依賴亞洲代工風險高 美國擬提高自主晶片產能
發布日期：2021-02-08
（中央社記者林宏翰洛杉磯6日專電）車用晶片缺貨凸顯全球半導體供不應求，製造過度依賴亞洲的長期問題，已在美國產官學界掀起反思，並從國防安全與健全供應鏈的角度擬定政策、尋求解方。
2020年疫情籠罩下，全球經濟大受影響，供應鏈中斷的後續效應一直延續至今年，車用晶片大缺貨，美國、日本、德國等汽車製造大國紛紛向台灣求援，在亂世之中，更顯晶圓代工龍頭台積電的重要性。
與此同時，美國半導體產業過度仰賴亞洲如台灣的台積電、韓國的三星電子等晶圓代工廠製造晶片，這現象再度成為焦點。美國媒體彭博（Bloomberg）1月報導，全球依賴台灣代工晶片已經到了「危險」程度。
現代生活大大小小電子產品都要晶片，尤其在疫情下，遠距工作、家庭娛樂需求大增，推動個人電腦銷售成長，半導體製造商把產線轉向電腦、平板、視訊裝置等設備，排擠了車用晶片的產量。
疫情初期，車廠預期銷售銳減，再加上防疫理由，各大車廠紛紛減少產量，甚至一度停工數月，不過去年底汽車市場反彈，業者措手不及，想要恢復汽車產線，卻少了車子裡不可缺少的重要零件。
總部位在南加州，人工智慧（AI）晶片設計公司耐能智慧（Kneron）執行長劉峻誠向中央社記者表示，在半導體產業這麼多年，第一次看到這種情況，設計一個晶片請代工廠製造，需半年以上才能拿到產品，可見供應吃緊。
「搶到訂單不難，搶到產能才難。」劉峻誠表示，過去從晶圓廠拿到產品的時間大約1個半到2個月，去年中變成4個月，到了第3季拉長到6個月，現在要等到9個月後。
劉峻誠指出，晶片缺貨潮原因之一是5G換機潮。5G 電信設備使用的晶片，比4G晶片要大上10幾倍，因此一片晶圓能夠切割出來的5G晶片，比原本的產量要少了10 倍以上，使得晶圓廠的供貨量受到限制。
全球晶片短缺現象，一方面凸顯台灣在半導體產業舉足輕重的地位，另一方面無論是美國、日本或中國都想增加晶片製造自給自足的比例。美國半導體協會（Semiconductor Industry Association）統計，美國製造的晶片從1990年占37%，至今日只剩12%
半導體協會執行長紐佛（John Neuffer）指出：「全球整體經濟環境受疫情影響，2020年半導體銷售額卻出現些微成長。全球半導體需求增加，但美國製造的晶片卻從1990年占全球總量37%到今日的12%。如果美國政府不採取行動，情勢只會更嚴重。」
過去20年間，多家美國晶片設計公司降低投資本土產線、半導體生產移往亞洲，賺進數十億美元，這些公司的市場估值推向數兆美元。
在商言商，晶片生產外包給台積電、三星等擁有先進技術的亞洲公司是合理決定。但同時，過度依賴也到達危險程度。全球約70%先進晶片製造在台灣，外媒分析，這也是為何中國軍機頻頻進逼之際，美國派出航空母艦經過的原因。
學者分析，地緣政治、颱風和地震等潛在風險，把晶片生產製造擠在同一個地方必須承擔相對後果。如同疫情之下，美國缺乏生產防疫裝備、口罩的能力，一旦亞洲貨源中斷就會發生危機。
前總統川普任內，美國國會提出「晶片美國製造法案」（CHIPS for America Act）就是為了提高國內自主製造晶片的產能。
今年1月國會通過的「國防授權法案」裡，已列出對半導體製造的獎勵措施，可能協助英特爾、格羅方德、三星和台積電等獲得政府資金，在美國當地建廠，如此進一步降低成本，進而使得美國在全球半導體市場中獲利。
除了健全供應鏈，降低高科技產業的風險外，國家安全是另一個重要議題，過去幾年美國政府在國防晶片安全上投入不少心力。劉峻誠幾年前曾以學者身分，參與美國政府情報先進研究計劃署（IARPA）的可信賴整合晶片（TIC）研究計畫。
劉峻誠指出，當時參與內部會議時，還需進入重重金屬包覆的密閉空間開會，目的是為協助美國開發安全的軍用、航空用晶片，降低在亞洲製造的風險，與國防部先進研發計畫署（DARPA）的電子復興計畫相關。
美國政府動用國家資源，投入安全晶片研發已超過10年，DARPA近年提出振興「在地生產」的電子復興計畫（ERI），符合國防部2018年公布的「評估與強化美國製造與國防產業基礎與供應鏈韌性」，確保軍用電子產品的安全。
無論是川普政府或新上任的拜登政府，都想提高自主生產晶片能力，確保美國在科技產業的領先地位。從2020年晶片美國製造法案，到2021年「國防授權法案」提出獎勵半導體本土製造的措施，都可看到相同趨勢。
不過，台積電在晶圓代工領域的優勢地位不是短期就能被取代，擴大美國本土晶片製造仍困難重重。哈佛大學商學院教授史兆威（Willy Shih）在彭博的訪談指出，半導體產業設計與生產分工是長期發展的結果，不可能一夕扭轉。
「這問題存在多久，就得用多長時間來解決。」史兆威分析，如台積電在1980年代就已經成立，好幾十年努力下來的優勢不會輕易消失。
史兆威表示，晶圓代工是資本密集產業，必須投入大量資金，高通、蘋果等科技公司滿足於這樣的合作模式，因為能帶來最大效益。
從需求面來看，美國生產的晶片若成本高、價格貴，生產出來也沒有競爭力；再加上製作流程有許多業內隱性知識，這些都難於短時間內轉移到美國。（編輯：林憬屏）
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