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依賴亞洲代工風險高 美國擬提高自主晶片產能

最新更新:2021/02/09 20:13
車用晶片製造過度依賴亞洲的長期問題,已在美國產官學界掀起反思。(示意圖/圖取自維基共享資源,版權屬公有領域)
車用晶片製造過度依賴亞洲的長期問題,已在美國產官學界掀起反思。(示意圖/圖取自維基共享資源,版權屬公有領域)

(中央社記者林宏翰洛杉磯6日專電)車用晶片缺貨凸顯全球半導體供不應求,製造過度依賴亞洲的長期問題,已在美國產官學界掀起反思,並從國防安全與健全供應鏈的角度擬定政策、尋求解方。

2020年疫情籠罩下,全球經濟大受影響,供應鏈中斷的後續效應一直延續至今年,車用晶片大缺貨,美國、日本、德國等汽車製造大國紛紛向台灣求援,在亂世之中,更顯晶圓代工龍頭台積電的重要性。

與此同時,美國半導體產業過度仰賴亞洲如台灣的台積電、韓國的三星電子等晶圓代工廠製造晶片,這現象再度成為焦點。美國媒體彭博(Bloomberg)1月報導,全球依賴台灣代工晶片已經到了「危險」程度。

現代生活大大小小電子產品都要晶片,尤其在疫情下,遠距工作、家庭娛樂需求大增,推動個人電腦銷售成長,半導體製造商把產線轉向電腦、平板、視訊裝置等設備,排擠了車用晶片的產量。

疫情初期,車廠預期銷售銳減,再加上防疫理由,各大車廠紛紛減少產量,甚至一度停工數月,不過去年底汽車市場反彈,業者措手不及,想要恢復汽車產線,卻少了車子裡不可缺少的重要零件。

總部位在南加州,人工智慧(AI)晶片設計公司耐能智慧(Kneron)執行長劉峻誠向中央社記者表示,在半導體產業這麼多年,第一次看到這種情況,設計一個晶片請代工廠製造,需半年以上才能拿到產品,可見供應吃緊。

「搶到訂單不難,搶到產能才難。」劉峻誠表示,過去從晶圓廠拿到產品的時間大約1個半到2個月,去年中變成4個月,到了第3季拉長到6個月,現在要等到9個月後。

劉峻誠指出,晶片缺貨潮原因之一是5G換機潮。5G 電信設備使用的晶片,比4G晶片要大上10幾倍,因此一片晶圓能夠切割出來的5G晶片,比原本的產量要少了10 倍以上,使得晶圓廠的供貨量受到限制。

全球晶片短缺現象,一方面凸顯台灣在半導體產業舉足輕重的地位,另一方面無論是美國、日本或中國都想增加晶片製造自給自足的比例。美國半導體協會(Semiconductor Industry Association)統計,美國製造的晶片從1990年占37%,至今日只剩12%

半導體協會執行長紐佛(John Neuffer)指出:「全球整體經濟環境受疫情影響,2020年半導體銷售額卻出現些微成長。全球半導體需求增加,但美國製造的晶片卻從1990年占全球總量37%到今日的12%。如果美國政府不採取行動,情勢只會更嚴重。」

過去20年間,多家美國晶片設計公司降低投資本土產線、半導體生產移往亞洲,賺進數十億美元,這些公司的市場估值推向數兆美元。

在商言商,晶片生產外包給台積電、三星等擁有先進技術的亞洲公司是合理決定。但同時,過度依賴也到達危險程度。全球約70%先進晶片製造在台灣,外媒分析,這也是為何中國軍機頻頻進逼之際,美國派出航空母艦經過的原因。

學者分析,地緣政治、颱風和地震等潛在風險,把晶片生產製造擠在同一個地方必須承擔相對後果。如同疫情之下,美國缺乏生產防疫裝備、口罩的能力,一旦亞洲貨源中斷就會發生危機。

前總統川普任內,美國國會提出「晶片美國製造法案」(CHIPS for America Act)就是為了提高國內自主製造晶片的產能。

今年1月國會通過的「國防授權法案」裡,已列出對半導體製造的獎勵措施,可能協助英特爾、格羅方德、三星和台積電等獲得政府資金,在美國當地建廠,如此進一步降低成本,進而使得美國在全球半導體市場中獲利。

除了健全供應鏈,降低高科技產業的風險外,國家安全是另一個重要議題,過去幾年美國政府在國防晶片安全上投入不少心力。劉峻誠幾年前曾以學者身分,參與美國政府情報先進研究計劃署(IARPA)的可信賴整合晶片(TIC)研究計畫。

劉峻誠指出,當時參與內部會議時,還需進入重重金屬包覆的密閉空間開會,目的是為協助美國開發安全的軍用、航空用晶片,降低在亞洲製造的風險,與國防部先進研發計畫署(DARPA)的電子復興計畫相關。

美國政府動用國家資源,投入安全晶片研發已超過10年,DARPA近年提出振興「在地生產」的電子復興計畫(ERI),符合國防部2018年公布的「評估與強化美國製造與國防產業基礎與供應鏈韌性」,確保軍用電子產品的安全。

無論是川普政府或新上任的拜登政府,都想提高自主生產晶片能力,確保美國在科技產業的領先地位。從2020年晶片美國製造法案,到2021年「國防授權法案」提出獎勵半導體本土製造的措施,都可看到相同趨勢。

不過,台積電在晶圓代工領域的優勢地位不是短期就能被取代,擴大美國本土晶片製造仍困難重重。哈佛大學商學院教授史兆威(Willy Shih)在彭博的訪談指出,半導體產業設計與生產分工是長期發展的結果,不可能一夕扭轉。

「這問題存在多久,就得用多長時間來解決。」史兆威分析,如台積電在1980年代就已經成立,好幾十年努力下來的優勢不會輕易消失。

史兆威表示,晶圓代工是資本密集產業,必須投入大量資金,高通、蘋果等科技公司滿足於這樣的合作模式,因為能帶來最大效益。

從需求面來看,美國生產的晶片若成本高、價格貴,生產出來也沒有競爭力;再加上製作流程有許多業內隱性知識,這些都難於短時間內轉移到美國。(編輯:林憬屏)1100207

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