專論

全球變局下之半導體業發展態勢(今日合庫)
劉佩真

2025/06/01
本文刊登於今日合庫,2025年3月,第585期
2025AI將持續為國內外半導體業景氣的驅動力,也就是隨著各大AI生成內容應用工具不斷推陳出新,等同包括GoogleMetaMicrosoftNvidiaAMDAmazonAppleNetflixSnowflakeTesla等科技巨頭均欲積極建立AI競爭優勢,使得全球科技大廠對於該領域的關注度進一步提升,顯然AI概念的新進展也凸顯國際產業正處於一個加速轉型的階段,將為整個科技生態帶來變革。然而2025年預料全球半導體業所面臨的經營環境將更趨於複雜,畢竟美中科技戰將逐步加劇,且川普總統上任後對於其他半導體供應國恐祭出以美國利益為優先的措施,是否進一步影響台灣、韓國、日本、歐盟、東南亞等本產業的發展與版圖的變化,則將是各界關注的焦點。

壹、美中科技戰、美國總統大選後半導體業所面臨的經營環境情勢
 
1.近期美國對於中國半導體的管制均與AI主軸相關,畢竟AI代表著現階段與未來科技的主流趨勢,況且AI與國家的軍事能力更是一場深度的結合

2024122日美國政府對中國半導體行業實施三年來第三波大規模打擊,包括將140家中國公司和它的海外實體列入貿易黑名單,而這140家進入實體清單的企業包括半導體製造廠,還有半導體工具公司和投資公司,顯然美國對中國的半導體管制力道持續增強,同時中國也祭出原物料出口管制的措施加以反擊,而上述動作對於半導體業的影響則備受各界矚目。
 

事實上,美國政府近期不斷加強對中國AI晶片與相關半導體技術的管制力道,除了限制Nvidia等廠商向中國出口高階AI晶片外,更進一步要求台積電與SamsungIntel202411月起停止供應7奈米以下先進製程的AI晶片給中國客戶,這些措施主要是為了防止中國取得可應用於軍事用途的先進技術,同時也反映出美國欲在全球AI發展領域持續保持領先地位的戰略考量。值得注意的是,美國的管制範圍已從單純的晶片出口擴大到投資限制,並計劃將管制延伸至高頻寬記憶體(HBM)與先進封裝技術等領域,顯示美國正採取全方位的圍堵策略。而在美國的嚴格管制下,中國AI晶片產業發展正面臨前所未有的挑戰。雖然中芯國際已具備使用DUV設備進行7奈米製程生產的能力,但受限於良率與成本問題難以滿足市場需求,故中國本土AI晶片新創企業也面臨技術開發與資金調度的雙重壓力,即便有國產替代政策支持,但目前中國雲端服務商對國產AI晶片的採用意願仍然偏低,多數仍依賴NVIDIA的降規版處理器,在這種情況下,中國AI晶片產業要實現突破性發展仍需克服諸多技術與市場挑戰。整體而言,有鑑於中國在AI市場步步進逼的作法,致使美國對中方採取全面封鎖的動作,藉此阻止中國在軍事用途上取得先進技術,且兩方搶奪全球AI主導者的意涵濃厚,不過在中國難以取得促進AI發展的關鍵硬體資源之下,美國在全球AI發展上仍舊站穩領導者的地位。
 

表一  近來美國對於中國所祭出的AI領域相關管制政策

資料來源台灣經濟研究院產經資料庫(2024.12)

值得一提的是,中國近期也有祭出原物料相關的出口管制措施來作為反制美方的舉動,例如202412月初中國商務部網站公告將禁止兩用物項對美國軍事用戶或軍事用途出口,原則上不予許可鎵、鍺、銻、超硬材料相關兩用物項,以及石墨兩用物項對美國出口,同時將實施更嚴格的最終用戶和最終用途審查。

事實上,中國對鎵、鍺實施出口管制的影響尚在可控制的範圍,不過仍對全球半導體供應鏈投下不確定性,至於目前中方對美國的反制動作,力道上均未如美國,最主要是美方依舊掌控全球半導體關鍵生產要素。若以中國對原材料鎵、鍺相關物項實施出口管制的影響來看,其中鎵相關物質包括金屬鎵、砷化鎵、氮化鎵、氧化鎵等八類,鍺相關物質包括金屬鍺、磷鍺鋅等六類,廣泛應用在紅外線光學、光纖通訊傳輸、感測元件、太陽能電池等領域,表一則為鎵、鍺與半導體的應用關係;由於中國為全球鎵礦的主要供應國,
2022年佔全球出口比重超80%,鎵的主要出口國家包括台灣、日本、韓國、荷蘭、德國和馬來西亞等國家,再加上鎵與半導體的關聯性在於第二類砷化鎵、第三類氮化鎵、第四類氧化鎵,而中國在鍺礦的全球市佔率則超過70%,因此中國對於鎵鍺出口的管控,各界也相當關心其變化,預料應先留意上述化合物半導體之基板類的影響狀況,其次才是有機鎵化合物氣體的砷化鎵磊晶供應鏈,再者則為製造商;且不論如何,中國拋出此管制半導體材料出口議題的情況,雖然是期望能增加對美國磋商的籌碼,但無疑也對於全球半導體產業供應鏈的穩定度將產生威脅,而未來需關注對於化合物半導體、光纖通訊等領域的影響程度,但所幸對於邏輯晶片晶圓製造影響有限;值得一提的是,雖然中國在鎵、鍺的全球市占率偏高,但並不是獨家供應,尚有其他國家可替代開採生產,僅是其餘國家啟動量產的過程尚需時間,且加工成本會比從中國進口昂貴許多,因而未來鎵、鍺相關物項價格的變動也值得關注。

若以中國對鎵、鍺實施出口管制對其自身的影響來說呈現利弊相伴,因過去陸企出口比重高而使其業績受到衝擊,然對於中國當地本身的第三類半導體業的發展相對有利若以中國對鎵、鍺實施出口管制對其自身的影響,由於其過去出口的比重甚高,在全球均占有偏高的市佔率,因此若自我設限進行出口管制,讓其他國家重新啟動礦物的開採,相對也將衝擊中國原先量產鎵、鍺廠商的業績;不過若未來全球鎵、鍺因中國出口管制而導致其價格走高,則對岸因產量豐富而可充足供應自身發展第三類半導體如氮化鎵的所需之原料,相對於歐美日等
IDM大廠可相對佔有部分優勢。

整體而言,
美國川普總統將挾著對於美國再次偉大的願景而強勢回歸,未來勢必各項政策將不脫以美國至上的方向邁進,且不論是關稅或其他方式的力道必定更強,特別是科技產業中的半導體業,除了壓制中國技術上的發展,不同於拜登總統的聯合盟友共同抗中,美國將會轉以想方設法壓低其競爭國的勢力,當然以競選期間多次提及台灣及台積電的情況來看,也不難想像我國半導體業所受到地緣政治干擾因素正在加大,競合將呈現錯綜複雜的局面,且美中對峙的情勢升溫,也更加考驗供應鏈所有廠商的彈性應變能力。

對於中國來說,此次川普總統當選影響對其影響最大,畢竟
中國目前能取得的半導體設備、關鍵核心晶片其已發揮至極限,未來再往前邁進的難度加大,況且美國必將擴大管制範圍與增強控管力道,此仍使後續中國半導體供應鏈自主化的發展仍存有變數。而對於美國來說,歷經先前包括、Nvidia AI晶片仍可透過第三方取得、台積電華為白手套事件後,美方勢必將會快速盤點目前對於中國的半導體或科技管控措施是否存有漏洞,以及該如何改善。此代表上述美中兩強的對抗將使得全球半導體供應鏈處於變動之中,商業版圖的變遷也存有波動的可能性
 

2.地緣政治干擾因素正在加大,競合將呈現錯綜複雜的局面不同於拜登總統的聯合盟友共同抗中,美國將會轉以想方設法壓低其競爭國的勢力,當然以競選期間多次提及台灣及台積電的情況來看,也不難想像我國半導體業所受到


美國川普總統將挾著對於美國再次偉大的願景而強勢回歸,未來可預測美國對中國的管制程度勢必加大,台廠將出現利弊相伴,前者係指去中化下將獲得轉單,後者是指管制措施的外溢效應難免,例如近期中國華為產品的晶片經過拆解,發現使用台積電7奈米製程晶片之後,美國商務部擴大對中國先進晶片出口禁止令,先是台積電自1111日起禁止對中國廠商銷售7奈米及7奈米以下先進製程晶片,同樣地Samsung也一律禁止對中出口;至於美國對中國、其他國家加徵關稅,將加劇投資版圖的移動,其中自中國移出的趨勢將日趨顯著,但至於是否帶動對美投資熱潮仍有待觀察,畢竟在美國生產成本較高、工會抗中與工作文化較為不同。

至於美方對於台積電未來的態度將為觀察重點,也就是美國是否藉由反托拉斯的議題進行操作,干擾產業的競爭態勢,或是川普總統對於美國晶片法案的態度若一反先前拜登總統的支持態度,將攸關後續台積電在美國的成本競爭力,甚至選前川普總統對於向台灣收取保護費的說法,是否暗示台積電需加大於美國先進製程的投資程度,也就是縮短台灣與美國像是
2奈米或A16A14的量產時間,則將視目前台積電所面臨較為嚴峻的考驗。

事實上對於台積電來說,
現階段不再是擔憂客戶下單與否、業績表現情況,亦或是憂心競爭對手彎道超車的可能性,反而需要留意的是反壟斷的議題;以美國反托拉斯法的精神為例,該國的法律認為大型公司到一定的獨占地位後,為了賺取更高利潤,就會採取不公平、非價格的手段,防止競爭者做大,最後傷害的消費者利益,故美國通常會以分割、進行罰款的方式來處理;若以台積電而言,反壟斷的議題較可能成為重要國家拿來與公司談判的籌碼,例如期望台積電仍到該國進行更多產能的布建,或縮短與台灣先進製程的時間差等,而並非要對台積電進行分割的處理,主要是現階段全球仍舊是需要台積電供應最先進製程來代工相關的晶片產品,IntelSamsung均無法滿足客戶對於先進製程、先進封裝的良率。

整體來說,面對日益複雜的國際形勢和潛在的反壟斷風險,台積電採取一系列戰略性布局
,顯然公司穩步的進行全球布局與策略合作來應對地緣政治風險,此外更是積極深化國際合作,並推動產業生態系統發展;整體而言,台積電在半導體製造獨霸一方的態勢相對顯著,未來贏面仍是大於挑戰,畢竟台積電持續以優異的營運績效、客戶的訂單能見度清晰、可實現性高的先進製程與先進封裝藍圖、全球海外穩步的擴張腳步等競爭優勢,持續展現王者榮耀的氣勢,同時對於共同封裝光學、矽光子、埃米世代、扇出型面板即封裝等領域也不斷投入研發;甚至有別於IntelSamsung在先進製程進程、爭取客戶大單陷入極大的窘境,台積電可預見2025年將在2奈米領域持續獨領風騷,且台積電毛利率水準正從過往55%水準上升至5759%,此皆代表晶圓代工龍頭廠商的高度競爭力
 

3.美中貿易戰及科技戰中加速供應鏈去中化進程,使得東南亞成為全球半導體產業新戰場,同時區域產業聚落優勢逐漸成形在


在美中科技戰持續升溫的背景下,全球半導體產業供應鏈正加速重組,也就是地緣政治局勢已轉向長期化發展,其中半導體封測業者更將投資布局重心轉向產業聚落相對完整的東南亞區域,又以馬來西亞因政策優勢而備受關注。而這波供應鏈重組不僅帶動當地就業與經濟成長,也促使區域內基礎建設與科技產業聚落快速發展。值得一提的是,先前拜登總統宣布從2025年起,將對中國半導體進口關稅由25%提高至50%,顯示美中科技戰已從先進製程延伸至成熟製程領域,預料後續川普總統接任後也將持續對中國加徵關稅,顯然這項政策變化促使國際大廠加速調整供應鏈布局,即轉向東南亞尋求新的生產基地,以越南北寧省為例,已逐步發展成高科技工業城,過去十年吸引超過200億美元外國投資,而馬來西亞檳城則憑藉優越的地理位置和稅務優惠,吸引Intel等國際大廠進駐。甚至東南亞半導體島鏈的區域產業聚落優勢正逐漸成形,也就是東南亞國家正積極打造完整的半導體產業生態系。以馬來西亞為例,從檳城的電子製造重鎮到峇都加灣的科技園區,已形成涵蓋晶片設計、製造到封測的完整產業鏈,而這些地區不僅擁有優惠的投資政策,還具備便利的物流運輸條件,也能有效連結亞洲主要經濟體,為未來發展奠定良好基礎。整體而言,在美中科技戰、西方國家採取去風險策略下,使南洋半導體島鏈已逐步崛起而成為供應鏈移轉的贏家之一,而表二則為現階段東南亞國家發展半導體的概況、表三為東南亞半導體島鏈招商的情況。
 

表二  現階段東南亞國家發展半導體的概況

資料來源:商業周刊、半導體工業年鑑、台灣經濟研究院產經資料庫整理(2024.12)
 

表三  東南亞半導體島鏈招商的情況

資料來源:台灣經濟研究院產經資料庫(2024.12)

貳、AI驅動下之半導體供應鏈商機之探討
 

  • 台灣半導體產業鏈在邏輯先進製程、先進封測3D IC技術處於全球領先地位,可滿足國際科技巨頭對高效能運算硬體的需求

根據Gartner的預測數據可知,全球AI半導體市場規模將由20251,149億美元躍升至2028年的1,965億美元,成長動能主要來自於AI推論需求;而AI晶片市場高速成長的關鍵,包括資料中心,也就是伺服器具備AI處理器比例2023年的30%,而2028年則會超過50%,且超過75%CPU會增加AI功能,支援AI推理工作,至於AI技術融合運端服務,主要是訓練後的AI模型將廣泛部署於企業內部機房或雲端服務提供商,使用包含專用AI加速器的微處理單元執行應用,至於個人電腦AI強化:筆記型電腦將增加AI功能,到2028年超過80%的新筆記型電腦都具備執行AI能力,再者於資料收集分析一體,即AI技術用於語音回應、影像識別、事件分析等。而台灣半導體業正處於AI供應鏈商機的高度發展機會點,主要是我國半導體產業鏈在邏輯先進製程、先進封測3D IC技術處於全球領先地位,可滿足國際科技巨頭對高效能運算硬體的需求,特別是2025年台積電進入2奈米製程節點,甚至爾後推出的A16A14領先態勢將持續鞏固其在AIHPC領域的領導地位,同時台積電CoWoS佔有市場主導地位,除本身的性能卓越,更關鍵在於其代工的商業模式,免除客戶競爭的疑慮,獲得合作夥伴的信任。

以台積電在
AI市場占有的制高點地位而言,AI應用目前仍處於起步階段,而無論採取何種設計,AI晶片都需要運用最先進的半導體技術和封裝解決方案、強大的晶圓製造設計生態系統以及高良率來生產更大尺寸的晶片,而此皆是台積電的優勢;而由於在全球AI晶片市占超過九成的Nvidia將先進製程、先進封裝訂單交給台積電,其餘業者包括AMD、雲端運算業者(MicrosoftGoogleAWSMeta)自研AI晶片亦是如此,尤其AI加速器原本多使用54奈米,已經開始往更先進的2奈米製程的方向移動,此則是晶圓代工龍頭業者於先進製程的競爭優勢,因此台積電的AI晶片生產市占率相當接近100%,幾乎掌握整體市場,代表台積電2024AI營收將首度突破百億美元而創下史上新高,成為全球AI熱潮供應鏈下的大贏家之一,也確實AI佔台積電合併營收比重將由2023年的6%提高至202411~13%2028年將超過兩成的水準,顯然在未來五年,伺服器AI處理器貢獻台積電合併營收的年複合成長率高達5%,成為扮演推動公司業績增長的另一個重要動能。

參、2025年國內外半導體業景氣之展望
 
1.2025年台灣半導體業市場規模年增率將再次與全球形成黃金交叉,也就是我國的成長力道持續高於國際,顯然台積電所帶動的AI相關供應鏈擴產效應、先進製程高度競爭力的發酵仍使2025年我國半導體業的景氣能見度高

根據圖一的資料可知,2024年台灣本產業產值將再創新高,來到5.30兆元,年增率22.0%將高於全球16.0%的水準,而2025年因我國半導體業在AI世代處於高度發展的機會點,成為Nvidia、國際雲端運算業者積極合作的硬體對象,加上台積電因先進製程、先進封裝的領導地位穩固,以及新興科技領域特別是AI應用於側端的邊緣運算方面,我國部分業者亦有受益的機會,如手機晶片大廠、IP矽智財/ASIC、電源管理IC、高速傳輸IC等,況且我國IC設計業近年來多元化產品的布局,如手機晶片、MCUPC I/O ICUSB IC、網通ICTDDIIP矽智財/ASIC、類比IC、音訊控制IC音訊控制ICSTB ICFlash控制晶片、多媒體ICCIS晶片、LCD驅動IC、利基型記憶體相關IC、觸控控制IC、高速傳輸介面、指紋辨識晶片等,故預計2025年台灣半導體業產值將首次突破6.0兆元的關卡,再次刷下歷史新高,同時我國產值年增率將來到16.5%,將呈現第二年黃金交叉的局面,也就是年增率再次高於全球12.5%的水準。
 

資料來源
: TSIAWSTS、台積電、 台灣經濟研究院產經資料庫整理(2024.12)
圖一  全球半導體銷售額、我國半導體產值、台積電合併營收年增率之走勢
 
整體而言,台積電AI與先進製程領域持續領,使得整體營運展望相對樂觀,特別是2025年公司合併營收成長率預計仍有兩成以上的水準,顯然是得益於AIHPC和智慧型手機等終端應用對先進製程的強勁需求,特別是在AIHPC領域,台積電幾乎取得100%的客戶訂單,同時可預期2025年公司AI業務佔比更將高於202414~16%的區間,此也呼應先前台積電董事長魏哲家所提及未來五年公司營運將呈現健康成長,特別是在2奈米及A16製程方面,公司將準備更多產能以滿足市場需求,主要是此部分的客戶訂單將遠較原先預期為多,而上述現象皆顯示台積電在全球半導體產業,尤其是先進製程領域的領先地位將持續獲得鞏固,且短期內IntelSamsung皆難以超越。
 
2.競爭力不佳導致IntelSamsung的晶圓廠建設計畫有所延宕,況且先進製程、核心業務也皆頻頻出現問題,顯然2025年台積電依舊是呈現一個人武林的天下

儘管先前IntelSamsung不斷以各種策略來挑戰台積電晶圓代工龍頭的角色,例如Intel藉由美國政府為支持後盾,同時不斷強調兩岸地緣政治風險,客戶應對台積電以外的業者採取分散下單,且切割晶圓代工業務來獨立運作,試圖淡化客戶下單的疑慮,畢竟Intel與客戶仍有競爭的關係,再者Samsung則是採取價格戰,以及不惜更改製程技術的名稱,如第二代3奈米製程直接稱之為2奈米。不過IntelSamsung則各有其核心業務、投資面的挑戰,也就是雖然Intel已獲得美國晶片法案補貼85億美元,且亦有來自於美方政府賦予其肩負美國重返半導體製造榮耀的重責大任,但Intel要回歸晶片製造領導地位的道路依然艱難;另外短期內IntelSamsung要彎道超車台積電仍有極大實際面的困難度。事實上,IntelSamsung所面臨營運上的困境包括核心事業面臨危機、先進製程技術藍圖的推進存有變數、海外投資布局有其隱憂等。

根據表五的彙整資料可知
SamsungIntel在晶圓廠調整先進製程布局計畫的情況Samsung來說,其調整南韓平澤P4廠與美國泰勒廠投資計畫,其中美國德州泰勒廠原訂2024年開出5奈米以下產能,將遞延至2026年量產,而南韓平澤P4廠因考量記憶體需求,暫緩晶圓代工產能建置,計畫恐變更。若以Intel而論,Intel受制營運績效不佳,進行投資計畫調整,除維持美國先進製程設廠計畫外,多數投資案面臨延後或暫停,其中受制節省成本措施,公司20249月宣布將投資資金集中美國亞利桑那州晶圓、奧勒岡州、俄亥俄州晶圓廠投資案,但亞利桑那州廠遞延至2025年初稼動,而俄亥俄州新廠原訂2025年量產,現已遞延至2027年,是否調整製程規劃待觀察,另外以色列新廠目前已推遲,未有具體時程,而愛爾蘭廠引進私募基金,因此擴產計畫仍可維持,然具體產能與時間仍未定,甚至德國廠規劃生產Intel 14A先進製程,將遞延2年至2029年量產。

整體來說,
IntelIDM的積習難改、IDM 2.0難有成效、核心事業CPU遭到AMD侵蝕、與AI商機關聯性低、Intel 18A良率極低導致季辛格執行長遭到被退休的命運,而相較於兩大競爭對手IntelSamsung正處於多事之秋,台積電雖也面臨美國川普2.0的不確定因素,但至少基本面的實力持續增強中,即全球晶圓代工市占率版圖正不斷擴張。
 
表五  SamsungIntel在晶圓廠調整先進製程布局計畫的情況
資料來源:Digitmes Research(2024.09)
 

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