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中美的霸权争夺已彻底浮上台面,而“半导体”在这场角力中更是扮演关键脚色。台湾不
但有“芯片之岛”之称,又在两国争霸的前沿位置,势必无法置身事外。推荐这本《半导
体投资大战》,让你一次搞懂这场无烟硝的战争。
作者金荣雨是顶尖 IT 专家,被誉为“韩国最可靠的分析师”。书中他以半导体为轴,细
剖中美两国的对抗与策略,不管你是想了解两强竞合的前世今生,或想从中寻找投资契机
,都相当推荐一读。
这篇文首先会简介半导体产业的分工基础;接着探讨“第四次工业革命”这个重要节点;
由此延伸出美中两强的布局对抗;最后则会谈谈竞争现况与未来展望。
【半导体产业小科普】
身在台湾,相信大家对“半导体”这词应不陌生,但大概只停在护国神山之类的印象。这
边就简单跟大家科普一下这庞杂的产业。
〔半导体产业的分类〕
半导体大致分两类:记忆半导体和系统半导体。内存半导体用于储存资料;系统半导体
用于处理资料。
记忆半导体多采少样大量生产模式,主要分成 DRAM(挥发性)与NAND(非挥发性)两类
产品;系统半导体则采少样客制化的方式,生产如CPU、GPU等元件。
〔半导体产业分工结构〕
记忆半导体公司多半是设计、生产一手包,这方式称为 IDM 模式。三星和SK海力士都是
采用这样的一条龙结构。
而系统半导体因产品种类多变,形成以下 3 种类型的分工模式:
1.无厂半导体(Fabless)
专门从事半导体设计的公司,通称 IC 设计厂,乡民常暱称为猪屎屋(design house 谐
音)。代表厂商有高通、联发科。
2.晶圆代工厂(foundry)
接受设计厂委托,代工生产半导体的公司,也就是大家常听到的“晶圆代工”。台积电就
是其中翘楚。
3.封装测试代工
将代工厂生产的芯片封装商品化或检测产品是否不良的公司。硅品、日月光都是这类型。
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另外,还有一种类型也很重要:半导体设备商。它们生产半导体制造机台,与 IDM 和代
工厂为合作关系。如艾斯摩尔和应用材料都是知名的厂商。
【第四次工业革命】
我们的生活已与半导体密不可分,不管是手机、电脑还是汽车都有芯片的身影。而未来晶
片的重要性只会增不会减,因为我们正处于一个关键节点:第四次工业革命。
在此快速带过前三次革命:第一次工业革命始于 1784 年的英国,借由改良蒸汽机使生产
力大增;第二次工业革命是指 1870 年进入的电器时代,促进铁路、钢铁建设快速发展;
第三次工业革命又称“第三波”,指的是在电脑催化下,资讯、自动化生产蓬勃的世代。
而第四次工业革命是由克劳斯.史瓦布提出,指的是利用连线、去中心化、分权、共享与
开放,朝“智慧化”发展的世界,如现在很夯的元宇宙或 Web 3.0。在疫情助攻下,自动
化、远距、虚拟实境等需求都因此暴增,可说加速了第四次工业革命的进程。
https://imgur.com/PJipvzm
四次工业革命示意图(截自《半导体投资大战》)
想建立这样的世界,需要大数据、人工智能、云端、区块链等技术配合。而这些技术背后
都有个避不开的关键:芯片。没有芯片,这些应用都只是空谈。这就延伸到接下来要谈的
中美竞合。
【中美角力竞合】
中美角力是场霸权争夺战。中国希望成为新霸主,美国则想维持领头羊位置。两强都想抢
到半导体领域的优势,进而取得第四次工业革命的主导权。因此这场争夺的本质可说是“
技术战”。
〔中国的野望〕
中国想重振雄风,成为世界霸主早已非新闻。早在毛泽东时期就有超英赶美的“大跃进”
运动,结果是众所皆知的失败。
随着习近平上台,所谓“中国梦”更是跃上舞台,希望在 2050 年实现社会主义现在化强
国的目标。为实现这野望,中国推出各种计划,其中一项便是“中国制造 2025”:
-2015年到 2025 年挤身如美国、日本、韩国等制造业强国之列
-2026 至 2035 年达到制造业强国中等水平
-2036 年至 2045 年成为先进制造国,领导全球市场。
而半导体在这计画里当然是重中之重。中国可说倾国之力去发展。收获也相当丰硕,像华
为在 2020 年第二季就爬上全球手机市场首位,其子公司海思半导体也成为全球十大半导
体企业。
〔美国的反制〕
面对中国强势崛起,美国当然不会坐以待毙,于是便有了“制裁华为行动”。在制裁下,
华为手机无法取得含有美国技术的半导体芯片与授权。更糟的是,英国半导体设计厂
ARM 也加入制裁行列,让华为无法获得手机市场使用的 AP 基本单芯片设计架构及技术授
权。
此外,美国还施压台积电停止接收海思的订单。华为在无法取得 ARM 架构又无法借助台
积电先进制程的双重打击下,在半导体产业几乎等于出局。
这回合的争夺,美国可说彻底占上风,但中国也不甘就此收手。由此,中美走向新的混局
……
【未明的未来】
面对美国的制裁,中国当然得找寻出路。同时美国为了维持霸权,同样采取许多行动。
〔中国再一搏〕
中国经过华为事件后,领悟到先进制程晶圆代工厂的重要性,并担忧使用美国半导体设备
生产的三星与 SK海力士也可能随时会停止供货。因此,中国开始大力推动晶圆代工与记
忆半导体的“国产化”,扶植如中芯国际(晶圆代工)或长江储存(记忆半导体)等企业
。
身在半导体业对中国的大兴土木应该都满有感的。像我就曾在合肥、厦门等地参与过系统
与内存半导体的建厂。
不过美国的制裁力道依旧强劲。像是阻止艾斯摩尔的光刻机输入中国,就让中芯的制程节
点卡在 14 奈米。前阵子虽有报导指出中芯成功跨入 7 奈米制程。但他们并非用最先进
的 EUV 机台,而是用 DUV 机台搭配多重图形曝光硬干,要再往下发展几乎是不可能。有
兴趣可参考曲博的解说。
https://www.youtube.com/watch?v=4SQaDpIgo2E
而中国对半导体的大补贴很多时候也未必能收到回报。最经典的案例莫过于武汉弘芯烂尾
破产。武汉弘芯号称要导入 7 奈米以下先进制程,还延揽台积电人称蒋爸的蒋尚义来当
执行长,可说声势浩大。但最后只是闹剧一场,还被评论为是场觊觎地方政府补助金的诈
骗案。
整体来说,中国虽在半导体设计领域相当进步,但制造技术却仍相当落后。在美国的技术
压制下,未来发展应该会相当坎坷。
〔美国重回归〕
虽说制裁发挥强效,但美国半导体发展同样有其隐忧。最基本的问题便是缺乏本土芯片的
制造能量。比如书中提到,iPhone 的内存和晶圆代工零组件几乎都得向韩国与台湾采
购。
前谷歌执行长,现任美国人工智能国家安全委员会主席艾利克.施密特就曾针对芯片生产
过度依赖台湾的问题提出警告。因此对美国来说,当务之急便是要建立自己的“芯片生产
基地”。
为解决这问题,美国也推行许多政策。像促进芯片生产的《美国芯片法》,就对半导体设
备和生产设施提供大量补助。另外像是台积电在亚利桑那州建厂也属于这个战略下的一环
。
总得来说,美国的战略大目标就是希望打造一个完整半导体制程供应链(设计–制造–封
装–测试),建立健全的产业生态。
〔去全球化时代〕
从上面的分析不难发现,中美两国都致力于将芯片生产“本土化”。这里就必须提到一个
近来的重要趋势:去全球化。
全球化曾蔚为主流,大家对这样全球协力分工模式都已相当熟悉。半导体更是这样跨国合
作的经典产业。但一切随着 COVID 疫情爆发有所转变……
肺炎对世界的冲击自不待言。各国在疫情中可说饱受供应链断链之苦。大家意识到全球化
的“脆弱性”,进而反思全球分工的问题,将制造链拉回本土。台积电总裁魏哲家就表示
全球化的效率供应系统已成过去,未来区域化将会成为主流。
因此,在疫情与中美新冷战的催化下,我们将迎向一个追求排他、自给自足的供应新世代
。这场芯片大战的未来依旧混沌。
【总结】
本书内容极为丰富,不但精准爬梳中美政经局势,更清楚描述半导体产业的脉动。很佩服
作者能将这些庞杂资讯统整地亲民易懂。本文仅做简单梳理,更多宝藏就给大家自己到书
中探寻了。
硬要说缺点,大概如财报狗共同创办人小郑在推荐序所言:前瞻性内容较为不足。虽名为
《半导体投资大战》,但并没有太多针对未来情势发展的洞见分析,对投资者帮助有限。
不过如果想投资半导体产业,这些基础知识绝对有利无弊。如果想近一步投资相关产业,
推荐可以去听财报狗 Podcast,相当有料的。
总得来说,是相当优质的统整性书籍。只要吸收这些知识,对于判读中美政经局势和半导
体相关新闻都会很有帮助。
【后记:台湾之我见】
身为半导体小奴工,在介绍那么多书后终于聊到“本行”,觉得很开心(?)
平日大家可能只能从新闻了解中美贸易战。但对很多状况我们来说其实近在眼前。比如我
同事就有遇过在中国在装机到一半,被美国总部要求停止支援,禁止入厂的经验。
作者在书中有特别强调韩国得把握机会成为半导体产业赢家,掌握第四次工业革命主导权
。身为台湾人,我当然更在乎台湾在这场乱局中的位置。
老实说我对台湾半导体“制造”是有信心的。虽常被酸奴又爆肝,但必须说,“奴”性还
真是台湾半导体业的护城河。台积电的“十万青年十万肝”真的不是开玩笑,其他国家的
人很难这样任劳任怨地为公司付出(好像不是优点……)。
依我中国建厂的经验,其品质实在欠佳,加上美国制裁,在先天不足后天又失调的状况下
,未来应该发展有限;至于美国,虽然凹到台积去亚利桑那建厂,但要在异地复制台积的
“文化”大概不可能。未来先进制程的生产主力大概还是在台湾。中美两国恐怕都难以取
代台湾的特殊性。
在我看来,台湾的半导体制造产业链齐全,又具备人力优势,势必还是会在这乱局占有关
键席位。大家就一起帮轮班救台湾的工程们师们加油吧(笑)。