供應鏈和企業競爭力的關注。一些公司發現了瓶頸和現有模式的脆弱性,因此正在評估新的製造模式,這使得投資和供應更加多元化,得以規避美國的經濟政策,這可能會對美國在半導體產業的主導地位造成損害。

  5. 拜登政府與美國公司之間的合作,對於在國家安全和商業利益之間達成平衡,至關重要。鑑於半導體監管的多邊框架不包括臺灣或中國,拜登政府可以通過經濟繁榮夥伴關係對話(EPP)加強現有的連結,以加強美臺經濟關係,並通過戰略經濟對話來修復中美關係。

美國重量級學術刊物《外交政策》(Foreign Policy)分析,半導體已成為美中兩大國科技競賽的激烈戰場。(翻攝自《外交政策》網站)

美國重量級學術刊物《外交政策》(Foreign Policy)分析,半導體已成為美中兩大國科技競賽的激烈戰場。(翻攝自《外交政策》網站)

《外交政策》另外說明,全球半導體生態系統互相高度連結。廣義上講,半導體(也稱為積體電路)是現代科技的基石。半導體是一種晶體材料,具有絕緣體(不導電)和導體(導電)的特徵。執行控制電流的基本功能的半導體器件(例如電晶體)通常連接在電路板上,電路板是電子產品的組件,可提供結構支撐以將所有其他零組件固定在適當位置,並提供必要的線路,將信號和電源連接到這些零組件。每個零組件都在各種微處理器晶片上執行特定功能,例如中央處理器(CPU)、儲存、傳感、圖像處理(GPU)和電源管理。半導體設備還可以讓手機、遊戲系統、飛機、工業機械以及軍事裝備和武器之類的設備之間進行通訊。

儘管對半導體的需求一直激增,但該行業的周期性卻加劇了市場的動盪和不可預測性。半導體的利潤取決於所生產晶片的類型,諸如消費者喜好、產品生命週期的縮短,以及技術進步都產生影響。隨著新一代半導體越來越小,電晶體越來越密集,其複雜性和生產成本也隨之增加,從而使供應鏈的每個環節都有機會提高產品競爭力和品質。因此,只有少數幾家公司可以設計和製造高端晶片,同時還能夠不斷進行技術改進。從設備生產到晶片製造,產品和服務要比競爭對手略勝一籌的公司能夠大幅獲利。

半導體生產過程的三個主要部分包括:設計、製造和組裝封測。全球只有少數幾家半導體公司是垂直整合製造(IDM),這些 IDM 公司包括英特爾、三星、SK 海力士和美光。半導體產業鏈中,許多公司是採「無晶圓代工模式」,該模式是將製造過程委託給專業公司(像是臺灣、新加坡和中國的製造公司),以降低生產成本和財務槓桿。 「無晶圓代工」公司沒有製造能力,專精於設計晶片,而代工廠商則專注於製造,外包的半導體組裝封測公司則負責測試半導體組件,並組裝到可用設備中。晶片價值的 90% 在設計和製造階段平均分配,在組裝封測階段再增添 10%價值。