何謂半導體業去台化?

闕志克    2022年11月24日 00:02:00

台積電創辦人張忠謀近日證實,現正在美國亞利桑那州如火如荼建置、預定2024年量產的第一座晶圓廠將生產5奈米等級晶片;之後緊接會進入第二階段,建置另一座聚焦3奈米製程的晶圓廠。台積電、索尼和電裝合資的台積電熊本工廠則著重28奈米製程,目標在2023年9月完工、2024年底開始出貨。而上個月台積電宣布,隨著 7 奈米產能利用率下滑,位於楠梓產業園區、原定今年動土、2024 年開始量產的高雄建廠計畫將作調整: 7奈米製程廠將「暫時延後」,但28 奈米製程廠進程不變、照原定計畫進行。這些演變讓民眾看得目不暇給、憂心忡忡,彷彿「半導體業去台化」的厄難將大禍臨頭、無可挽回。



 



實情並非如此悲觀。



 



所謂「半導體業去台化」有兩種詮釋。其一,台灣晶片製造的公司被其他國家取而代之,在全球半導體供應鏈中邊緣化甚至消失。其二,台灣製造半導體晶片的公司將其產能從台灣遷移到世界其他國家,以因應市場與客戶的需求。眼前台灣半導體製造業的演進,應屬第二種,對晶圓製造公司如台積電本身的成長茁壯,不見得是壞事,但對護國神山論者,則似不折不扣的大利空!



 



這一波的「去台化」本質上其實是「分散式製造」(distributed manufacturing) 的一種體現,而跨國企業之所以採取分散式製造的發展策略背後有各式各樣的商業邏輯。有的是降低關稅的考量,譬如說2019年川普政府對中國以提高關稅發動貿易戰,許多台灣電子系統代工廠順應顧客要求,搬離中國,轉進東南亞、台灣或印度。有的是為接近客戶,在地生產,以減少運輸成本及碳足跡。至於各國政府所能運作的,大底以財稅資金獎勵的正面吸引為主軸,也有一定的實質影響力。



 



台積電之所以將製造產能往美、日、中甚至歐洲移動,最主要的動力應該是來自當地顧客的要求。易言之,台積電的顧客為降低台海戰爭風險對其供應鏈安全的威脅,要求台積電將其一部份產能移至顧客所在國。這也是為什麼台積電美國廠的製程都是最先進的,因為台積電最先進製程的客戶絕大部分是美國公司,如蘋果、高通、超微、輝達、英特爾等;而台積電日本廠的製程屬於中階,因其日本客戶以汽車電子業為主,如豐田、瑞薩、松下等,而中階製程對這類汽車電子晶片的製造綽綽有餘。 



 





台積電之所以將製造產能往美、日、中甚至歐洲移動,最主要的動力應該是來自當地顧客的要求。(美聯社)


 



除了協助客戶減少源於地緣政治的風險,分散式製造對台積電有利有弊。好處是可以有效降低對台灣逐漸飽和的水、電、土地和人力等物質資源的依賴,及隨之而來的輿論壓力。當然,在地政府提供的資金補助獎勵,也是一大助益。缺點是供應商的支援可能不像在台灣那麼即時或到位,且廠務人員單位生產力所需的成本將大大增加,這個人員成本問題將是分散式製造最大的挑戰。



 



雖然台灣的電子系統代工廠開始執行分散式製造的時間比晶圓廠早了幾年,但前者大多將製造基地往更低廉人力的國家移動,而後者則需將晶圓產線遷往人力昂貴許多的美國和日本,所以難度更高。為徹底解決分散式製造所帶來的成本問題,最有效的方法是積極運用基於工業物聯網的智慧製造技術,以大幅降低現場操作產線的廠務人員數目。更具體地說,智慧製造結合感測器、無線聯網和分析演算法,一方面以自動化技術取代既有人工作業,另一方面則盡量用遠距遙控以減少現場人員的需求。



 



所幸,台積電過去20年對晶圓製程自動化及智慧化的投入,在工業4.0的領域已臻世界領先的地位,也為分散式製造奠下極堅實的基礎。雖然分散式製造看似削弱台灣在半導體產業的重要性,但因最前沿的製程設計團隊依然根植台灣,且世界各地產線的遙控大腦也以台灣為核心基地,所以台灣在半導體業的整體地位在可見未來應仍將動見觀瞻、舉足輕重。



 



※作者為清華大學合聘教授



 


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