半導體是台灣「護國神山」，到底為什麼？ 為何全世界都在搶？未來有哪些發展方向？ 中美「半導體新冷戰」，下一步怎麼打？ 「韓國最可靠的分析師」金榮雨，一本書讓你搞懂 半導體供應鏈、美中對抗、應用趨勢、投資重點 快速全盤掌握半導體商機！ 「半導體」是電器運作的關鍵組件，不僅筆電、手機、平板電腦等日常3C商品搭載它才動得起來；近年來設計精密、複雜的人工智慧（AI）、衛星通信乃至國防武器等的核心運算和高級功能，全都依賴半導體完成。在「第四次工業革命」即機器人、人工智慧、奈米科技、量子電腦、生物科技、物聯網、5G、自駕車興起之下，半導體成為不可或缺的戰略資源。 半導體這麼重要，但是它的生產過程極其複雜，上游（IC設計）→中游（晶圓製造，有先進及成熟製程）→下游（IC封裝測試、IC通路），營運模式有兩種，一為「垂直整合製造」（IDM）的營運模式，即一個公司包辦從設計、製造到銷售的全部流程，需要雄厚的資本，如美國英特爾；另一是伴隨著產業發展與全球化，「高度垂直分工」的模式，像是由張忠謀創立台積電的專業晶圓代工模式，全球巿占率過半、供應鏈佈局在台灣、韓國等地的半導體企業。 ◆中美「半導體新冷戰」如何發展? 中國在習近平接班之後，以快速成長的中國國力為基礎，向國內外宣布要實現中華民族偉大復興的「中國夢」，2015年更宣告《中國製造2025》以半導體自給率70%為目標，對台、韓等地代工廠深具威脅性，中國官方色彩濃厚的紫光集團也邀約收購美國電子大廠，展現擴展半導體電子產業版圖的強烈企圖心。 然而，情勢在高呼「美國優先」（America First）的川普上台之後有了轉變，一方面，美國對中路線改為強硬，美中貿易戰開始；另一方面，在本土和經濟區域內建構自有的供應鏈勢在必行。尤其在屬於未來產業核心的半導體製造更是重點所在。在此之下，半導體產業帶動國際政治局勢產生了巨變。 直至2021年拜登上台，由「美國優先」，改走「聯盟優先」（Alliance First），改由形成區域整合，與其他國家共同牽制中國。美國預計投資520億美元興建七至十座晶圓廠，力邀台積電與三星在美國本土投資新廠，並給予英特爾建廠補助。在此之下，世界半導體供應鏈正在重組，中美「半導體新冷戰」已經到來。 ◆台灣在半導體爭霸戰中的角色 作者特別提醒的是：現在美國最關鍵、但風險最高的環節就是台灣。美國的「第一島鏈」連接琉球群島－台灣－菲律賓－南海－馬來西亞，以台灣為島鏈的中心，如同一艘不沉的航空母艦，現在中國實施大規模軍事訓練，或是侵擾台灣空域的頻率也愈來愈高，若中國占領或封鎖台灣，「第一島鏈」將陷入危機。 由於美國高度依賴台積電代工生產晶片，若台積電受攻擊，美國半導體產業將陷入癱瘓，並且對其他產業造成嚴重影響。也因此，美國也必須將晶片生產移回本土，在北美地區自建「設計－製造－封裝－測試」完整半導體製程的供應鏈。 ◆半導體自主化的新投資商機 面對這場已經無法回頭的全球半導體爭霸戰，正是時候深入思考這產業變化如何發生、未來我們應該如何應對，以及即將到來的新機遇。有「韓國最可靠的分析師」的金榮雨，現任SK證券研究中心高級研究員，以目前的美、中態勢及台、韓因應來描繪出半導體長期發展藍圖。 他建議，美國尋求建立自家半導體供應鏈的半導體培育策略之下，對於半導體企業而言，原本荷蘭、台灣、日本、韓國等美國傳統盟友都將面對新的市場環境。對於投資人而言，應該將視野放寬，納入與第四次工業革命連結的半導體公司，才是漂亮的投資組合。 半導體已經是是商業、科技、國家安全的關鍵資源，美中兩強爭相擴產，台韓日荷則各占優勢……局勢不斷變化，《半導體投資大戰》從過去、現在和未來展望的宏觀視角認識半導體，這是一本告訴我們應該如何佈局、前進的書。 ◎本書特色 1.護國神山的半導體產業，台灣人最關注、也最需要懂 台灣電子業在國際最受矚目、占最大市值、投資者最多……，是產業最重要的一環。本書由目前最熱門的中美兩強半導體競爭態勢說起，畫出半導體產業的全覽圖及未來可能的趨勢走向，對於業內人士而言，有翔實的資訊整理，對財經主題讀者而言，可了解產業大方向，對投資人而言，可作為投資標的的提點。 2. 兼具半導體的經濟面向與戰略面向 中美貿易戰，半導體可謂既是經濟資源，也是戰略資源。一本書就可以從兩種面向串連起國際政治經濟的全貌、美中韓台的個別盤算與角力，讀者可獲得的知識含量更大、視角更寬。 3.寫作風格平易、資訊簡單扼要！無基礎者亦可閱讀 資深IT專家、知名分析師金榮雨，以廣博知識和洞察力，細膩親切的傳達了半導體基礎知識、提供對半導體產業結構和本質的基本理解，再到未來半導體戰爭及總結全球半導體形勢，讓所有讀者都能掌握未來的產業變化和機遇。 ◎專業推薦 鄭凱元（財報狗共同創辦人）

推薦序．優秀的半導體自主化導讀書（鄭凱元／財報狗共同創辦人） 序幕．巨大的變化帶來巨大的機會！ 第1章．去全球化時代的到來 全球化與半導體產業 全球化時代：中國脫穎而出 去全球化時代的兩大強權：第二次冷戰 第2章．半導體產業的結構與本質 半導體產業的分類 系統半導體產業的分工結構 第3章．中國的對美宣戰 「中國製造二○二五」 習近平所面臨的二〇一二年中國 習近平的中國夢和兩個一百年 中國製造二〇二五所透露的中國未來戰略 中國的新型基礎建設投資戰略——新基建 新基建的下一個階段：新商業 第4章．美國，投入全面作戰 美國的強力突襲：華為中箭落馬 海思勢不得已的退出 以美國的勝利終結第一回合戰爭，風雨飄搖的中國半導體產業 對韓國與台灣的依賴度更為加深 無法放棄半導體崛起的中國 第5章．中國的第二次半導體崛起 無法放棄的中國 資金不足的中國 中國的選擇與集中 中國為半導體崛起所做的努力 不再撒錢，有所選擇與集中 第6章．美國的晶片製造崛起 去全球化時代的兩強：美國的策略與課題 美國最優先的課題 新冠肺炎疫情引發的晶片短缺 美國對晶片製造的危機意識 從整體擁有成本看晶圓廠的營運條件 美國的國家半導體研發投入將展現劃時代成長 美國最大的風險——台灣 比中國更強悍的美國晶片製造崛起 美國的最終目標是？ 第7章．待解的課題，生產力 工業革命與生產力 美國的另一項弱點：工資高與生產力低 以5G＋MEC為基礎的AI時代揭幕 第8章．半導體競爭的未來 迎接巨變的半導體產業 最先準備好5G＋MEC的中國沒落 華為與海思半導體被排擠，成為全球企業購併的導火線 期望擁有完整生態圈的美國 贏家俱樂部 第9章．新時代、新角色 大政府時代的復活 從美國產業結構看發展政策 美國對記憶體產業造成的影響 晶片短缺的終點與美國半導體崛起銜接 找上投資人的龐大機會 真正的超級循環現在才開始 韓國必須將危機化為轉機 附錄

　　【摘錄1】第2章_半導體產業的結構與本質 　　 　　●系統半導體產業的分工結構 　　 　　系統半導體的種類可說是多到不可計數。只要智慧型手機裡的AP（應用處理器，Application Processor）與通訊模組、PC裡的CPU（中央處理器，Central Processing Unit）、洗衣機和冰箱裡的MCU（微控制器，microcontroller）等許多領域有需求，廠商就能依照功能特性，客製化生產供應半導體。因此光是已知的系統半導體，數目就達到八千多項。類比IC、邏輯IC、被稱為光學半導體的CMOS影像感測器（CIS， CMOS Image Sensor），當然還有全面席捲照明市場的LED（發光二極體，light-emitting diode）在內的各種半導體感測器，全都屬於系統半導體。 　　 　　如此多樣的系統半導體，不可能由廠商獨自包辦所有生產流程。因此系統半導體產業形成了由①無廠半導體公司，即無晶圓廠的IC設計專門廠商（Fabless）、②受設計廠商委託專門從事生產的晶圓代工廠（Foundry）、③委外封裝測試代工廠（OSAT，Outsourced Semiconductor Assembly & Test）組成的全球供應鏈，這也是全球產業分工化程度最高的產業。 　　 　　●IC設計廠、晶圓代工廠、封裝測試廠 　　 　　．IC設計廠（Fabless）：不生產半導體，專門從事設計的廠商 　　 　　前面提到的IDM廠，是指從設計到生產最終產品、銷售，全部由自己執行的半導體廠商，像三星電子、SK海力士、英特爾都是代表性的IDM廠商。 　　 　　反之，自己沒有半導體生產工廠及設備，僅從事半導體設計的專門廠商，我們稱之為IC設計廠。最具代表性的設計廠商有輝達、超微、高通（QUALCOMM）、華為的半導體設計子公司海思半導體等，蘋果也是自行設計使用全球高水準AP與CPU的代表性設計廠商之一。特別是蘋果，正在建構同時掌控作業系統（OS）與半導體設計的獨特地位。作業系統或雲端服務（Cloud）廠商要設計符合自己需求特性的系統半導體，會相當具有優勢。因此不僅是Google已經跨入這個領域，就連亞馬遜、阿里巴巴、微軟（Microsoft）等企業也都跨入供應自家需求的系統半導體設計部門。 　　 　　．晶圓代工廠（Foundry）：代工生產由外部廠商所設計的半導體產品的專業製造廠 　　 　　晶圓代工廠是指接受半導體設計專業廠委託代工生產半導體的製造廠。Foundry原本是指生產金屬鑄物的工廠，但自一九八〇年代中期沒有生產設備、卻具有頂尖半導體設計技術的企業興起，這些企業對專門生產半導體的製造廠需求大為增加。對比於IDM廠自行生產半導體的情況，晶圓代工廠和IC設計廠的合作是必要的。萬一晶圓代工廠的生產技術比IDM落後，那IC設計廠所設計的半導體效能也無法有良好的表現。目前專業晶圓代工廠台積電（TSMC）的製造技術遠遠超過IDM廠的英特爾，英特爾的地位因此大幅下降，晶圓代工廠則迎接全盛時期的到來。 　　 　　．封裝測試廠：將晶圓代工廠生產的半導體晶片組裝後，進行封裝及測試的專業廠 　　 　　封裝測試廠是指將晶圓代工廠生產的半導體晶片封裝到足以商品化的程度或檢測產品不良與否的專業廠。半導體晶片本體的製造過程稱為前端製程（Front-end），封裝測試廠執行的封裝與測試則屬於後端製程（Back-end）。 　　 　　●系統半導體產業的全球分工結構與附加價值創出 　　 　　一般系統半導體的製造流程為「設計→代工→封裝測試」。IC設計廠沒有工廠，所以委託外部廠商製造和封裝測試自己設計的產品。 　　 　　如今已經到了全球半導體廠商為生產人工智慧晶片一決生死的競爭時代。人工智慧最重要的是必須保持隨時運作的「Always ON」狀態，因此消耗電力的重要性絲毫不亞於半導體本身的效能。 　　 　　想生產低功耗、高效能的半導體，勢必要導入超精細的最新製程，所以人工智慧晶片通常會依產品別採用適合的最新製程生產。若是無法在擁有尖端技術（High-Tech）的晶圓廠生產，在全球市場也就無法獲得成功。如果半導體製程技術落後或是未能取得在最新製程產線上生產的機會，最後只能面對遭全球市場淘汰的命運。而這一點正是中國足以致命的弱點。 　　 　　中國的製造能力相對於設計能力嚴重落後，這是中國在半導體產業結構上的弱點。中國引以為傲的華為旗下晶片設計公司海思半導體，擁有不比三星電子遜色的高水準半導體設計能力，並在二〇二〇年上半期成為中國第一家成功擠進全球前十大半導體企業的公司。不過中國的晶圓廠技術卻落後台積電與三星電子五至六年以上，再加上荷蘭艾司摩爾（ASML）是全球唯一能夠生產用於先進製程的EUV（Extreme Ultra Violet，極紫外光刻機台）廠商，而ASML目前並未供應機台給中國。 　　 　　或許有人認為，既然無法使用內含美國技術的設備，那中國自行研發不就成了？不過光刻機技術的落差，可是遠遠大於DRAM、NAND、晶圓廠的技術落差。中國要跟上ASML目前的技術水準，至少需要十年以上時間，而十年後ASML的技術勢必又會達到完全不同於今日的水準。還有，EUV的光源是在美國聖地牙哥製造的。製造廠商西盟（Cymer）原本是美國公司，雖然二〇一二年被ASML併購，但仍有許多技術被歸類為美國技術，因此供應中國EUV機台可不是件容易達成的事。 　　 　　從下方圖表可以看到半導體產業的全球供應鏈主要廠商及部門別的附加價值。在半導體設計部門（Fabless）中找不到中國企業，代工的晶圓廠也只有生產中段水準（Mid-end）半導體晶片的中芯國際（SMIC）名列其中。至於封裝測試的後段製程，因為是以大量設備投資及低廉人力成本為重點，所以能夠看到一部分的中國企業。不過後段製程的主力仍是台灣企業。只有在半導體產業裡附加價值相當低的位置中能找到一部分中國企業，這就是中國半導體所面對的現實。 　　 　　【摘錄2】第8章_半導體競爭的未來 　　 　　●迎接巨變的半導體產業 　　 　　．由汽車、雲端、人工智慧帶動的強勁需求 　　 　　造成晶片短缺的需求面原因主要有二：汽車產業（mobility）革命使晶片需求激增、以雲端雲基礎的人工智慧時代來臨。二〇二〇年九月特斯拉（Tesla）執行長伊隆．馬斯克（Elon Musk）在「電池日」（Battery Day）活動中預告，二〇二三年特斯拉將推出價格僅二萬五千美元的電動車。 　　 　　未來用二萬五千美元就能買到具自動駕駛功能新車，電動車的市占率可望大幅提升，而自動駕駛功能持續精進，也會變成所有汽車業者必須積極追趕、發展的重要課題。尤其自動駕駛功能非常受到市場歡迎，消費者也非常喜愛，短期內車用晶片的需求增加幅度將大於再生電池（rechargeable battery）。 　　 　　美國通用汽車（General Motors）宣布二〇二五年以前將對電動車與自駕車投資二百七十億美元，並且介紹自主研發的「Super CruiseTM超級智能駕駛系統」、垂直起降的單人座無人機（drone）、個人自駕概念車「Halo Portfolio」、用於建立電動車物流平台的電動物流推車「EP1」、電動載貨廂型車「EV600」等，多種創新車款與未來式交通工具。 　　 　　德國福斯汽車（Volkswagen）將二〇三〇年美國與歐洲的電動車市占率目標分別訂為五〇％、七〇％，宣布二〇二五年以前推出接近於Level 4完全自動駕駛水準的車款。此外，福斯汽車將利用微軟的雲端技術，縮短自駕車技術的研發時間，開發以雲端為基礎的顧客服務。 　　 　　汽車業者若無法像特斯拉一樣收集資料，勢必得採用各種高效能感測器，搭配電腦運算技術，處理感測器收集到的資料，才能提升自動駕駛功能。預估先進駕駛輔助系統（ADAS，Advanced Driver Assistance Systems）的技術水準將會提升，生產電動車與環保車輛的晶片與晶圓代工需求也將增加，這個現象會持續到二〇二五年。 　　 　　●力道強勁的設備投資時程拉長 　　 　　在半導體產業最具獨占力的業者莫過於荷蘭的艾司摩爾，專門生產曝光設備。晶圓業者就算欲採取攻擊性投資，也必須配合艾司摩爾的曝光設備產能與生產時程，才能擬定投資計畫。艾司摩爾在半導體產業的市場獨占力將最穩定與長期持續。 　　 　　目前市場上CPU（中央處理器）、GPU（繪圖處理器）、AP（應用處理器）等高規格產品，都是利用艾司摩爾的光刻機台生產。該設備不但不容易製造，要用在半導體製程也不簡單，所以雖然七奈米以下的晶片需求快速增加，能以這種機台生產的業者只有台積電與三星電子。預估高階產品的晶圓代工產能缺口，還需要一段相當長的時間才能填補。 　　 　　成熟製程晶圓代工主要用來生產控制器（controller）與中階晶片，供不應求的問題短期內同樣難以解決。聯電與美國格羅方德（Global Foundries）等業者先前沒有多餘能力可進行投資，不過現在美國為了發展半導體產業大動作實施獎勵政策，格羅方德應可擺脫營運困難，甚至運用美國政府的支援，在納斯達克（Nasdaq）證券交易所以不錯的條件進行首次公開募股（IPO）（編按：二〇二一年十月二十八日，格羅方德正式上市）。 　　 　　製造各種電子感測器與中低價位晶片的八吋晶圓代工業者，先前的投資方式是購買中古設備，不過二〇二〇年中古設備需求激增，二〇二一年起連中古設備都變得不易取得。這讓原本顧慮設備折舊問題，盡量避免採購全新設備的八吋晶圓代工業者，後續作法可能改變。八吋晶圓是中國的強項，美國尚未對此進行制裁，後續美國會向中國業者採購八吋晶圓製造出的低價位零組件，或者制定中長期需求對策，由美國境內的十二吋晶圓代工生產取得，這部分值得關注。 　　 　　●二〇二六年底前新的先進製程晶圓代工廠將往美國聚集 　　 　　若以美國立場、從冷戰時代的角度來看，絕對不能讓中國擁有世界級的晶片設計與晶圓代工企業，中國只能單純生產廉價的零組件。因此美國祭出前所未有的大規模支持政策，吸引台積電與三星電子到美國設廠從事先進製程生產，對英特爾也將提供協助，找回以往的晶片製造競爭力。 　　 　　台積電與三星電子雖然也會各自在台灣、韓國同時投資建設新的廠房，不過兩家業者的主要客戶聚集在北美地區，加上美國繼半導體之後，接下來也會啟動中期策略發展先進製造業，因此台積電與三星電子還是必須對美國增加投資。此外，美國的獎勵政策可能還會加碼，後續仍有可能阻擋極紫外光（EUV）微影系統曝光設備進入中國（編按：二〇二一年荷蘭艾司摩爾在美國政府施壓下，拒發外銷大陸的出口許可證）。 　　 　　若美國確定不讓中國有機會接觸EUV光刻機，屆時已在中國設廠的韓國業者就得一一提出申請，才能引進EUV光刻機進行生產。 　　 　　未來二至三年後，EUV製程可望擴大應用在生產DRAM記憶體晶片，因此SK海力士（SK Hynix）必須提前研擬對策，才能確保在中國的記憶體晶片生產無虞。 　　 　　●最先準備好5G＋MEC的中國沒落 　　 　　全世界最早也最積極準備5G與MEC的國家是中國，華為則是中國通訊設備領域的龍頭業者，擁有市場主導權，產品具有高性價比。華為曾意圖結合子公司海思半導體設計的晶片，推出5G＋MEC解決方案，在智慧城市與智慧製造的解決方案也最先著手發展。 　　 　　假如中國在5G與MEC領域取得領先，接著在與人工智慧有關的服務及導入RPA（機器人流程自動化）的智慧製造領域也可能領先，制定產業標準（industrial standards）時也可站在有利位置。中國的MEC導入可能比包含美國在內的競爭國家早大約兩年。 　　 　　先前美國的晶片製造競爭力下降，在5G的競爭中也大幅落後中國，若情況不能改善，二〇二七年不只GDP（國內生產毛額）會被中國超越，在未來具有成長潛力的領域，主導權也將拱手讓給中國。因此美國大動作針對二〇一八年以來中國的半導體崛起、5G、MEC、人工智慧導入及發展政策加以分析，最後成功阻止中國繼續向前邁進。 　　 　　不過光是綁住中國還不夠，現在美國已經進入第二階段，同時推動取得半導體產業的主導權與扶植高科技產業。 　　 　　（中略） 　　 　　●Winner’s Club（贏家俱樂部） 　　 　　新冠肺炎（COVID-19）疫情對產業結構帶來根本性的改變，加上美國與中國欲將全球價值鏈（GVCs，Global Value Chains）在地化（internalization）所引起的去全球化，中期恐怕難以有太大改變。這種趨勢若延續下去，中國的半導體業者很難再以全球競爭者的姿態壯大。反觀美國，為了將全球半導體供應鏈吸引到境內，預估會傾注全力施展支持政策。 　　 　　．在美國境內擁有生產設施的企業 　　 　　若考慮目前晶片短缺對產業可能造成的影響，美國極可能建立生產涵蓋所有價位晶片的半導體供應鏈。目前在美國境內擁有八吋與十二吋晶圓廠的美國業者有英特爾、格羅方德、恩智浦半導體（NXP Semiconductors）、德州儀器（Texas Instruments）、高塔半導體（Tower Semiconductor）、安森美半導體（ON Semiconductor）等（編按：英特爾二〇二二年二月十五日宣布以五十四億美元收購高塔半導體）。 　　 　　．強化英特爾的製造能量與美國晶片製造崛起的交會點 　　 　　美國晶片製造崛起的核心是確保製造能量，若要提高美國的晶片製造能量，必須①吸引台積電與三星電子這種國外企業到美國興建採用先進製程的工廠，或者②由美國企業自主研發先進製程，在美國境內設廠。 　　 　　美國將對台積電與三星電子提供獎勵措施，鼓勵兩家業者在美國設廠，並且導入先進製程，但從國家安全的角度來看，設法提高英特爾的製造能量還是比較迫切。英特爾目前是美國晶片製造的領先業者，英雖然英特爾不見得能迅速開發出採用EUV製程的晶片製造技術，但就美國政府的立場，還是無法放棄英特爾。萬一英特爾不能如美國政府的期待，恢復製造上的競爭力，英特爾將會利用台積電位在美國的工廠代工生產。 　　 　　．台積電與三星電子 　　 　　台積電與三星電子在美國設廠，應該採用五奈米以下的先進製程。通常大規模設廠會對業者造成極大的設備投資負擔，但美國亟欲以晶片製造崛起，各項補助政策可助業者減輕負擔。台積電可因此①降低地緣政治上的風險，②避免近期因氣候變化造成的缺水問題，③不至於放棄獲得美國政府大規模補助的機會。二〇二一年四月台積電宣布千億美元投資計劃，預定「未來三年投資一千億美元」提高晶片產能。這應是台積電評估美國政府的租稅減免制度，在二〇二四年以前最多可獲得四〇％優惠所做的決定。 　　 　　三星電子若利用美國的獎勵政策，則可有更多套劇本。目前先進製程晶圓代工市場由台積電與三星電子兩強瓜分，若英特爾在美國政府積極扶植之下成功恢復競爭力，市場就會變成三強鼎立。萬一三星電子未像台積電與英特爾積極利用美國的補助政策，或美國將晶片製造與國家安全掛鉤，強化原產地規範，三星電子可能陷入不利地位。假設美國阻止中國取得EUV光刻設備，三星電子就必須積極考慮在美國擴充晶圓代工產能。 　　 　　三星電子也可能分割晶圓代工事業成為獨立子公司，讓晶圓代工子公司在美國那斯達克證券交易所上市，利用首次公開募股取得投資設廠的資金。未來三年內晶圓代工產業的價值應該都會獲得相當高的評價，全世界對碳化矽（SiC）等化合物半導體（compound semiconductor）的需求預估將會成長，三星電子也可能進軍化合物半導體領域。

作者：金榮雨(김영우) 譯者：蕭素菁、陳柏蓁 出版社：商業周刊 書系：藍學堂 出版日期：2022-05-26 ISBN：9786267099513 城邦書號：WBBB0154A1 規格：膠裝 / 全彩 / 208頁 / 17cm×22cm