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各国AI半导体发展现况与政策

所有工业大国都明白,各种创新的应用,背后都需要强大的半导体工业来支持,各种政策支持措施,在智能联网、数码转型、人工智能(AI)大商机来临之际显得更为具体与必要。

需求更为多元,竞争更为激烈的今日,也无法再以工业时代的概念推动各种政策补强措施,而掌握本国半导体需求的呼声正在各国发酵,我们该如何用正确的角度观察,以半导体产业为核心的世界竞合架构。

美国:2022年8月,拜登政府推出芯片法案(Chips and Science Acts),以520亿美元的规模支持美国重新掌握半导体产业的优势,其中390亿美元将用于提升生产制造能力。

并从2022年8月26日起,以国安理由,要求卖往国内与俄罗斯的高端绘图卡必须经过审核,之后更强化NVIDIA与超微(AMD)将高端绘图芯片卖到国内的管制措施,也影响了华为、中芯等相关企业的营运。

国内:在第14次五年发展计划以及2035年的七大战略目标产业,都将半导体列为重点产业。从AI、量子技术、脑神经、生物科技到太空科学,都与半导体产业高度连动。

欧盟:也通过半导体芯片法投资430亿美元,目标在2030年时抢下全球20%的市占率,除了建构2纳米的技术发展路径,欧盟也宣示要在AI、异质整合、5/6G通信、材料设备上加码发展。

此外,欧盟结合了10个国家28个机构共组研究平台,针对车用半导体,希望在2024年之前订定车用半导体的发展路径。

日本:1980年代末时,日本半导体全球市占率过半,1990年代开始衰退,现在已经不到10%,甚至多数是30~40纳米的老旧技术。尽管如此,日本超过半世纪的半导体产业,依旧留下很多不可或缺的条件。

例如日本半导体设备全球市占率32%,材料市占率是56%,在国际市场都是举足轻重的角色。现在日本希望透过与台积电、Sony、电装(Denso)共同投资的熊本工厂,日本政府更展现决心,支持熊本计划4,760亿日圆投资经费的一半。

另一方面,做为尖端制程的切入点,瞄准由Repidus主导的工厂,2025年可以进入2纳米的制程。

由于日本的基础工业十分厚实,加上汽车产业需求,台日之间合则双赢,但跨国合作牵涉到文化、国家价值的认知,台湾在国际形象的提升上漫不经心,台积电得拥有多大的领先差距,才能让日本人心服口服?

韩国:以2030年全球AI半导体领域20%市占率为目标,并希望能在5年内培养7,000名AI芯片设计工程师。2025年前能栽培出NPU业者,2026~2028年间以存储器技术为基础,培养出低功耗PIM业者,2030年前看到超低功耗PIM产业落地生根。

此外,韩国还订定在2026年培养30家,2030年培养50家AI芯片厂为目标,将AI半导体产业培养成为继存储器之后的第二大支柱产业。其他还有国产NPU数据中心、AI专属数据中心、在三所大学设置AI半导体研究所等计划。

相较于最近一年走跌的存储器产业,韩国将AI半导体视为韩国半导体产业的救世主。但韩国最大的挑战,是AI半导体的发展模式与IC设计产业更为类似,韩国过去费尽心思力图发展的IC设计产业,几乎是徒劳无功。

韩国在全球存储器占有6成以上市占率,但IC设计业市占率却不到2%,而在CPU+GPU大乱斗的时代,这也不是韩国所长,「苦闷」二字是韩国说不出口的难题。

发展AI半导体产业,韩国需要的配套生态系还包括NPU、先进封测技术,而能与Tesla、微软(Microsoft)、Google、NVIDIA等网络巨擘平行发展的特化芯片,更是严酷的挑战。

走到产业发展的极致,面对的问题都是「倾全国之力,都不一定能收割」的大赛局。也许韩国会将希望放在RISC-V这些开源性资的新技术,并结合存储器优势,找到不同于其他先进国家的发展路径,否则也是一场肉包子打狗的低胜算赌局。

为拥有近40年资历的产业分析师,一手创办科技专业媒体《电子时报》(DIGITIMES),着有《矽岛的危与机》、《东方之盾》、《断链之后》、《科技岛链》、《巧借东风》、《西进与长征》、《出击》、《电脑王国ROC》、《打造数码台湾》、等多本着作。曾旅居韩国与美国,受邀至多家国际企业总部及大专院校讲授产业趋势,遍访国内、欧美、亚太主要城市。