黄钦勇／评析除了营收规模之外，我们能从毛利率、营益率、库存、应付帐款看到陆资、臺资企业间的不同。营收已经冲到第三名的立讯最值得注意，这家公司并没有因为规模扩张而出现利润率明显下跌的现象，我们不能把原因归诸于「政府补贴」，新锐公司挑战高难度事业的锐气才是关键。新兴国家的产业发展路径一般而言，臺湾的资金成本远低于美国，以及邻近的中国、韓國、南亚、东协国家，跟臺湾相近的仅有日本。就电子量产企业与代理商而言，「资本密集」是行业的特性之一，如果以百米赛跑为例，资本深具优势的臺湾在参与百米竞赛的竞争者中，其实已经偷跑了10米，如果没有独到的优势或策略很难跟臺商竞争的。但从财务报表上已经看出陆资业者杀气腾腾，如果没有美中贸易大战的有利条件，臺资企业也很难长期维持领先优势。在美中对抗的大格局下，臺资如何布局下一个阶段的战略，对东协、南亚地区的EMS制造厂而言，臺资是敌、是友，也应该有一定的认识。越南、菲律宾、泰国的业者还很难成气候，但印度的TATA、信实集团在做策略调整之际，我们如何理解在电子业有上千亿美元贸易逆差的印度，要如何调整产业结构。除了印度传统的大集团之外，印度的独角兽企业能成为臺湾的助力，甚至目标市场吗？过去半世纪，新兴国家从无到有真正成功的范例只有三个，韓國、臺湾与中国。臺湾、韓國发展半导体与ICT产业都在产业发展初期，也以举国之力全力以赴。中国则是以聚合菁英，善用本土市场在移動通信时代结合外资之力，建构了前所未有的产业发展模式。2009~2019年间，全球GDP的总量扩张了27萬億美元，其中有3分之1来自中国的贡献。中国GDP有外资的因素，但本土养成的菁英、政策全力支持，以及风起云涌的智能应用商机，都是中国红色供应链崛起的关键。只是这样的产业发展模式不会重现，除了印度拥有同等级的市场之外，其他国家都难望项背。只是世局的演化往往出乎意料之外。在美中贸易大战的背景下，如果以后的手机厂都是中国制造的，甚至无人机、人形机器人等众所期待的边缘运算产品都必须来自中国，那么西方世界现在积极布局的「美中脱钩」就是白费功夫了。1月20日川普上任，脱钩是既定政策，那么全球有哪几个国家具备替代中国供应链的条件呢？也许我们从人口1亿人以上的国家盘点起，先进国家中的日本不可能回头组装手机，乌俄战争中的俄罗斯也不可能。尼日利亞等非洲国家与南亚的孟加拉、巴基斯坦都需要基础建设，可以考虑的「候选国」只不过剩下墨西哥、越南、印尼、印度等少数几个国家而已。川普以中国为假想敌，打散了供应链，世界跟著团团转，但真正能替代臺湾与中国的选择，在可预见的未来还是非常有限的。

黄钦勇／评析大者恒大，可能是大趋势，但有哪些趋势是表面数据之外的弦外之音呢？从EMS大厂的排名变化看端倪前20大业者当中，臺商有7家，陆资有9家，其余4家是北美厂商。美商也是组装服務器的主力业者，但美商经营模式不同于华人业者，同质性高的两岸业者在很多大型OEM专案中开始短兵相接。此外，在美中脱钩声中，苹果供应链仰赖陆资厂商的比重反而逆势上扬，当臺资的纬创、光宝、可成陆续把中国工厂卖给当地业者之后，臺商开始忧心陆资业者可能会后来居上，厂商也都怀疑这是苹果的既定策略。在前20大的所有厂商中，营收超过100亿美元的业者，有13家，要挤入前20大，则要有70亿美元的实力。基本上臺系的富士康、广达、和硕、纬创、仁宝、英业达，都在2024年以200亿美元以上的营收名列领先群中。立讯是前7大业者中唯一的一家陆资厂商，而且相较于臺系的六大厂商，营益率维持在2~5%之间的「稳定」，立讯在营收扩张的同时，营益率可以维持5.2%，是一个相当难得的成绩。另一家名列前十大EMS之列的比亚迪，营益率是2.8%，但最近GMT研究机构指出比亚迪有美化债务结构之嫌，除此之外比亚迪近两年积极冲刺电动车事业，2024年电动车的产量甚至超越Tesla。但在川普上任后，立即签署行政命令，全力开发传统石油燃料，并取消所有电动车的补助。未来比亚迪不仅将面对更沈重的关税压力，中国内卷的市场已经难以支撑快速扩张的产能。在新的年度中，比亚迪经营绩效将面对严苛的检视。到今天为止，谁拿到比较多的苹果（Apple）订单，仍然是市场上的领导厂商。在成本结构改变与是否继续在中国生产的策略驱动下，更多臺商选择出售中国的工厂，也给陆资的业者带来很多新的机会。这样的大趋势，可能是苹果高层的策略在背后驱动，也可能是负责苹果采购的主管刻意分散采购来源，甚至刻意的安排印度公司接班。苹果一方面加码陆资订单，二方面又让到印度设厂的臺商，在建构初步的生产体系之后出售给当地的业者。从最近几年臺厂的反应，也可以理解苹果修正后的采购策略不见得有利于臺商，只是大家心照不宣而已。在前20大中，排名往前靠的业者有广达、纬创、立讯、纬颖、蓝思，他们多数与服務器、苹果供应链息息相关，而服務器的商机是2024年最大的變量，这也是为什么黄仁勋与苏姿丰风靡全臺的原因。在前20大中，富士康营收就超过2,100亿美元，如果扣掉富士康的营收，两岸业者的规模其实已经非常相近，如果没有服務器的商机，臺厂在传统的NB、手机领域已经没有领先优势了。那么9家陆资企业中，谁能真正「取臺商而代之」？是成长最快的立讯，还是已经在电动车领域弯道超车成功的比亚迪？其实，在美中贸易大战、川普呼吁各国加码投资国防工业之前，中国政府已经悄悄的建造从航空母舰到各式作战舰艇的大型海军，现在中国拥有的各类作战舰艇总数，甚至超越具备长臂管辖实力的美国。也许有人嘲弄中国生产各式舰艇像是「下饺子」一样的随意，但在第六代战机上，甚至传言中国的技术超越美国。如果我们看到CES的新产品，也看到乌俄战场上出现各种无人机、机器人的新应用，我们必须理解，各种创新的应用在AI等新科技驱动下，正以加速度融入世界的新局势中。众多中国业者出现在各个新商机的背后，「锐气」显而易见。「锐气」是面对新商机的法则，停止创新将成为企业最大的风险。当供应结构改变时，上游零件原厂的新客户会悄悄的偏移到对的另一方，也许臺积电会更专注在8家網絡巨擘需要的自研芯片上，但韓國的存儲器，日本、德国的设备材料厂就可能做出不同的策略布局。

2024年前20大EMS/ODM业者，包括中国9家、臺湾7家、及北美4家业者，这是以营收来进行排名，若是以「净利」与「净利率」，来检视这二十家业者，又会透露出哪些信息呢？若将这二十大业者的营收为X轴，净利为Y轴，取对数作图，可以明显发现沿著一条斜线两侧分布的趋势，这告诉我们，大型EMS/ODM要赚钱，事业规模非常重要，规模愈大的业者，往往能赚到更多利润。富士康、广达与立讯便是明显例子。这三家业者是营收前三大，其营收分别为2,137亿、439亿与360亿美元，而净利（初估）排名则是富士康、立讯与广达，分别赚了50亿、19亿、18亿美元。但若就各家业者营收与净利排名加以检视，自然会有些异常分布的业者，其中净利排名较营收排名为前，且差异至少为3个名次者，包括了Jabil（3）、Flex（3）、纬颖（8）、蓝思（8）、Celestica（3）及Sanmina（4）。其原因要从净利率来看。若观察这20大业者，净利率分布在0~7%，若以净利率3%作为分野，可看到上述6家公司都在3%之上，尤其纬颖与蓝思的净利率，更高达6%以上。此6家业者加上立讯与广达共8家，便是净利率领先的族群。何以领先？原因有二，一是切入高毛利市场。北美四大业者在两岸供应链业者相继崛起后，就逐步退出了量大的3C市场，而著重工控、车用、电信与云端、航太国防与医疗领域。而广达与纬颖，抓住了云端业者成为服務器最大客户的趋势，发展ODM direct模式，更迎来此波AI服務器爆发商机。二是垂直整合所导致。立讯与蓝思都从零组件业者起家，立讯作连接器、蓝思作机构件，持续扩展到其他零组件或模塊，尤其立讯靠著一系列购并快速成长，之后才进到整系统组装，由于零组件占营收比重高且有系统组装垂直整合优势，可达成更高的获利率。另一方面，净利排名较营收排名为后，且差异至少为3个名次者，包括纬创（4）、和硕（6）、仁宝（8）、英业达（6）及闻泰（4），除了闻泰近年在ODM业务上多处亏损情况外，其余4家业者均是臺湾业者。若以川普发动贸易战的2018年为起始点，观察臺湾电子六哥，除了广达从2018年的1.5%净利率，逐步提升至2024年的4.1%，及富士康始终可维持2~2.5%外，这四家净利排名较营收排名落差大的业者都在1.5%以下。除纬创可看到净利率逐年提升的趋势外，其余三家并无看到明显改善迹象。这几家业者都是电脑系统厂出身，零组件事业与垂直整合程度难与中国业者相较，量大的3C电子，即便想做也未必拿得到大单。除了數據中心成为突破关键外，还有哪些市场区隔是臺湾的优势呢？是否该加速朝向北美业者模式发展呢？春节即将到来，也许可以静下心来仔细思考后续获利提升策略了。

黄钦勇／评析2024年刚刚结束，各大企业陆续发布初步财报。同一时间，AI教父黄仁勋绕行两岸，他在臺北宴请主力核心大厂的CEO，臺厂斗志昂扬，加上AI服務器相关产业蓬勃发展，业界普遍看好2025年臺湾的前景。相较之下，陆资电子厂商在川普二进白宫的背景下多少有些不确定性，但中国人向来韧性坚强，我们不仅看到中国生产的电动车横扫全球，在无人机、AI眼镜领域也是锐气十足的摆出机海战术。相较于各国保守的产业政策，中国政府开放更多城市实现智能自驾，那么让人形机器人走上深圳街头，也不是太令人意外的新闻。每个人都说全球供应链重组的浪潮难以避免，臺厂继续主导核心的服務器、NB产业，但边缘运算的终端设备会由中国业者主导吗？或许我们可以从EMS大厂的经营指标中，找到观察两岸产业差异与产业变化的一些洞见(Insights)。两岸业者引领风骚，EMS领域臺厂暂时领先EMS业者意指不做自有品牌，专注在PCB插件、次系统与系统组装的制造厂商。这类组装商源自于美系的Flextronics、Celestica、Jabil，但从1990年代生产个人电脑开始，臺系的业者从主机板、NB组装领域起步，慢慢扩及智能手機等新商机，至今为止，都是主导EMS产业的关键力量。2010年以后，中国手机产业带来的红色供应链成为另外一股力量，慢慢地成为威胁臺厂领先地位的重要体系。由于牵涉到经济规模、产品良率、研发经验、供应链的生态系，全球其他新兴国家想在EMS领域挑战臺湾与中国的领先优势，现阶段仍有相当大的难度。上游EMS大厂的财报，标志著各种大型OEM订单的移动状况，春江水暖，成为我们观察产业脉动的领先指标。近日DIGITIMES汇整了2024年EMS大厂初步的产销数据，这些不做品牌，以量产制造为主的业者，向来都是终端市场的领先指标。根据研究报告显示，全球100大EMS业者的总营收接近7,000亿美元，其中前20大业者营收总值接近6,000亿美元，比重达到85%，因此我们可以从前20大业者的经营指标，理解供应链的重要变化。在前20大厂商中，包括富士康、广达、和硕、纬创、仁宝、英业达在内的臺系六大厂商，2024年的总营收达到3,465亿美元，贡献前20大业者营收的比重高达六成，显示臺厂依旧是EMS领域的主导力量。特别是在AI服務器等敏感性产品上，臺商具有绝对的优势，但我们也看到陆资业者陆续接收臺厂在中国的手机生产基地，而苹果似乎也不排斥将手机供应链转移到陆资业者的手上。但我们觉得相较于渐趋成熟的智能手機生产体系，刚刚在美国Las Vegas举办的CES展中，可以看到陆资业者在电动车、无人机、人形机器人与AI眼镜等新兴领域，展现了无比强大的韧性，在乡村包围城市的策略下，我想各国业者不敢轻忽中国业者已经在下一代边缘运算上掌握了先机。

这几年，不论是中美贸易战、COVID-19（新冠肺炎），乃至于川普第二任任期，科技供应链移转都是关键课题，半导体产业备受关注，然而若要真正掌握供应链移转的态势，除了看晶圆厂外，也应关注主要的EMS/ODM业者发展情况与布局态势，因为下游EMS/ODM业者的投资地点与量产规模，会带动当地上游的发展，同时，在AI新一波浪朝下，不论是AI服務器、混合实境（MR）装置或是其他AI赋能产品，唯有EMS/ODM厂支持才能化创意为实物，真正在市场上落地。若在網絡上用「Top EMS suppliers」或「 Top ODM suppliers」查找排名或研究报告，可以找到不少信息，但在熟悉供应链的业内人士眼里，业者名单总是残缺不全，例如说臺湾电子六哥漏了几哥，或是许多两岸业者并未列入统计，需要一个相对完整的排名。中、臺业者各占百大三分之一DIGITIMES针对全球事业范畴包括从事电路板/次系统/系统组装，且销售对象为非消费者之2B客户的业者，逐一清点公司主要业务，收集各国EMS/ODM业者名单共235家，排除未上市、无公开数据者，筛选出具有财报信息之公开发行业者153家，据此名单来进行排名与比较分析。若取前100大业者，臺湾与中国业者约各占三分之一，其余的三分之一企业，约是北美、东南亚及印度、欧洲各10家左右，剩余4家则是日本业者。这百大业者中，以前20大业者最为关键，其营收合计便占百大的85%左右，净利也占了约80%，掌握这二十大业者有助于掌握供应链最新态势。 前二十大中系企业数目首次超越臺商我们以公司上市地点进行统计，自2020年起就呈现臺湾与中国业者各8家，北美业者4家的稳定结构，但2024年出现了变化，北美业者仍维持4家，但中国增为9家，臺湾减为7家，主要原因在于臺湾业者佳世达近年发展策略桥强调整合价值、不拼量产规模而退出前20大。另中国手机ODM三强之一的龙旗于2024年3月挂牌，首次揭露营运信息并依其营业额正好位居第二十大之故，其余入榜业者均是过去几年始终在榜单上的熟面孔。（注：若将在中国挂牌的环旭电子视为臺商，则2024年臺湾与中国业者均各为8家）除了富士康长年位居龙头外，其余业者营收与名次的变动主要跟AI服務器及苹果（Apple）/手机订单有关。取得AI服務器大单的广达、纬创、英业达、纬颖，其2024年营收成长率分别达到26%、17%、22%及45%，富士康虽仅成长8%，但其子公司工业富联也有超过20%的成长。此外，华勤营收成长25%，AI服務器业绩成长是其中一个驱动力，而AI服務器后进者的和硕与仁宝，营收则分别负成长13%与7%。而在苹果及手机订单方面，持续购并与扩大苹果订单战果的立讯与比亚迪电子，营收分别成长了10%与29%，而2023年底以人民币158亿元出售中国手机产线退出市场的Jabil，营收则衰退了21%。而中国手机ODM三雄中，闻泰不堪ODM事业亏损，已于2025年1月宣布将其出售予立讯，专注半导体事业发展，而华勤与龙旗业绩持续成长，尤其龙旗在约占一半营收的最大客户小米2024年销量大幅提升的情况下，也带来高达73%的营收成长。2024年前20大业者合计营收为5,858亿美元，较2023年成长6.5%，摆脱了2023年景气低迷负成长9.4%，然若细看业者营收变化落差巨大，掌握市场趋势与掌握大客户成为追求高成长的关键所在！

就在全世界华人欢度农历春节的前夕，一只黑天鹅横空出世，让全球科技产业进入极冻模式。由中国高考状元梁文锋领军的DeepSeek以较低端的芯片组合，在回答数理问题与逻辑推理的能力上超越Open AI，让在人工智能领域遥遥领先的美国似乎失去了领先优势，NVIDIA股价暴跌，美国白宫也示警，认为美国在人工智能领域只有领先中国3~6个月。有人在检讨芯片流向中国的路径，探索中国如何以不到200人的顶尖人才打败了硅谷一帮傲视全球的科技公司呢？来自中国的传媒说，这个团队是从最顶尖的人才中再筛选出1%的绝对高手，打败了硅谷99.99%的科技公司。在爱国主义的驱动下，中国有用不完的顶尖人才，号称不是尖子不用、创办于2023年的团队，用不到两年的时间创造了科技史上难得一见的奇迹。如果DeepSeek的AI平臺禁得起市场的考验，可以用较少的算力创造出一样的效率，那么我们就不需要那么多来自NVIDIA的芯片，而原来紧绷的臺积电产能也将快速抒解，这也是臺积电也在黑天鹅出世时，在美国ADR的股价暴跌13.3%的原因。上游的芯片产业受创最大，但很少人去探索AI服務器与各种边缘运算的商机会不会出现典范转移的新局。当重心从服務器转移到边缘运算的终端设备时，红色供应链可能更具优势。全球有上萬億美元的资金投入AI相关领域，过去绝大多数流入以算力为目标的IT基础建设，網絡巨擘主导资源的流向，投入边缘运算的比重相对较低。如今DeepSeek的出现，舒缓了算力不足的压力，资金就可能分头流入手机、筆記本電腦，甚至流入以无人机、电动车、人形机器人、智能眼镜等新兴领域的边缘运算，而这些领域都是中国厂商近几年即早布局的潜力事业。我们可以从刚刚结束不久的CES展中看到端倪，智能眼镜的百镜大战，中国厂商才是主角，遑论已经在西方世界掀起滔天巨浪的电动车、无人机产业，而我们也无法忽视中国厂商在人形机器人的显著地位。相较于臺商紧紧的依偎在NVIDIA发展服務器上下游产业，抢攻高毛利、量产订单的经营脉络，中国新锐企业反倒积极布局前端的边缘运算商机。这些多元的需求，在DeepSeek出现之后可能迎来新的商机，也改变整个行业的生态。如果中国从基础算力到边缘运算都能与美国平起平坐，那么我们可以预期更激烈的美中贸易大战不会舒缓，未来10年、20年的国际关系将会进一步激化，科技业成为新冷战竞逐的主战场，而我们也会离和平，与优质分配的繁荣越来越远。

2D材料代表物质石墨烯（graphene）在2004年被发现，迄今已逾20余年。2D材料能被迅速被推上半导体界元件研发台面，学术界功不可没，未来还会是如此。 2D材料为何会被应用于半导体先进元件的制程之中？原因还是要克服先进制程的短通道效应（Short Channel Effect；SCE）的负面效果。 在通道尺度的微缩过程中，通道厚度也必须跟著持续微缩，就是减薄。但是变薄的通道会造成新的问题。首先，它会使SCE益发严重。另外，量子效应出来了。 具体的SCE相关负面效应包括漏电流（leakage current）增加、阈值电压变化（threshold voltage variability）、汲极感应势垒降低（Drain-Induced Barrier Lowering；DIBL）、载子（carriers；电子或电洞）通道狭窄等。 量子效应则主要指量子限制（quantum confinement），会在通道里形成新的离散能阶（discrete energy levels），因而使载子容易发生散射，降低载子的迁移率。 用2D材料来替代过於单薄的矽通道有点令人匪夷所思，因为2D材料乃是至薄之物－它只有单一层（monolayer）原分子。 以下面将述及的MoS2为例，它一层的厚度仅有0.7nm。 2D材料能够当成通道使用是因为2D材料的主要特性之一：它的原分子所形成二维的平面中，所有原分子的共价键在形成二维平面时完全与邻近原分子相互结合而耗尽，没有多余的、空闲的悬空键（dangling bond）。因而如果堆叠多层2D材料－譬如堆叠多层石墨烯变成石墨，层与层之间也只会产生微弱的凡德瓦力（van de Waals force；基于两层之间电偶极相互吸引的力，远比两层材料直接键结的力为弱），这是为什么石墨烯可以从石墨块材上用透明胶带（scotch tape）先粘住，然后再只撕一层石墨烯下来的原因。 材料若带有悬空键，容易吸附、聚积载子，对于流经附近的载子容易发生散射，降低载子迁移率，增加电阻及功耗。2D材料显然没有这个问题。像最先发现的石墨烯由于等效电子质量为0，迁移率高达106 cm2/Vs，接近光速的100分之1。可惜石墨烯是半金属（semimetal），也就是说即使FET闸极不施加电压，通道还是导电的。它不是可以用电场控制开关的半导体。 从已知的2D材料中选取合适的通道材料有讲究的，在传导性质上它先得是个半导体，再者它的载子迁移率要高，这是当FET通道的起码条件。 2D材料中有一个族群叫过渡金属二硫属化合物（Transition Metal Dichalcogenide；TMD），这是学术界最先研究的领域之一。经过上述两个条件的筛选，二硫化钼（molybdenum disulfide；MoS2）适合做n-FET的通道材料；二硒化钨（tungsten diselenide；WSe2）则适合p-FET，原因是2种2D材料在成长过程中如果有自然缺陷（defects）的话，容易形成相对的n、p电性，效果有如n、p掺杂（doping）。 有了合适半导体材料当通道后，还得有合适的金属与之匹配，在通道两边才能形成源极和汲极。主要的考量是在通道和金属之间要能够形成较低的肖特基势垒高度（Schottky barrier height），使得载子能顺利通过界面、降低电阻和功耗。依此选择条件，适合MoS2的金属材料为铜（Cu）和钛（Ti），适合WSe2的金属材料为铂（Pt）和钯（Pd）。 不过以上的材料考量是基于原先仅有已知1,000余种2D材料时的最佳材料选择。2024年发表的学术论文中，AI一口气又查找出50,000多种新2D材料，工程上的选择得重新评量一番。 在选定源极、通道、汲极的材料之后，自然还有许多的工程问题要著手解决，譬如如何将2D材料置放于晶圆上？先在其它地方生产然后转印（transfer）到二氧化矽上，抑或者直接在二氧化矽上直接用传统半导体工艺长薄膜？前者工序繁复，后者缺陷较多；工程从来都是妥协与取舍的考量。 2D FET什么时候会上场呢？Imec的技术路线路显示是在CFET之后；亦即在A7之后逐渐入场，到A2成为主流。 听起来有点天方夜谭，但是别让那些已经与现实量度完全脱节的节点命名所迷惑；N2不是真的2nm，A2也不是2 Angstroms。A2节点的半金属间距（half metal pitch；过去最早用以描述制程真实临界尺度的量度）大概在6~8nm之间，这长度至少还容得下25~30个MoS2分子共价键。 再进一步的2D FET演化可以是用2D金属材料来做源极和汲极，形成真正的2D FET—各FET全都落在一个单层平面之内了。材料选择的考虑因素除了上述尽量降低界面之间的肖特基势垒外，还要注意界面两边的晶格型态以及晶格常数是否可以容许顺利的键接。这些工程问题的解决方式的线索，首先来自于第一原理计算（first principles calculation）以及AI的材料查找，计算力变成工程实验的先导。 这里我们看到一个半导体产业有趣的现象。先进制程的应用绝大部份是为了高效能、AI芯片的制造，而这些芯片反过来又被用于半导体制程良率的提升以及新材料的开发。这是一个关系密切的良性循环，也许是半导体产业还能持续往more Moore这条路继续前进的新动力。

在2024年底刚开过IEDM的主题演讲（keynote speech），二维场效晶體管（2D Field Effect Transistor；2D FET）及納米碳管（carbon nanotube）被提起可能成为逻辑制程的未来技术。納米碳管FET在1998年被倡议后，逾1/4世纪终于初露曙光，原因是納米碳管的管径在制造过程中已经可以被有效控制。但是我认为2D FET是可能性更高的未来逻辑制程技术；除了产业界努力的推进研发之外，学术界对于2D材料地毯式的搜索以及物理、化学定性也发挥相当大的作用。2D FET是2D维材料—仅有单层（monolayer）原分子的构造—做为通道（channel）材料的FET。1个FET中，一边有源极（source）做为信號载子（carriers；可以是电子或电洞）的来源，其传导性质是金属；中间是矽，传导性质是半导体；另一边是汲极（drain），用来收集载子，其传导性质也是金属。通道上的是二氧化矽，再上层的是闸极（gate），传导性质是导电的。闸极施加电压超过阈值电压（threshold voltage）后，其电场会影响底下半导体的能带（bandgap）分布，令其变成导体，载子就可以从源极流经通道抵达汲极被收集。2D FET就是用2D半导体材料来替代矽半导体，这实在是一次半导体产业本质上的颠覆：原来选择硅片材料最主要的理由就是矽是最合适的通道半导体材料，现在还使用矽当基材的原因则是过去围绕著矽所发展出来庞大的工程制造体系以及设备和智财。体系和投资都太庞大了，轻易动不得。为什么要使用2D半导体材料呢？这一切都要从短道效应（Short Channel Effect；SCE）谈起。SCE是指制程微缩时，通道的长度随之变短，因而产生对原先FET设计时预期功能的负面效应。原因是通道两边源极和汲极的电性已开始影响二者中间通道的性能表现了。SCE并不是新课题，它从80年代开始、或者1um制程时就开始对制程微缩的工程形成持续的挑战。1um有多「短」？矽的共价键长度是0.234um，1um是400多个矽原子，理论上它就是个块材（bulk materials），但是IC设计工程师就发现汲极感应势垒降低（Drain-Induced Barrier Lowering；DIBL）、阈值电压滚降（threshold voltage roll-off）及亚阈值露电增加（increased subthreshold leakage）。用白话说，FET不太受控制，电压没提升到设定值就自行部分开启，漏电了。到了0.5um问题变得更加尖锐，除了以上的问题，因为通道变得更短，另外还产生热载子注入（hot carrier injection）—载子因源极和汲极的高电场、克服材料位势，跑到它不应该去的地方，譬如通道上方的氧化层，降低FET元件的性能及可靠性。这些问题就是逻辑制程微缩所要面临的主要挑战之一。早期的解决方案包括轻掺杂汲极（lightly doped drain）、栅氧化层厚度的改进（refinements in gate oxide thickness）、对通道的施以应力（strained channel）以提高其电子迁移率（electron mobility）、逆行井（retrograde well）、光环植入（halo implant）、双栅极氧化物（dual gate oxides）、浅构槽隔离（shallow trench isolation）等原先等较传统的半导体工程手段。到了更近年，问题益发严峻，比较不同的工程办法产生了：一是采用不同的材料，譬如以金属氮化钛（TiN）替代导电的复晶（polysilicon），并佐以高介电质材料（high k dielectric materials）二氧化铪（HfO2）代替原先氧化层的材料二氧化矽，用以重拾对通道开关电流的控制。另一个方向是大幅改造FET的结构，譬如在14nm变为主流的FinFET（鮨式FET），其本身就是3D结构，用以替代原先的2D平面结构（2D planar），这样的想法持续进行中，包括现在正在量产的GAA nanosheet（环栅納米片）以及未来的CFET（complementary FET；将NFET及PFET以堆叠而非并排的方式结合，以节省一半的晶粒尺吋），都是以新的结构来持续推进FET的效能、功耗以及面积的表现。这方面的制程推进虽然与beyond Moore的先进封装不同而被称为more Moore，但是可以发现现在其技术创造经济价值的方法，已与较狭义的微缩以及传统半导体工程手段的方式有所不同：是利用新材料、新元件架构乃至于新物理机制创造新经济价值。这也意味著半导体研发竞争开启典范转移的新篇章。

人工智能和机器学习中使用到卜瓦松分布（Poisson Distribution）。在贝叶斯推论（Bayesian inference），机率分布经常被用来解决原本难以处理的问题。其中一个具体的应用是卜瓦松回归，这是一种专门用于建模计数数据的回归分析方法。例如，卜瓦松回归可用于估算与搭乘飞机相关的感冒次数，或预测某个事件期间的紧急服务呼叫次数。卜瓦松回归是一种广义线性模型，其使用对数作为（典型）连结函数，并假设反应變量遵循卜瓦松分布作为其机率分布函数。卜瓦松分布提供简单而有效的数学框架，使得计数型AI分析变得更加精准和可解释。这个分布以发明者卜瓦松（Siméon Denis Poisson, 1781～1840）命名。我2015年参访巴黎的法兰西科学院（Académie des Sciences） 时，意外地看到卜瓦松的手稿。卜瓦松出生于法国的皮蒂维耶，自幼展现出非凡的数学才能，迅速成为19世纪最具影响力的数学家之一。他在机率论和解析力学方面做出突破性贡献，在数学和物理学界留下深远影响。他的卓越才能、谦逊和对知识的奉献继续激励著数学家和科学家，改变我们对机率、数理物理和解析力学的理解。1838年，他发表卜瓦松分布，这是一种适合描述单位时间内随机事件发生次数的机率分布。起初，卜瓦松分布并未有很多实际应用。波特凯维茨（Ladislaus Bortkiewicz, 1868～1931） 利用卜瓦松分布公式计算在20年的期间里，每年普鲁士军队每14名骑兵中被马踢死的人数。这是一个有趣的例子，但并非日常生活中适切的应用。后来，科学家发现卜瓦松分布可以广泛用于描述随机离散事件的发生，在物理学、生物学和金融学等领域证明其实用性。例如，在分析电话網絡的效能时，卜瓦松分布如同万灵丹。我在处理单位时间的通话次数时，总是先套用卜瓦松分布，事后验证，结果总是正确无误。1798年，卜瓦松以第一名成绩考进巴黎综合理工学院，追随老师拉普拉斯（Pierre-Simon Laplace） 的足迹，两人情同父子。卜瓦松和拉普拉斯合作促成开创性的研究论文和各自领域的进一步发展。卜瓦松往往能将拉普拉斯的研究成果加以扩展。例如，我在进行电话系统效能评估时，常会用到拉普拉斯方程序及卜瓦松方程序。拉普拉斯方程序没有源项（source term），这意味著它是齐次的（homogeneous）。卜瓦松方程序有源项，这意味著拉普拉斯算子（Laplacian） 应用于一个标量值函数（scalar valued function） 时不一定为零。卜瓦松方程序本质上是拉普拉斯方程序的一种广义形式。尽管拥有巨大的才华和成就，卜瓦松以其谦逊、低调和对工作的奉献著称。他保持谦逊，专注于知识的追求。卜瓦松的遗产超越他的数学和科学成就，对学习的热情和对知识追求的奉献激励著全世界有志于数学和科学的人。 人生只有两样美好的事情：发现数学和教数学。—卜瓦松

最近美国对中国的半导体产业祭出301条款，目标锁定的是半导体的成熟制程。成熟制程的定义有点模糊，总之是以中国能做到的制程节点为依归，所以广义的是15納米，狭义的就是7納米。个人在2022年5月的电子时报曾写过篇文章，论述到2030年时，臺积电、三星电子（Samsung Electronics）及英特尔（Intel）三家公司在先进制程中不会有太大的差异，臺积电会领先的是先进封装；而成熟制程会是中国的天下。虽然目前臺积电在先进制程是遥遥领先对手，但最近三星在4納米的制程，良率已明显提升，英特尔目前虽仍裹足不前。但是这些拥有充分底蕴的大公司，一旦整军经武完成就会蓄势待发，不容我们小觑。中国这几年几乎是以每年10座的12吋成熟制程晶圆厂的速度增加，再加上第三类半导体SiC及GaN的积极投入，对全球所有成熟制程的晶圆厂产生莫大的威胁。臺湾在成熟制程的8吋及12吋晶圆厂，粗估有30座左右，且大半以晶圆代工为主，我们该如何面对中国排山倒海而来的挑战呢？我们先来分析几件重要的事实：为什么在臺湾同样是成熟制程的晶圆代工，世界先进的营运表现就比其他公司来的好？你也许直觉地认为是因为有臺积电的庇荫，事实却非如此。反而是因为臺积电限制世界先进往逻辑制程方向发展，必须得专注于类比及功率IC的开发，专注的晶圆代工形成差异化。相对于普遍性的晶圆代工模式，世界先进的营运绩效自然比较佳。先撇开地缘政治不谈。我们也注意到，最近几件到国外设立成熟制程的晶圆代工厂，都不约而同地与所在地的大公司形成策略联盟及投资。如臺积电在日本与Sony、丰田（Toyota）、电装（Denso）合作，在欧洲就与英飞凌（Infineon）、博世（Bosch）等公司合作，世界先进在新加坡也是与恩智浦（NXP）合作。唯独臺积电在美国的先进制程厂是独资。所以在半导体的先进制程的开发，驱动力来自于客户端的需求；而成熟制程就需要与客户拉帮结伙了。这就如同约30年前，8吋晶圆厂刚兴起之际，联电与其客户共同成立联诚、联瑞等公司，如出一辙。专注及与客户端策略联盟，形成成熟制程晶圆厂可思考的策略方向。但是回到臺湾的30座成熟制程晶圆厂，又该如何了呢？从地缘政治的角度而言，国外的大客户都希望晶圆能在臺湾以外的地区生产，势必很难与这30座晶圆厂形成策略联盟，臺湾本地的企业有可能吗？答案是有可能的，而且还不只一个产业。事实上臺湾在电源供应（power supply）产业占有举足轻重的角色，全球前四大的供应商都在臺湾。电源供应最近也遇上典范转移，不论就电动车或是AI數據中心，所需要的电源功率是愈来愈大，且功率密度愈来愈高，再加上转换效率的要求，半导体晶圆包括SiC及GaN在电源供应产业也就愈来愈重要，占比愈来愈大。别忘了臺湾还有全球第一的半导体封装业，这些若能整合在一起，不就形成完整的闭环（closed loop）生态圈。另一个有机会的产业是矽光子。臺湾的高等教育培养30多年的光电人才，而矽光子技术高度仰赖半导体制程及封装技术，这些都是我们的强项，却缺乏适当的整合。臺积电在先进制程上成立个产业大联盟，整合供应链端的诸多厂商。在半导体成熟制程上，也有必要成立另一个大联盟，以整合在系统应用端的客户。个人认为几乎百工百业都需要半导体，而从应用端所需求的元件或IC，都会找到它所合适的晶圆厂来生产，不论是8吋或12吋，先进或成熟制程，Si、SiC或GaN。生命会找到自己最合适的出路。如果我们只会做晶圆代工，就无法窥知在应用端生命的奥秘，也就失去机会。中华队勇夺世界棒球12强的冠军，教练团能跳脱选秀的窠臼，大胆地任用有潜力的新秀。我们的半导体成熟制程也是时候，需要有前瞻且突破性的思考与作为了。