華為禁令、台積新廠…美方考量比你想的更複雜

作者 : Jim McGregor,Tirias Research首席分析師

美方延長華為禁令以及與台積電達成亞利桑那州先進製程晶圓廠協議,雖然這兩者的共同點似乎是美國國家安全考量,但其背後的個別因素與延伸影響其實更為深遠...

近日有兩項與美國相關的訊息看似相互連結,也引發產業人士熱議:首先是川普(Trump)政府宣佈延長對中國業者華為(Huawei)與中興(ZTE)的禁令、不准美國廠商出售晶片與設備給這兩家公司,其次是台積電宣佈有意於亞利桑那州興建一座5奈米先進製程晶圓廠。雖然美國國家安全考量似乎是這兩者的共同點,但其背後的個別因素與延伸影響其實更為深遠。

美方與華為、中興之間的戰爭

美國政府對華為與中興祭出禁令的理由有很多,包括指控他們違反對受制裁國家的技術出口管制與禁運規定,還有竊取智慧財產(IP)。公平而論,中國要求外國業者與中國本地業者合資成立公司、共享IP,以在中國市場經營業務的策略,確實為IP竊盜的問題開啟了一扇門。華為最近指控美國實施保護主義,而中國的保護主義在過去數十年來也一直是廠商在大陸市場做生意時必須面對的一部份。

華為會成為美國政府的頭號制裁對象,是因為該公司在全球電信設備市場的領導地位,還有在智慧手機市場出貨量僅次於三星(Samsung)。筆者在過去25年來曾經與華為有過多次大大小小的合作,可以證明該公司的積極性與工程技術上的實力;儘管該公司與所有中國本土業者一樣,受惠不少來自中國政府的合約,其經營獨立性也高於其他中國業者。

然而,美國政府對華為仍存在諸多疑慮,特別是認為該公司恐怕會受到中國政府脅迫,透過其(海思)晶片、電信設備與消費性裝置支援間諜活動。被公開指出其設備可能擁有帶來網路安全風險的「後門」存在,對該公司的傷害難以挽回;而華為也坦承,若無法取得美國業者的晶片與半導體設備,將造成實質性的衝擊。

受衝擊的不只是華為或中興本身,還包括其生態系統供應商;例如華為最大晶圓代工夥伴台積電,將損失來自海思的14%比例年度營收貢獻。此外產業界──特別是蜂巢式通訊領域───可能也將面臨兩套標準,一方是中國主導,另一方是美國支持。5G原本會是首個因為全球業者相互合作而實現的單一標準行動通訊世代,如此一來可能會出現像是過去幾代行動通訊技術多提案/標準的發展情況。

台積電赴美設新晶圓廠的理由

第二個備受業界矚目的消息就是台積電宣佈已在美國聯邦政府與亞利桑那州政府的共同理解和承諾支持下,有意於亞利桑那州興建並營運一座5奈米先進製程晶圓廠。美國看來是出於政治動機與台積電合作,好在本土設置先進晶圓廠以生產政府與軍事應用的零組件,但這只是非常複雜之政治決策的其中一個因素。

川普政府一直在敦促美國或海外業者增加在美國本地的製造,可惜眾多汽車製造商繼續將生產組裝移出美國,在科技領域的效果也是好壞參半。在半導體製造方面,英特爾(Intel)的Fab 42大型晶圓廠正在準備量產;而包括Intel與Globalfoundries都承諾未來將擴大產能。鴻海(Foxconn)宣佈將於威斯康辛州生產LCD面板的諾言破滅,迄今尚未看到工廠的影子。

美國政府與台積電合作在美國設置先進晶圓廠的決策,背後的考量比許多人想像得更為複雜。美國本土的先進半導體製造產能不只有利於政府應用,也對美國維持全球市場競爭力至關重要;就像是在行動通訊領域,美國擁有在相關晶片與技術上的龍頭高通(Qualcomm),有智慧型手機的霸主蘋果(Apple),還有在軟體、應用程式與服務上扮演領到角色的Google。

所以重點不只在於該晶圓廠將生產什麼,還有為了什麼而生產。利用先進半導體製程的元件包括手機、PC與伺服器處理器,還有GPU、FPGA以及越來越多的AI晶片,廠商包括AMD、IBM、Intel、Nvidia、Qualcomm與Xilinx等等,甚至Apple、Facebook、Microsoft與Google等科技公司現在也開始為自己的產品與服務設計、製造晶片。

過去曾傳出台積電高層認為在美國本地生產半導體元件不具成本競爭力,這似乎與前往美國設置晶圓廠的決定相違背。但這種說法是不正確的,美國在製造業方面非常具競爭力,特別是因為半導體製程的資本密集特性──仰賴更多機器設備與具備高階技能的勞動力(並非勞力密集),美國不只具備高階技能勞動力資源,也有晶圓廠所需的資源與基礎建設。

雖然目前全美國散布多座採用較舊製程技術的晶圓廠,包括亞利桑那州、紐約州、奧勒岡州與德州,目前都有新晶圓廠需要的最佳基礎建設與勞動力;這是因為現有的Globalfoundries、Intel與Samsung製造據點。Globalfoundries與Samsung在美國的據點就是晶圓代工廠,Intel也提供代工服務,並且為了替美國政府代工的業務而建立晶圓廠,在美國本地增加更多代工製造產能。但基於很多理由,台積電還是最佳選擇。

台積電不只是全球晶圓代工業龍頭,其製程技術領先業界,也為美國與其他西方國家半導體業者生產廣泛的產品,包括Intel在內。Globalfoundries已經在2019年宣佈改變策略,不再競逐最尖端製程技術;而Intel的晶圓代工業務在過去一直沒有成功,主要是因為其製程轉換靈活度不佳,與其他晶圓代工廠使用的工具也不相容。

這並不是說Intel不可能變成晶圓代工業者,但就像是Globalfoundries 從AMD獨立而出之後所發現的,要改變業務模式以及企業文化成為一家純晶圓代工廠是一大挑戰。

亞利桑那州是合理選擇

為一座新晶圓代工廠選擇最佳地點,牽涉到資源與政治條件的平衡。一座晶圓廠不只需要具備技能的勞動力資源,還需要穩定的供電、供水,以及化學品供應、運輸、廢棄物回收等等資源。政治因素也需要考量,許多地方政府都激烈爭取晶圓廠的設置,因為這些製造據點一旦上線都是全年無休運作,而且一座晶圓廠的投資動輒數十億美元、甚至先進製程晶圓廠投資額將達上百億美元,才能支援未來的技術升級與產能擴充。

台積電規劃中的亞利桑那州晶圓廠產能為每月2萬面晶圓,是相對較小,但是這可能只是第一座晶圓廠,甚至是一座初始晶圓廠的第一期產能。而在這個案例中,雖然無論是美國聯邦政府或是亞利桑那州政府都沒有透露細節,可以想見會提供一些激勵措施或是資金補助。而亞利桑那州已經有支援半導體晶圓廠的基礎建設,特別是在錢德勒(Chandler)區域,有大量的土地,以及來自大學院校──例如擁有領先工程科系的亞利桑那州立大學(ASU)──或該區域業界(Intel、Microchip)的高階勞動力;而且當地少有天災發生。

當然台積電的晶圓廠也有可能只是政治性決策,最後並不會實現。其中一個情況是就像鴻海,台積電並沒有實現承諾;另一個情況是或許美國大選在今年結束、2021年執政輪替,導致針對該案的協議被放棄,或是不會有資金提供。筆者個人以及Tirias Research認為後者有可能發生,但在美國建立台積電晶圓,對於美國本地的就業以及增加內需供應都有好處。

台積電的美國晶圓廠對於該公司以及客戶是一大利多,可多元化該公司的製造據點以分散風險;而就算在美國多設置了幾座晶圓廠,資本較不密集的半導體後段封裝測試還是會在亞洲其他地方進行。

結語

雖然以上兩個事件都與美國國家安全有關,但每一個決策的背後考量複雜得多,包括美國國國家競爭力、對經濟的好處,還有政治因素。雖然美國針對中國以及中國業者採取的行動有其正當理由,但也有人從標準與成長的角度來看,認為這將對產業帶來毀滅性的影響。至於台積電的亞利桑那州晶圓廠,或許這似乎是排除了部份美國公司,但基於市場動能、晶圓廠需求以及美國的經濟與競爭力長期性目標,是一個合理的決策。

編譯:Judith Cheng

(參考原文:The TSMC and Huawei Announcements Are Not as Linked as You May Think,By Jim McGregor)

掃描或點擊QR Code立即加入 “EETimes技術論壇” Line 群組 !

 EET-Line技術論壇-QR

發表評論