台積電創辦人張忠謀:半導體供應鏈將「兩極化」和「去集中化」

2023-03-20
作者 蔡銘仁,EE Times Taiwan

台積電創辦人張忠謀與《晶片戰爭》作者Chris Miller於3月16日展開世紀對談,談及半導體產業的未來,兩人不約而同認為,全球供應鏈的「兩極化」和「降低集中化」,將很可能發生。

《晶片戰爭》(CHIP WAR: The Fight for the World’s Most Critical Technology)作者Chris是被譽為「國際關係領域哈佛」的Tufts University’s Fletcher School副教授,採訪上百位晶片業相關科學家、政府官員、工程師、企業家,從歷史的角度解讀半導體產業的過去、現今和未來。

對談一開始,被問到《晶片戰爭》一書,張忠謀先來個幽默開場,「真希望是由我寫出來的!」他也馬上說,Chris絕對寫得比他更好、更精彩,因為他是歷史學家,可以用更中立客觀的角度來寫。張忠謀表示,自己完全認同Chris所寫的內容,不過書中有點太強調政府在台積電成立過程中扮演的角色,「政府就是投資者,還不是心甘情願的投資者,如果不是李國鼎先生,政府當初也不會投資。」

近年受地緣政治、半導體大缺貨等因素,全球各國開始加大致力半導體在地化;會中,張忠謀也主動跟Chris聊起這個話題,並問到Miller假設在沒有台海戰爭、美中沒有戰爭的前提下,半導體未來五到十年會是甚麼樣貌。

「我的觀點,供應鏈會有明顯兩極分化的現象,中國大陸跟其他國家,成為兩派。」Miller表示,這樣的想法出於現在美國、日本等國家都有出口管制,機台銷售也看到限制,因此會衍生分化,再來是很多公司會看見政府強調要增加在半導體產業的投資,政府大量投資在產業裡,將帶動半導體投資規模越來越大。

再者,Chris也指出,過去半導體產業製造集中在特定區域,如記憶體晶片在韓國、邏輯晶片集中在台灣等,集中化的程度可能慢慢降低,「五年後再來討論半導體產業供應鏈,會有很大的改變。」對Miller提出的兩個論點,張忠謀表示贊同,並表示美國所推出晶片相關的產業政策,部分要讓中國大陸在晶片發展腳步放緩,自己支持這樣的方向。

「我認為在製造技術方面,中國大陸起碼落後台灣五到六年,」張忠謀表示,他看過中國大陸最先進的晶片,那些晶片是台積電在五六年前就可以製造出來的晶片,這是為何他說有五六年的差距。然而,他也點出台灣的困境,在於美國產業政策要讓中國大陸腳步放緩,卻也未將台灣列為「友善外包」的一環,認為台灣是最危險的地方,不能全然仰賴台灣。

張忠謀坦言,自己也在思考美國的《晶片與科學法案》,目標是甚麼,製造方面美國目前占11%,目標是想拉回30~40%,還是目標只要維持足以供應國防? 只是國防的話製造比例不用很高,國安可能只需要幾個百分點就夠。他直言,已經可以想像到後果是甚麼,就是成本的上升。

「晶片無所不在,主要源自成本節節降低,」張忠謀進一步表示,50年代大家都在談電晶體,還沒談到IC,當時一個電晶體可能需要2~3塊美金,現在則是10億分之1塊美金,電晶體可說是成本下降降最多跟通縮最多的零組件,回過頭來看製造基地遷移已經是進行式,但美國製造成本相較台灣,預計會多五成,這數字還可能是低估的數字,當無法延續成本下降的趨勢,反而使成本翻倍,「這想必會對未來要讓半導體更加無所不在的趨勢造成影響,這是我料想的結果之一。」

Chris也說,這是很好且複雜的問題,全世界如美國、日本、歐洲等地,過去幾年地緣政治風險升高,尤其是俄烏戰爭,企業規劃時也會考慮到最糟糕的狀況,「我想現在的產業,必須找到一個很微妙的平衡,晶片製造需要經濟規模,也會考慮如果太過集中,稍有差池世界經濟會受到影響。有些國家比五年前更危險,這些在在會使大家將晶片製造多元化,多元化效益跟集中化帶來的規模間,需要達到微妙的平衡。」

張忠謀:全球化在晶片產業已死 自由貿易則是瀕死

張忠謀去年12月出席台積電亞利桑那新廠機台進廠典禮時,直言全球化自由貿易已死,本次對談,這個話題也再次被提及。「毫無疑問在半導體晶片產業中,全球化已死,自由貿易還未死透,但也瀕臨危機,」張忠謀解釋,除了中國大陸禁令跟限制實體清單等因素,另一方面還有為了國安因素,各國讓製造業回流本土,以及供應鏈的韌性問題,「這對晶片業當然沒有幫助。」

張忠謀表示,一旦成本上升,晶片原本無所不在,成長速度就會趨緩,進入完全不同的賽局,「好比Chris當初寫這本書,是因為他發現晶片竟然如此無所不在,但他現在寫完,整個賽局又變了。」他也說,現在生產集中在少數幾個地區,是因為那些地區具有競爭優勢,美國也有很大的競爭優勢,尤其在IC設計,設計工程師要盡量接近終端市場,大部分無廠IC設計公司都在美國,這是為何他們享有優勢。

而其他地區之所以在製造佔有優勢,張忠謀認為,最重要就是人還有國家的工作文化,「有些人曾說工作文化如果在晶片業要持續不斷讓機台24小時運作,全年無休,因為設備機台很貴,我們不能隨隨便便停工幾小時成本很高。曾有人說有設備故障,假設是半夜1點,如果設備在美國隔天早上8點才有人修好重新復工,但如果在台灣的話半夜2點就修好了。」

張忠謀再舉過去在德州儀器(TI)工作時的經歷為例,「我記得1981還是1980年,有一次TI發現新的晶圓廠已經在日本成立,良率竟然比起在休士頓舊廠高一倍,我就被CEO要求了解問題出在哪。我就發現是人的關係,作業員異動率在日本只有3~4%,美國是10~15%,另外機台維護技術人員美國根本找不到人有這樣的經驗修理高度精密的機械。」他也分享,當時看到新機台的持續上工比率為98%,美國只有60%,設備很貴,設備故障其他都不能做,整個工廠無法運作,就會發現庫存也會出現問題。

英特爾晶圓代工能追上台積電? 張忠謀妙喻

有別於輝達(Nvidia)、超微(AMD)等國際大廠,英特爾(Intel)持續在晶圓代工技術著墨,張忠謀在會中也被問到對英特爾能否可以成功在美國打造晶圓代工業務,達到美國先進晶片自給自足跟TSMC競爭的能力。張忠謀引用Nvidia執行長暨創辦人黃仁勳的話,「黃仁勳說過,台積電已經學會跟全球400個夥伴一起共舞合作,英特爾從頭到尾都是一個人在舞池跳舞,我覺得我蠻認同他的評論。」

Chris則說,如張忠謀所述,要建立晶圓廠很不容易,很多公司嘗試要跟台積電競爭,最後還是台積電擁有經濟規模優勢,導致很難競爭,英特爾希望未來幾年打造晶圓代工業務,他不敢預測會不會成功,只是從他的研究看來,要從頭打造晶圓代工可能沒那麼容易。

Chris也說,以自己對半導體產業的認識,沒有國家能做到自給自足,很多國家參與在供應鏈中,任何國家想自給自足,恐怕需要很多經費,但技術未必比較好,這是為何雖然現在很多國家好像想追求自給自足,對很多企業來說是利多,但他覺得這不是該問的問題。

活動簡介

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