4月1日,美国半导体产业协会(SIA)和波士顿顾问公司(BCG)发布名为《在不确定的时代加强全球半导体供应链》的研究报告,分析了全球半导体供应链带来的益处与风险,建议美国政府尽快采取行动,以确保其在半导体产业的长期实力与弹性。
美国商务部长雷蒙多4月20日在参议院称,美国欠缺半导体生产能力,供应链几乎被掌握,对国家安全和经济安全造成风险。
上述报告指出,半导体产品的设计和制造流程非常复杂,需要非常高的研发投入与资本支出。在此背景下,形成了高度专业化的全球供应链,不同地区根据其自身优势在供应链中发挥不同作用。
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例如,美国凭借其强大的科研基础、大量的工程人才以及市场驱动的创新生态系统,在电子设计自动化(EDA)、核心知识产权(Core IP)、晶片设计和先进制造设备等研发密集型领域处于领先地位。
东亚拥有政府激励措施支持下的大规模投资以及强大的基础设施和娴熟的劳动力,因此在晶圆制造方面处于领先。中国在组装、封装和测试方面处于领先地位,这些领域对技术水平和资本投入要求较低,但中国正在积极投资,以便在整个价值链中扩张。
![美国设计出来的“水平分工”,让他们专注于上游设计开发,不拥有工厂,向专利及数据等无形资产倾斜,将投资额巨大但附加值小的生产丢给亚洲企业。这是矽谷AI晶片设计初创公司Groq的工程师正在检查自家的晶片。(图取自Groq/路透社) 美国设计出来的“水平分工”,让他们专注于上游设计开发,不拥有工厂,向专利及数据等无形资产倾斜,将投资额巨大但附加值小的生产丢给亚洲企业。这是矽谷AI晶片设计初创公司Groq的工程师正在检查自家的晶片。(图取自Groq/路透社)](https://www.orientaldaily.com.my/images/uploads/news/2021/JUNE_2021/20210606/J56.jpg)
报告指出,当前高度专业化的全球半导体供应链分工,促使半导体产业不断实现技术创新,并降低了产品价格,使消费者受益。
惟各国如今意识到半导体已是各国基础关键产业,一旦断链将间接冲击经济成长率,纷纷期望扶植在地企业,区域自给自足意识兴起,各国纷纷鼓励半导体业投资。
掌握全先进制程 需盖6晶圆厂
报告称,假设没有此种全球供应链,全球四大区域:美、中、台日韩、欧洲若都建立完全自给自足的本地供应链,将需要增加至少1兆美元(约4兆1129亿令吉)的前期投资,随后每年的维运成本也高达1250亿美元(约5140亿6083万令吉),并将导致半导体价格总体上涨35%至65%,继而导致消费端电子设备成本上升。
因此BCG对美国政府的建议,是建立最低程度以国安为考量的先进制程(10纳米以下)晶圆厂产能2至3座,年产能2至3万5000片晶圆,以维持关键基础设施的运作(如政府、电信、航空及能源等产业),但若包含先进逻辑晶片与相关应用都要自足,则约需6至7座晶圆厂产能,相当于2000亿美元(约8225亿6600万令吉)民间与政府补助金额。
另外报告指出,若统计全球“单一区域供应全球半导体产业超过65%以上产能,若该点一旦出问题,全球半导体生产将停摆”的高风险产业环节,报告指出这样的产业环节高达50个。
报告提出, 美国政府应尽快采取行动,解决全球半导体供应链中的漏洞。为减少全球供应链严重中断的风险,美国政府应制定以市场为导向的激励计划,以实现更多元化的商业足迹。这些激励措施应旨在扩大美国本土半导体产能,并扩大关键材料的供给。例如,可通过激励措施提升本土半导体产能,从而使美国能够在国防、太空和关键基础设施领域实现先进逻辑晶片的自给自足。
报告还呼吁美国政府采取另外一些行动以提高供应链的长期弹性,包括:为国内外企业提供公平的全球竞争环境,大力保护知识产权;促进全球贸易,推动研发及技术标准制定方面的国际合作;投资基础研究、STEM教育(科学、技术、工程和数学教育)和劳动力发展;推进移民政策,使全球领先的半导体公司吸引到世界级人才;建立一个明确且稳定的框架,以便对半导体贸易进行有针对性的管控,避免对半导体技术和供应商进行宽泛的单边限制。
台韩若断链 冲击全球营收
据台湾科技财经杂志《数位时代》报导,BCG董事总经理暨全球合伙人、全球半导体业务负责人徐瑞廷说,若探究制程分布,这92%先进逻辑晶片产能(10纳米以下)集中台湾,且台湾约生产全球的40%逻辑晶片产品,牵动的是全球4900亿美元(约2兆196亿5210万令吉)的终端产品产值,等同于一年全球半导体产值。
半导体晶圆代工(一般制程与先进制程)及封测产能集中东亚,被波士顿顾问公司归纳为50个高风险环节中的3个。而对台湾来说,先进处理器与双面抛光、射频、基频晶片设计集中美国。DRAM记忆体集中韩国,光阻制程原料集中日本,也有非常多的高风险环节,其实是台湾半导体产业链欠缺的。
同样的,韩国记忆体供应链占全球比例44%,若这条链崩溃,若日本终止供应记忆体原料给韩国,韩国半导体产值蒸发650亿美元(约2679亿5725万令吉)产值,但电子代工大厂们(包含台湾电子五哥:鸿海、纬创、广达、仁宝、英业达)营收可能大减7500亿美元(约3兆917亿7570万令吉),冲击竟比台湾半导体断链更严重。
报告提出了一种极端假设,即台湾晶圆代工厂完全停产一年。此种情况可能会导致全球电子产品供应链陷入停顿,造成严重的全球经济混乱。如果台湾永久停产,则需要至少3年时间和3500亿美元(约1兆4428亿930万令吉)投资,才能在世界其他地方建立起能够替代台湾代工厂的产能。
![台湾半导体产业链欠缺的高风险环节,其中荷兰半导体设备业制造商阿斯麦尔(ASML)生产的极紫外光刻机,对于晶圆代工龙头台积电的先进制程至关重要。这是阿斯麦尔工作人员进行极紫外光刻机的最后组装。(图取自Bart van Overbeeke Fotografie/ASML/路透社) 台湾半导体产业链欠缺的高风险环节,其中荷兰半导体设备业制造商阿斯麦尔(ASML)生产的极紫外光刻机,对于晶圆代工龙头台积电的先进制程至关重要。这是阿斯麦尔工作人员进行极紫外光刻机的最后组装。(图取自Bart van Overbeeke Fotografie/ASML/路透社)](https://www.orientaldaily.com.my/images/uploads/news/2021/JUNE_2021/20210606/J57.jpg)
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