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半导体设备供应链的台湾角色

台湾的关键零组件供应商,在超前部署的风潮下,显示出其举足轻重的地位。法新社

半导体,不同于其他产业,是一个非常技术密集且资本密集的产业。

在技术密集方面,半导体厂倾尽全力开发更先进的1纳米制程,也持续投入更大的资本在半导体设备上。在台积电及其他半导体IC大厂竞相争夺半导体市占的同时,其实比较少被提到的半导体设备商,也扮演着产业链举足轻重的角色。

在前AIoT的时代,90%所收集到的数据都已被分析利用,在AIoT时代,更巨大的数据量将被产生,而目前统计结果告诉我们只有50%的数据是能够直接被机器使用的。 但不论是数据的生成以及分析都需要使用到大量的芯片。最近新闻报导不断出现美国车厂对芯片供应短缺的担忧,就是一个很好的例子。

在这个对自动化以及数据分析更重视的时代,IC芯片的需求的成长正朝着几何级数方向发展。任何的产业最终都须达到供需的平衡,IC设计的进步以及制造制程朝向3纳米以及1纳米的发展确实让技术以及制程上追上了市场应用对芯片规格的要求,但在供应链上,大量的资本投入加上对半导体设备的大力投资,则更进一步的帮助市场达到供需的平衡。

整体半导体的供应链极为分工精密,大致上可分为两大区块。第一个区块是半导体的生产供应链,包含芯片设计、封装、测试;第二个区块是半导体设备的供应链,这部分其实就是提供设备以及原物料支持前述第一区块的生产、测试、封装各流程。相信大部分的读者对半导体IC的生产供应链已经相当熟悉,也了解台湾重要的地位。但是在半导体设备的供应链上,台湾其实也占了世界上举足轻重的地位,但是这部分却比较少在报章媒体的报导上被彰显。

以半导体设备的产业趋势而言,相对于之前30年聚焦于半导体设备的采购价格,最近3到5年,半导体设备的每单位晶圆成本(cost per wafer)以及总体拥有成本(cost of ownership)已经成为生产到场在谈论交易时两个重要指标。同时在半导体制造上,效能也不再是唯一,单位区域价格(cost per area)以及能耗(power consumption)都是半导体制程进步的非常重要指标。

防疫期间全球供应链的移转以及不稳定性,考验着半导体设备商在强劲的半导体设备需求上稳定供货的能力。如同传统产业如在数码转型上的超前部署,则能在疫情期间稳定度过甚至得到的超预期的成果。这几年产业对半导体需求的急速上升,如果没有全球半导体设备厂和台湾的关键零组件供应商对全球供应链预先的超前部署以及台湾这一年来的稳定防疫成果,在COVID-19(新冠肺炎)期间我们可能早已看到全球高科技市场有更大的波动以及不稳定性。

至于台湾在未来半导体上的发展,笔者认为产官学界应持续关注自由贸易协定(FTA),如区域全面经济夥伴协定(RCEP)、泛太平洋贸易协定(CPTPP),并全力推动跨太平洋夥伴全面进步协定(CPTPP)合作及海峡两岸经济合作架构协议(ECFA),才能在对半导体供应链能持续保有重要的地位,以及对各种风险能有更好的因应。另外每单位晶圆成本(cost per wafer)以及总体拥有成本(cost of ownership)的考虑也是台湾的厂商应该更加注意的。而关于这部分,下次专栏我们会再有更深入的讨论。

杨燿宏为应用材料美国总公司工程部资深总监、前硅谷美台高科技论坛(UTHF)大会召集人、2020美台产业科技论坛单元主持人、北美台湾工程师协会NATEA硅谷分会2018会长及现任顾问、旧金山湾区台湾商会TCCSFBA任期顾问,亦为侨委会侨务促进委员,拥有30多项美国与国际专利。