半導(dǎo)體爭奪戰(zhàn)：產(chǎn)業(yè)重心從美國轉(zhuǎn)為中國臺灣，日本企業(yè)迎來勝負(fù)關(guān)鍵期

CINNO Research產(chǎn)業(yè)資訊，全球最大的代工廠臺積電（中國臺灣地區(qū)）有可能在全球 "半導(dǎo)體戰(zhàn)爭 "中進(jìn)一步擴(kuò)大市場份額。生產(chǎn)半導(dǎo)體制造設(shè)備和部件的日本企業(yè)正在進(jìn)入尋求進(jìn)一步增長的重要階段。

臺積電市場份額有擴(kuò)大趨勢日本半導(dǎo)體設(shè)備和部件企業(yè)迎來順風(fēng)

從2020年秋天開始，全球出現(xiàn)了嚴(yán)重的半導(dǎo)體短缺現(xiàn)象。部分大公司正在為確保他們所需的半導(dǎo)體而發(fā)起爭奪戰(zhàn)。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，全球規(guī)模的 "半導(dǎo)體戰(zhàn)爭 "已經(jīng)爆發(fā)。

事實上，一些美國汽車制造商已經(jīng)被迫減產(chǎn)，對全球經(jīng)濟(jì)的影響已經(jīng)開始大到無法忽視的程度。美國拜登政府為促進(jìn)本國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和安全系統(tǒng)的建立，力爭增加美國的半導(dǎo)體生產(chǎn)，但這并不容易實現(xiàn)。

到目前為止，美國企業(yè)在半導(dǎo)體的高效設(shè)計和研發(fā)方面比生產(chǎn)更加擅長。這支持了美國上世紀(jì)90年代以來的信息技術(shù)革命和經(jīng)濟(jì)的增長。但在生產(chǎn)方面，美國尖端的IT公司已經(jīng)越來越依賴中國臺灣地區(qū)半導(dǎo)體制造公司臺積電（TSMC），這個世界上最大的代工廠。由蘋果公司研發(fā)、臺積電生產(chǎn)的最新芯片“M1”被用于iPad Pro和iMac，就是這一問題的象征。

臺積電還進(jìn)入了半導(dǎo)體的 "后段 "工藝制程，以便更好地滿足客戶的需求。為此，臺積電就需要日本的半導(dǎo)體相關(guān)技術(shù)。今后，臺積電作為半導(dǎo)體供應(yīng)商的份額可能會繼續(xù)擴(kuò)大。因此生產(chǎn)半導(dǎo)體制造設(shè)備和部件的日本公司正在進(jìn)入一個尋求進(jìn)一步增長的重要階段。

美國公司在軟件開發(fā)方面表現(xiàn)出色在微細(xì)化制造方面表現(xiàn)出色的臺積電加強(qiáng)了后段工藝

目前，美國英偉達(dá)（NVDA）和蘋果（Apple）已相繼發(fā)布了自己公司研發(fā)的芯片。英偉達(dá)宣布的CPU（中央處理器）"Grace "預(yù)計在電路線寬為5納米的生產(chǎn)線上生產(chǎn)。雖然生產(chǎn)承包商尚未確定，但許多半導(dǎo)體專家認(rèn)為，臺積電是首批運營5納米生產(chǎn)線的晶圓廠之一，因此將由臺積電負(fù)責(zé)生產(chǎn)。這種情況似乎表明，臺積電通過供應(yīng)CPU和其他產(chǎn)品在全面領(lǐng)導(dǎo)全球半導(dǎo)體行業(yè)，半導(dǎo)體行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的盟主地位將從英特爾轉(zhuǎn)向臺積電。

從另一個角度來看，美國公司特別擅長軟件的快速開發(fā)和新構(gòu)想的實施。這是因為有著人種多樣化的社會支持。但當(dāng)涉及到精細(xì)產(chǎn)品的可靠制造時，組織的集權(quán)化比多樣化的價值觀顯得更為重要。在這方面，臺積電正在發(fā)揮著其實力。

臺積電已將2021年的設(shè)備投資額增加到300億美元（約2000億人民幣），以提高產(chǎn)能。值得注意的是，除了加強(qiáng)其代工業(yè)務(wù)外，臺積電還在加強(qiáng)其后端工藝的半導(dǎo)體制程。后端工藝是指切割出在硅晶圓（基板）上形成的芯片，將其置于樹脂盒中（稱為封裝），并檢測其運行情況的過程。半導(dǎo)體設(shè)計生產(chǎn)流程圖如下所示。

英特爾是一家垂直整合型制造商，即從設(shè)計研發(fā)到后端工藝都在本公司完成。與代工市場一樣，中國臺灣企業(yè)在全球后端工藝市場上同樣具有很強(qiáng)的競爭力，其份額超過50%，中國大陸約20%，美國約15%（2018年）。并且中國企業(yè)也在不斷獲得市場份額。圍繞中國臺灣地區(qū)作為全球經(jīng)濟(jì)的半導(dǎo)體供應(yīng)商的地緣政治風(fēng)險將進(jìn)一步加劇，美國和中國在尖端IT領(lǐng)域的對抗將變得更加尖銳。

臺積電希望獲得東京電子和信越化學(xué)的技術(shù)能力

臺積電正在加強(qiáng)其后端工藝制程，以力爭提高其半導(dǎo)體生產(chǎn)的整體實力。

蘋果和英偉達(dá)通過將生產(chǎn)外包給代工廠臺積電，希望能減少設(shè)備投資負(fù)擔(dān)，并提高其利潤率。如果臺積電在加強(qiáng)其微細(xì)化技術(shù)的同時，能夠掌握三維封裝等后端工藝技術(shù)，并提高其供應(yīng)體積更小、數(shù)據(jù)處理能力更強(qiáng)、功耗更低的半導(dǎo)體能力的話，那么會提高美國尖端IT企業(yè)的芯片設(shè)計和開發(fā)速度，這樣也會促進(jìn)改善臺積電自身產(chǎn)品的功能，擴(kuò)大其生態(tài)系統(tǒng)。

換句話說，通過讓美國公司專注于軟件，臺積電等公司專注于硬件（芯片制造），理論上雙方都可以提高其業(yè)務(wù)運營效率。這種關(guān)系不可能輕易改變。

重要的是，日本企業(yè)正在支撐著全球國際分工的建立和強(qiáng)化。在用于半導(dǎo)體制造和檢測設(shè)備領(lǐng)域，東京電子、Lasertec等公司已經(jīng)發(fā)揮出了其全球競爭力。在構(gòu)成芯片基礎(chǔ)的硅晶圓供應(yīng)領(lǐng)域，信越化學(xué)在市場上享有很高的份額。后端工藝中，住友電木是世界上用于半導(dǎo)體封裝環(huán)氧樹脂的頂級供應(yīng)商。此外，揖斐電在制造用于封裝的精細(xì)基材和電路板方面具有強(qiáng)大的競爭優(yōu)勢。

為促進(jìn)半導(dǎo)體行業(yè)的國際分工，在半導(dǎo)體制造的前端和后端工藝中，離不開日本企業(yè)提供的微細(xì)化進(jìn)程和基板封裝的精密機(jī)械和先進(jìn)材料。臺積電決定在日本設(shè)立子公司，研究制造三維半導(dǎo)體所需的材料，目的是為了更好地獲得日本公司的技術(shù)能力。

半導(dǎo)體供應(yīng)短缺或?qū)⒊掷m(xù)到2023年企業(yè)在尖端技術(shù)方面的差距擴(kuò)大

今后，臺積電在半導(dǎo)體供應(yīng)方面的競爭力將進(jìn)一步提高。除了計劃在2022年大規(guī)模生產(chǎn)3納米電路線寬半導(dǎo)體外，臺積電還計劃生產(chǎn)下一代2納米半導(dǎo)體。在先進(jìn)制程技術(shù)方面，臺積電與三星電子和英特爾等公司的差距將擴(kuò)大。在土地價格和勞動力成本很高，而軟件方面比較具有優(yōu)勢的美國，英特爾是否能夠加強(qiáng)生產(chǎn)系統(tǒng)并提高其競爭力還不能確定。在使用一般制造設(shè)備生產(chǎn)的汽車半導(dǎo)體等方面，臺積電也擁有強(qiáng)大的供應(yīng)能力。

臺積電預(yù)計，半導(dǎo)體供應(yīng)短缺將持續(xù)到2023年。為了滿足需求，臺積電正加強(qiáng)在中國臺灣本土的生產(chǎn)，那里更容易獲得優(yōu)秀的工程師并提高組織領(lǐng)導(dǎo)能力。

另一方面，除了技術(shù)之外，臺積電似乎也很重視與日本半導(dǎo)體關(guān)聯(lián)企業(yè)在應(yīng)對地緣政治風(fēng)險方面的關(guān)系。這意味著日本的半導(dǎo)體相關(guān)公司正在進(jìn)入尋求進(jìn)一步增長的關(guān)鍵時期。

日本的半導(dǎo)體相關(guān)企業(yè)需要做的是進(jìn)一步提高本身的制造技術(shù)，如半導(dǎo)體制造設(shè)備和高純度材料等，并以提供支持下一代半導(dǎo)體制造的機(jī)器和材料為目標(biāo)己任，這也是臺積電等公司正在尋求的。在超純水供應(yīng)方面，日本公司的商業(yè)機(jī)會也將擴(kuò)大。

考慮到臺積電需要日本的技術(shù)，而世界各大公司都在爭奪臺積電的生產(chǎn)線，可以說，日本的半導(dǎo)體制造設(shè)備和高純度半導(dǎo)體材料制造商已經(jīng)在全球經(jīng)濟(jì)中建立了良好的競爭地位。為促使日本經(jīng)濟(jì)能夠參與和利用全世界正在加速的數(shù)字化轉(zhuǎn)型（DX），激發(fā)活力，與半導(dǎo)體制造設(shè)備和部件相關(guān)的企業(yè)正變得越來越重要。