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產業追蹤/從Intel擴產看半導體競合

本文共1738字

經濟日報 潘建光、鄭凱安

英特爾(Intel)新任CEO Pat Gelsinger在今年3月下旬宣布IDM2.0策略,將在美國擴建兩座晶圓廠並重啟晶圓代工業務,並擴大使用第三方晶圓代工產能,除原本部分委外的晶片組和Altera FPGA等,預期將在2023年起將PC和資料中心用處理器晶片委外製造。

2020年底時,英特爾在10奈米以下的最先進製程仍落後於台積電和三星,但2020年營收高達778.7億美元,領先三星和台積電,是全球半導體龍頭。英特爾近年來10奈米製程發展不順,無法全面應用於處理器產品。近來又遇Apple推出自有ARM架構M1 PC處理器逐步取代英特爾產品,因此新任CEO研擬的對應策略,不僅影響到未來PC與資料中心用處理器的產業供需狀況,亦恐影響全球晶圓代工業者間競合關係。

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對英特爾和三星來說,確保自有晶片產品的製程技術與供應量將優先於晶圓代工業務;對台積電來說,委製客戶可在商言商透過合約議價取得優先供貨地位,再加上台積電具專業服務能量和高度信賴關係,在中短期內之優勢地位仍難以挑戰。

前三大業者在最先進製程方面各有所圖,並藉鉅額資本支出及研發投資維持領先地位。而英特爾和三星對台積電來說,仍不足以威脅其最先進製程代工業務,但將是客戶的備位選擇和談判籌碼,讓台積電雖是先進製程的首選合作夥伴,卻因競爭態勢而影響議價能力。而英特爾重啟晶圓代工,先進製程方面在短期內恐難獲得蘋果、輝達及高通等主要晶片產品競爭業者的訂單,將迫使英特爾的代工業務聚焦在成熟製程。

以較成熟的14/16奈米以上製程看,三家大廠皆擁成熟且充裕的產能與設備,較低的晶片生產成本對非追求最先進製程的客戶來說,將有合作的吸引力。尤其英特爾擴建新廠,對於聯電、中芯國際等以成熟製程為主的晶圓代工大廠將造成衝擊。

原本美日歐等國家隨製程技術推展,大幅提高研發和資本投入,近年來已轉向專業分工、彈性合作的全球產業樣貌。除英特爾外,其他IDM業者多以特用晶片業務為主,如STMicroelectronics專業於多軸感測器、Infineon和Renesas專業於車用晶片等,讓其自有晶圓廠生產高利潤且具技術門檻之專用晶片,而將MCU(微控制器)等通用型晶片委託予晶圓代工合作夥伴。

去年以來,全球產業受到疫情、美國德州大雪、Renesas廠大火等供應鏈衝擊,讓美日歐等國有重拾、補強半導體國力之議。因此,預期歐美日國家除將重整其本土業者現有12吋、8吋晶圓廠產能布局,亦會透過產業政策補助海內外業者在當地建置先進製程,以讓其國內半導體產業在當地發展更加均衡。但此舉恐將擴大成熟先進製程的產能供給,影響全球晶圓代工業務之中長期發展。

英特爾等跨國業者積極擴廠,先進國家正著手重整並擴大投資其本土半導體產業,預期新增產能將加速晶圓代工業務競爭,不利於新興國家藉由爭取海外晶圓代工業務建立本土聚落。因此若新興國家缺乏本土晶片設計業者需求帶動,未來恐難維持其晶圓代工業務的正常營運。

WTO下之資訊科技協定(ITA)已有82個成員國,其中半導體晶片為關鍵產品之一,且在成員國間有進出口免稅優惠,新興國家難以透過關稅手段來吸引外商設廠。而先進晶片在晶圓製造和晶片封測之前期生產成本雖高,但晶片成品因便利運輸而降低物流成本,故不具因最終組裝而就地生產的吸引力,因此新興國家在短中期間恐仍難建立具足夠營運基礎的半導體產業聚落。

最先進晶片製程將因EUV設備和半導體材料等上游要素持續提高研發和生產成本,導致僅極少數晶片業者具足夠資源持續投入,而能使用最先進製程的晶片供應商也將屈指可數,仍以英特爾、高通、輝達、超微、聯發科或FPGA大廠為主。在強強聯手下,將使最先進製程仍將掌握在少數半導體業者手中。

甚至由於隨著3D晶片異質整合技術的推展,讓各家晶圓製造業者和晶片供應商亟需緊密合作和共同配合,以求晶片解決方案的完整與彈性,將促使半導體領導業者須在競爭中亦保持合作關係,以共同降低開發成本與發掘半導體晶片潛力。相較之下,二線以下業者將難以加入競爭,而是依賴成熟製程、生產效率、客戶關係和產線良率等關鍵要素決定營運成效。(作者是資策會MIC資深產業分析師)

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