根據美國半導體產業協會(SIA)和世界半導體貿易統計組織(WSTS)發佈的最新資料,2019年全球半導體銷售總額為4,121億美元,與2018年(4,688億美元)相較下跌12.1%,這是自2001年以來全球半導體產業出現的最大跌幅。

從半導體產品類別來劃分,記憶體和邏輯元件是最大的兩個類別。其中記憶體的2019年銷售額高達1,064億美元,但相較2018年下滑也最厲害,達到32.6% (雖然平均單價下滑嚴重,但記憶體容量卻仍在增加),其中DRAM下滑37.1%,NAND快閃記憶體下滑25.9%。第三大類別是微處理器晶片,2019年銷售額為664億美元。去年的成長亮點是光電元件,銷售額增加了9.3%。總之,2019年除了記憶體之外的半導體產品銷售額僅下跌1.7%。

從地域劃分來看,中國市場的半導體銷售佔比最大,達到全球的1/3,相當於美國、歐洲和日本的總和,但是中國本土晶片廠商的銷售額僅有約400億美元。中國是全球製造中心,尤其是電腦和手機等電子產品,需要消耗大量的晶片,但終端產品是銷往全球市場的。各區域半導體市場2019年銷售皆呈現下滑,分別為歐洲-7.3%、日本-10.0%、美洲-23.8%、中國-8.7%,以及亞太/其他地區-9.0%。

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圖1:全球半導體營收變化趨勢。
(來源:WSTS)

從過去24年來全球半導體產業的整體發展趨勢來看(如圖1所示),逐年的上升或下跌幅度變化很大,比如2019年12月銷售額達到361億美元,與2018年同期減少5.5%,但整體銷售規模是穩步成長的,變化趨勢與全球GDP變化趨於一致。

進入2020年,半導體產業會繼續下滑,還是止跌回升?SIA/WSTS的預測是溫和成長,預期2020年市場成長率為5.9%,2021年成長率則達6.3%。然而,此預測是根據以下的宏觀和微觀因素,包括中美貿易達成第一階段協定、美國-墨西哥-加拿大(USMCA)自由貿易協定達成,以及記憶體價格週期性調整和5G網路帶動半導體需求等。

影響2020年全球半導體產業成長或衰退的三大因素

除了國際貿易、記憶體產業週期性調整這兩大因素外,中國突然爆發的新型冠狀病毒(COVID-19)疫情,也為中國和全球半導體產業的發展帶來了不確定性。這三大因素對半導體和晶片的銷售各有消極和積極的影響,然而為整個產業帶來的綜合效應目前還不確定,也許要到今年年中才能比較明朗;2020年半導體市場整體走勢和產業銷售表現最終是繼續下滑,還是有所成長,仍不得而知。以下筆者嘗試對這三大因素的一些影響做出分析。

1. 新型冠狀病毒疫情

在中國農曆春節假期前夕,一場意想不到的新型冠狀病毒肺炎疫情爆發了…春節假期後復工延遲、城市交通封鎖等應急措施,導致一系列的連鎖反應。首當其衝的是5G手機換機潮延緩──天風證券分析師郭明錤在一份報告中指出,2020 年春節期間中國手機市場出貨量下滑了50%~60%,目前市場上有近 6,000萬支庫存。受疫情影響的手機廠商預期在2020年第一季度的出貨量下跌10%;有鑒於市場受到5G換機需求低於預期和肺炎爆發對消費信心的負面影響,郭明錤預計2020年中國市場手機出貨量會較2019年下滑15%,約3.1~3.3億支。

5G手機銷量不如預期,除了對華為和小米等手機廠商帶來影響,也拖累晶片供應商。除了高通(Qualcomm)、聯發科及紫光展銳等5G晶片供應商外,還有眾多的RF前端、功率放大器、攝影機和影像感測器、指紋辨識、顯示器驅動IC和電源管理等元件供應商也將遭遇銷售下滑。

疫情導致的復工延遲對中芯國際、華虹和台積電等在春節假期間也不停工的晶圓代工業者營運影響較小,這是因為價值昂貴的半導體製造設備折舊快,若利用率不飽和就會讓代工業者虧損,因此他們會避免任何非例行停工。但半導體封測業者一般會正常放假和停工,復工延遲與勢必會讓營運受到影響,延遲對客戶的交貨期。

至於IC設計業者的新產品研發也許影響不大,但已經量產和供應市場的現有產品會受到整體供應鏈的拖累,一方面是無法按合約正常交貨,另一方面則是會遭遇部分客戶縮減訂單的情況。

然而,疫情對半導體產業的影響也並非都是負面,例如成長緩慢的醫療設備市場突然爆紅,讓紅外體溫檢測儀、額溫槍、血氧儀、移動式DR、PCR檢測儀器和呼吸機等醫療設備供不應求,也使得部分醫療設備應用的電子零件頻頻缺貨。可預期在接下來醫療設備及相關半導體元件市場也會出現高速成長的情形。

2. 中美貿易摩擦

中美簽署了第一階段經貿協議,這對全球經濟和半導體產業都是一個好消息。世界經濟論壇(WEF)最近的評論文章指出,儘管該協議遠不能完全解決中美經貿爭端及其對世界貿易體系構成的主要威脅,但協定至少讓貿易爭端暫時「休戰」。

全球貿易在不確定性上升的情況下陷入停滯,並導致世界經濟成長放緩,與全球經濟休戚相關的半導體產業也陷入不確定性和成長趨緩。迄今美國挑起經貿爭端的兩個重要目標──減少中美貿易逆差、讓製造業回流美國──並未未取得太大進展,美國在限制中國企業取得美國敏感技術方面的成效也不明顯。

儘管美國商務部已將約200家中國企業列入實體名單,美國外國投資委員會也加強了對中國外來投資的審查,但該政策迄今還看不到任何明顯效果。而美國對華為的限制也激發了中國的「國產替代」熱潮;例如在華為手機中的美國晶片比例大幅減少、中國產元件比例則開始上升。儘管全球半導體供應鏈仍有很多不確定因素,2019年中國IC設計業總銷售額還不足全球的十分之一,該比例在未來幾年可望繼續成長。

3. 記憶體產量和價格的週期性調整

記憶體約佔據全球半導體銷售的四分之一,其價格下滑直接影響全球半導體的整體成長態勢;預期2020年DRAM和NAND Flash市場走勢和價格波動仍會對全球產業造成很大的影響,而中國記憶體業者產能雖然在全球佔比不高,將為全球前三大記憶體廠帶來更大的壓力。

根據市場研究機構集邦(TrendForce)旗下記憶體研究部門DRAMeXchange最新調查,從DRAM記憶體市場整體供需狀況來看,在歷經5季以來的庫存調整,2019年第四季DRAM市場仍處於微幅供過於求,即使今年第一季DRAM的拉貨狀況可能呈現淡季不淡,但供需態勢最快仍要到年中才會反轉。

集邦預測,2020年第一季NAND Flash價格會持續上漲,從用戶端需求來看,資料中心客戶積極準備2020年新的需求,拉貨動能優於預期,預期今年第一季合約價將有所支撐。而在供給面,由於供應商自2019年第二季起已處於盈虧平衡、甚而呈現虧損,不得不調降2020年的資本支出,產能擴張與3D層數提升的時程都較以往保守。統計各廠規劃,2020年記憶體容量產出成長僅會略高於30%,是歷年來規劃目標的低點,加上2019年的供給容量已因跳電事件而下修,連續兩年的產出成長幅度都不到35%,將使得2020年全年供需更顯吃緊。

從記憶體原廠投資來看,以三星(Samsung)為例,由於全球性經濟衰退仍在繼續,且大型IT客戶對記憶體半導體的需求並未如預期復甦,該公司在2019年對原定投資計畫做出調整:包括韓國華城的極紫外光(EUV)專用產線、平澤的Memory 2工廠,還有中國大陸西安NAND 2廠都受到影響。有產業分析師預測,今年三星電子在半導體設備上的投資情況可能與2019年類似,不太可能超過30兆韓圜(約1,768億元人民幣/7,654億台幣)。

中國的記憶體產能是否會受到新型冠狀病毒疫情影響?從DRAM供給來看,中國DRAM生產廠商長鑫存儲位於安徽合肥,目前工廠仍正常運作、擴產計畫仍按照進度,短期不受疫情影響。此外全球前三大記憶體業者僅SK海力士(Hynix)的無錫廠區位於中國境內,距離武漢較遠,直接衝擊不大,產線正常運作。整體而言目前DRAM生產面實質影響不大,但後續仍須觀察整體物流運輸系統是否受疫情影響出現物料短缺。

從NAND Flash供給面來看,現階段長江存儲與武漢新芯仍依照年節安排正常運作、嚴格管制人員進出,但受到武漢封城措施影響,全面復工恐有隱患。長江存儲武漢廠目前產能僅佔據整體NAND Flash產業投片量約1%,對於市場供給造成的直接影響有限,但若疫情延長,可能影響原本安排在第二季開始的擴產規劃。

結語

營收規模高達4,000多億美元的半導體產業是全球高科技產業甚至全球經濟的龍頭,其發展趨勢對全球GDP的影響作用越來越大,同時也對全球宏觀經濟的變化更為敏感;無論是突然爆發的新型冠狀病毒疫情,還是持續已久的中美貿易摩擦,都會對全球半導體的發展帶來不可估量的影響。這些影響並非全都是負面的,對不同國家/地區或產業的半導體企業也會有不同的影響。展望2020年,整體半導體市場將會繼續下滑或止跌回升,現在回答還為時尚早,對於身處其中的產業人士來說,從容因應這些變化,仍有可能將負面影響轉化為積極因素。

本文同步刊登於《電子工程專輯》雜誌2020年3月號