台灣時間3月4日凌晨,美國總統川普與台積電董事長魏哲家在白宮共同宣布,台積電將再投資美國至少1000億美元(約3.3兆新台幣),此舉讓川普不再對半導體課徵高關稅,合計共5兆的投資如能換來半導體業的永續發展,實屬值得。但學者看到新增兩座先進封裝廠及研發中心時,坦言「美國等於百分百複製了一家台積電,先進關鍵技術一樣都沒少要到。在地緣政治下,這堪稱台積電相對最佳的選擇,但對台灣半導體業的發展,恐是弊大於利。」
川普上台僅一個多月,全世界已被搞到烏煙瘴氣,台灣首當其衝的就是台積電,當赴美投資再添一大筆後,4日台股開盤就以重挫回應,台積電更殺破千元大關(996元),最終下挫1.96%,收在1000元。
一時間,各種分析紛紛出籠,但內行人看門道,外行人看熱鬧,到底半導體專家如何看待?
其實,早在2022年12月業界就傳出台積電在美國不只蓋三座晶圓廠(拜登時期,台積電的承諾),有人在台積電亞利桑那州1廠的大廳看出端倪,當時已擺出六座廠的模型圖。對照4日台積電承諾美國,在未來四年內要興建三座晶圓廠,合計剛好六座,同時還加碼兩座先進封裝廠及一座研發中心。
如果連同第一期的投資,台積電在美投資金額達到1650億美元(約5.43兆新台幣),為美國史上規模最大的單項外國直接投資案。台積電表示,預計未來四年,將創造四萬個營建工作機會,以及數以萬計高薪且高科技的就業機會。在未來10年,將推動亞利桑那州和美國各地超過2000億美元的間接經濟產出。
有業者私下透露,台積電大規模投資美國並不意外,2024年6月,美國商務部供應鏈競爭力諮詢委員會副主席烏蘇拉伯恩斯擔任台積電獨立董事,就被解讀是為美國扮演監軍角色;而今年2月12日台積電更首次離開台灣,於美國亞利桑那州廠召開董事會……。
凡此種種,清晰可見台積電因應地緣政治的軌跡。而說穿了,關稅根本不是重點,美國的金融與研究機構Bernstein Research分析師Mark Li指出,真正促使台積電做出決定的原因是政治壓力,而非關稅。
台積電沒有討價還價的籌碼、也沒有叫板能力
川普更直白回應記者提問:「如果台積電一直在台灣生產晶片,未來將會有25%、30%、50%、甚至更高的關稅,但來美國這樣做(指投資設廠),就不會被課徵關稅。」
這是否給了台灣半導體業跟台積電一顆定心丸,就不必擔心了嗎?情況可能恰好相反。
當多數人都將視角鎖定在晶圓廠時,台灣EDA(電子設計自動化)第一把交椅的臺大電機系教授張耀文直指,很多人只看到先進晶圓廠,其實新增的兩座先進封裝廠的意義更重大。先進封裝(例如CoWoS和InFO等技術)的重要性愈來愈高,未來有可能超越先進製程,成為半導體技術發展的主力。此舉等於將台灣半導體強項「一條龍產業模式」部分轉移到了美國。
曾任EDA領域國際最頂尖學會IEEE CEDA總裁的張耀文一言以蔽之,台積電總計5.43兆元的投資案,在地緣政治的條件限制下,對台積電是相對最佳的選擇,但對台灣和整體半導體業的發展,恐怕是弊大於利。
不可否認,這是台積電將傷害降到最低的最佳選擇,至少暫時躲掉「與英特爾合資」這個大雷坑,或是被課高關稅。「更何況半導體生態系既深且廣,台積電的主要客戶、EDA工具、設備都掌握在美國手裡,台積電討價還價的籌碼不多、也難有叫板能力。」張耀文坦言。
再來是,台積電大舉投資美國後,可以廣納各方人才,甚至提升全球市占率,狠甩三星好幾條街;第三個好處是,此舉也能克服台灣少子化、理工人才不足和數理基礎能力弱化等問題;也能緩解缺水缺電、土地不足又昂貴、其他產業缺工等壓力。
但同時也帶給台積電一些不利之處,因為美國製造成本較高,整體毛利率恐降至五成以下;再來是川普並沒有給1000億美元投資案任何補貼。至今,拜登時期承諾的第一期66億美元補貼,台積電僅拿到51億美元,川普政府也未承諾要兌現其餘的35億美元;第三是跨國文化差異以及管理問題;最後,台積電最大的隱憂是,川普到底會不會犧牲台積電,持續施壓要技轉或投資英特爾(Intel),藉此解決美國半導體業所面臨的根本問題,這當然是台灣所不樂見。
先進封裝比先進製造更重要,學術研究趨勢一目了然
整體而言,對台積電個別企業的影響不大,畢竟台積電仍保有競爭優勢與市場,但對台灣半導體業的衝擊則非同小可。
張耀文進一步分析,大家可能劃錯重點了,川普要的不僅是先進晶圓製造,更重要的是先進封裝(台積電的專利CoWoS、InFO等)和研發中心,美國從頭到尾劍指的都是台積電市占率92%的先進製程,並非成熟製程,「尤其半導體未來發展的三大方向,就是先進製程、先進封裝和化合物半導體,一般人只知道晶圓製造很重要,殊不知先進封裝的重要性,在未來的重要性甚至比先進製程來的大,從目前的學術研究趨勢就能一目了然。」
10幾年前,台積電就研發出獨一無二的「CoWoS」先進封裝技術,CoWoS指的是將多個晶片堆疊起來,封裝於基板上,藉由整個封裝系統達到更高效能,同時可減少功耗與成本。
先進晶圓製造、先進封裝堪稱台積電稱霸全球的兩大關鍵利器,這一次川普全都要到了,張耀文推估,「兩座先進封裝廠,應是CoWoS和InFO全包了,再加上研發中心,美國等於百分百複製了一家台積電,關鍵技術投資一樣都沒少要到,跟拜登時期投資三座晶圓廠的意義大相逕庭,而這正是業界最擔心之處。」
為何先進封裝如此重要?當AI、高效能計算、車用電子、5G/6G和雲端計算等快速發展時,都得仰仗具有更高效能(performance)、更少功耗(power)和更低成本(area/cost)的電子裝置和晶片系統,要同時達到這三項要求,必須依靠先進製程的技術發展。
但先進製程的成本卻急遽增高,例如昂貴的EUV設備和耗電、進階電晶體的高複雜度等,促使先進封裝成為降低成本的關鍵角色。舉例說明,透過先進封裝技術,可以將成熟製程10顆晶片整合在同一個封裝內,達到或甚至超越先進製程單一晶片的效能和功耗需求,而且成本更低。
其實,先進封裝的重要性,可以從輝達執行長黃仁勳一直來台灣,要求台積電提高CoWoS先進封裝的產能,以完成多項高階GPU伺服器看出端倪。
亞利桑那州將打造出大型的先進半導體聚落
張耀文進一步比喻說,假設成熟製程的晶片是一隻猴子,先進製程就是老虎,老虎很稀有珍貴,先進封裝就是將一群猴子聚集起來,發揮出一隻猛虎的力量,而且成本較低,猛虎難敵猴群,這正是先進封裝為何如此重要的原因。
而這也是一般人不知道的台積電兩大優勢之一。原先台積電對外表示,亞利桑那州製造的晶圓會送到台灣封裝再回美國,當初業界就議論紛紛,真能做到嗎?3月4日答案揭曉,台積電公布要加碼投資兩座先進封裝廠,這對台灣的衝擊可想而知。
經《遠見雜誌》歸納整理,台積電赴美投資後,將對台灣半導體業帶來三大衝擊,首先是排擠到在台灣的投資力道,台積電每年的資本支出約在300億至400億美元間,2025年資本支出預估380至420億美元,創下歷史新高。未來四年美國就拿走1000億美元,平均一年250億美元,一定會壓縮到台灣的設廠規模,不僅高階工作機會減少,對經濟發展也相對不利。
「就像肉粽一樣,當肉粽頭的台積電赴美投資了,供應商不用就地服務嗎?竹科、中科、南科就是以台積電、聯電等晶圓大廠,形成一個個的產業聚落,亞利桑那州六座晶圓廠、兩座先進封裝廠和一座研發中心也會磁吸很多供應商進駐,變成大型的半導體聚落。」張耀文愈說愈心驚。
台灣「不可取代性」恐被美國奪取
最終,台灣在半導體製造業的「不可取代性」及「重要性」將逐漸式微。尤其是「不可取代性」的地位恐被美國奪取。
目前,美國仍是全球最吸引人才的地區,只要川普政府登高一呼要培育半導體人才,以美國的研發實力、產業規模與綠卡的號召力,張耀文認為,約10年時間,美國就能培育出最優秀的半導體人才。加上中國投注高額經費,大力培育人才,半導體業終將逐漸崛起。長遠來看,台灣的半導體競爭力堪慮。
既然台灣無法再獨霸半導體製造的優勢,將失去「不可取代性」,至少也要力拚在半導體的「重要性」吧?而解方無他,「就是人才、人才、人才,」張耀文看到台灣教育體系與此剛好背道而馳,連續說了三遍,呼籲政府要正視地緣政治的現實。如果世界第一強的台積電都得去美國投資,台灣只能更積極培育人才,累積研發能量,才有機會守住「護國神山」的半壁江山。
同時,張耀文也進一步建議政府,可藉助台積電聯合美國產業界,外加雙邊半導體學界的合作,對華府和華爾街產生更大影響力,運用產學界的關係,以彌補「對美弱化」的政治衝擊。