全世界半導體都靠台灣?「台積電」接大廠訂單將面臨 3 大難題!
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全世界半導體都靠台灣?「台積電」接大廠訂單將面臨 3 大難題!

2021 年 1 月 29 日


全球的車用晶片缺貨,包括美國、日本、德國等國都寄望台灣的半導體業,紛紛提出希望增產的需求。這次的短缺危機讓各國都意識到產業發展過度取決於台灣的產能,這樣的不可或缺性對台灣是好事嗎?各國政府迫於車業困境紛紛求助台灣,車用晶片缺貨已升溫成政治經濟層面。而台積電面臨「車用晶片增產」的龐大需求,在政治力介入的狀況下,有三大難題須面對,分別為:100% 的產能利用率再接單將影響效能與良率、生產成本過高、影響既有大客戶晶片交貨。

兩大原因為什麼全世界極度依賴台灣半導體業

Bloomberg》以「全球危險地依賴台灣半導體(The World Is Dangerously Dependent on Taiwan for Semiconductors)」為題的文章,說明過去台灣在全球經濟的角色並沒有引起多大關注,但這次的車用晶片缺貨,讓美國、歐洲和日本不光是汽車製造商,甚至出動政府官員聯繫台灣,希望透過政治關係請求台積電增產援助。

其中提到兩大原因為什麼世界高度依賴台灣的半導體業:

  1. 台積電先進製程的技術為全世界高階晶片的主要代工廠。晶片趨向體積更小、效能更高,全世界仰賴程度更甚。
  2. 半導體上中下游產業鍊技術完備,提供強勁的政治及經濟槓桿能力

各大汽車業包括德國的福斯集團(Volkswagen AG)、本田汽車(Honda Motor Co.)、美國福特汽車及日本豐田汽車都因晶片供給不足,面臨被迫減產的問題,台積電 等台灣半導體大廠被寄與厚望。透過這次的車用晶片短缺,讓各國意識到晶片供應鏈過大幅度仰賴台灣,已達到「危險」等級,因此紛紛加速國內半導體業的投資。

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全球不只鬧「晶片荒」!汽車業遇到什麼「大麻煩」?

以「台積電」為中心的半導體生態系統位居要角

台灣半導體產業總產值達 1,073 億美元,世界排名第二,市佔率達 19.7% ,僅次於美國的42.9%
 IC 設計 產值約 284 億美元,全球第二,市占率約 21.7% ,僅次於美國的 59.7%
晶圓代工 產值約 544 億美元,全球第一,市占率約 54%
 IC 封測 產值 184 億美元,全球第一,市占率約 59%

▲截至 2020 工研院台灣半導體產值

其實在半導體供應鏈上,晶片設計、電子軟體是美國的強項;荷蘭的 ASML(艾司摩爾)近乎壟斷先進半導體設備;日本則扮演在上游供應化學原料和晶圓的關鍵角色。物聯網、雲端與人工智慧等技術的發展須建立在更輕薄的裝置上,晶片因此須要朝向體積更小、效能更高發展。而半導體價值鏈上,台積電在外包製程上位居最關鍵地位

據 TrendForce 報告,台積電 2020 年第三季以 53.9% 市占率居全球晶圓代工市場龍頭。除了台積電,日月光已是全球技術頂尖的封測廠,聯發科也表現優異成為全球最大智慧型手機晶片的製造商。

車用晶片客戶的訂單規模長期以來不及消費性電子廠商,因此與台積電、聯電等大廠在價格上談不攏而無疾而終。加上去年疫情停工影響產能,各國的晶片供應斷鍊。如今各國透過政治介入迫切希望台灣能增產,但半導體業者的接單將對整體運作流程與議價產生衝擊。

政治介入壓力,台積電有哪三大難題?

針對國際車用晶片荒,經濟部長王美花 27 日表示,已經與台灣4大廠商取得共識,願意配合政府請求,盡力支援車用晶片,滿足國際需求。28 日台積電表示「正重新調配產能以增加對全球產業的支持,緩解車用晶片供應挑戰對汽車產業造成的影響」。並宣布將以「超級急件(super hot run)」生產車用晶片,將週期縮短最多 50%,但先前法說會中已顯示當前產能滿載,如今得處理車用元件的訂單,意味著其他大廠的訂單可能會受到影響,且設備機台面對緊急大單的生產需求,效能和良率都有降低的風險。這樣的趕工,也讓台積電的生產成本升高。

綜上所述,台積電將面對三大難題:

  1. 目前產能滿載,設備機台的效能與晶片良率有下降的風險
  2. 生產成本提高,各國大廠會否接受?
  3. 車用晶片急單插隊,恐影響其他大客戶的晶片交貨

由於超級急件的做法就是「臨時插單生產」,大多數車用晶片的正常生產週期(cycle time,從生產到出貨)至少是40~50天,而台積電採取的「超級急件」作法,可以把生產週期短至20~25天,或甚至更短。

台積電目前前兩大客戶為美國超微(AMD)與蘋果,合計貢獻台積電營收超過 30%,其他大客戶更包括有資料中心晶片需求的 Google、Amazon 。如今政治力介入不但將影響已滿載的晶片製造時程,台積電更要與長期客戶商討調整交貨期。生產成本提高將由誰買單?也是一大難題。

中國政治壓力促使各國自主研發晶片

據 29 日《Bloomberg》的報導,台灣的經濟成長率因 2020 年防疫有成與世界對半導體的高度需求,時隔多年可能將超越中國大陸,根據調查經濟學者分析後得出的中位數,官方資料很可能會顯示台灣 2020 年經濟成長率達 2.55%,而中國是 2.3%。

以台積電為中心的台灣半導體產業鍊,在目前先進晶片需求越來越大的趨勢下已在世界上越來越舉足輕重,但彭博的文章也指出,供應鏈最大隱憂,是來自中國的地緣政治威脅。中國大陸近期侵擾台灣沿海的頻率不斷,如果真的以武力威脅,影響晶圓廠和封裝廠的運作,全球半導體產業將連帶受損。

此次的晶片告急危機,使各國加大自身研發晶片的能力。但因為汽車供應鏈耐用度要求較高,需耗費較長時程認證,汽車晶片製程的認證亦需要時間,現在各國的晶片短缺恐怕不是急單就能立即解救。全球的晶片產能移轉也需要時間。

參考資料:

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週餘
 
 
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