美國半導體政策分析——半導體北約聯盟的建立與全球資通訊品牌重新洗牌(下)

美國對中的半導體政策

美國對於危害國家利益的外國個人或是組織過去就有不同部會的法規,包含商務部的實體清單(Entity List),或是財政部外國資產管制辦公室(OFAC)的制裁名單。過去就有中國中興通訊,以及目前華為,中芯等例子。預期美國未來仍會加大管制力道。半導體供應鏈可分為: IC設計、IC製造、IC封測以及整合設計製造(IDM)。各分述如下:


圖片來源:Pixabay

IC設計業:

作為半導體以及資通訊產品的最上游,美國在全球IC設計產值為全球第一,中國則為第三。值的注意的是相較於美國IC設計大公司眾多林立,中國主要靠華為IC設計子公司海思負起主要的重責大任。其高居第一名的營收幾乎是第二名到第五名的總和。

用華為(海思)作為整個中國IC設計的代表一點都不為過。美國對華為的制裁也包含海思在內的子公司。故海思無法使用美國主導的電腦輔助設計(EDA)公司如新思(Synopsys)與益華(Cadence)的支援。 無法更新使用舊版本將妨礙中國進入先進半導體製程的能力。

除此之外,作為IC設計更上游的國際標準制定組織也值的玩味,IEEE與JEDEC曾經一度暫緩華為等公司參與制定國際標準的能力,但由於華為過去已經與許多美國公司有技術研發合約,而後來美國也體認到只要控制實體終端晶片,並管制業界與華為交流,維持現行的純技術合作對美國國家利益損害最小,故後來開放華為繼續參與,但這不代表美國放鬆對中國的警惕,特別是在下一代的通訊系統標準,美國成立新的下一代國際通訊標準聯盟更有可能將手機標準分為美國與反美兩個陣營(link is external)(註四)

IC製造業:

IC製造業產值目前美國為全球第二,中國為則為第三。雖然美國擁有全球第二的IC製造能力,但多數產能為英特爾(Intel)自產自用,在今年反而因為疫情所凸顯車用晶片不足的窘境,故美國商務部、能源部、國防部以及衛服部四大部門在6月8日提出的「供應鏈安全報告」即檢討美國半導體製造能力不足,導致需要依賴外部高風險的產能。

例如台灣、日本與南韓外部支援。由於上述國家皆有相當大的地緣政治風險,日本與南韓隨時需要應付北韓的挑釁,而台灣也常常遇到中國打壓,一旦上述國家有風吹草動馬上會對美國國家利益造成極大傷害,故美國邀請台積電,韓國三星來美設廠。

中國雖擁有全球第三的半導體製造能力,但扣除三星的西安廠與Sk Hyrix無錫廠,整個中國製造能力最先進工廠是本土的中芯。由於中芯身為最先進中國半導體製造技術的代表,許多中國軍事用晶片來自中芯,故中芯也在美國制裁名單內。

由於IC製造需要數千製造程序,極度仰賴先進製程儀器,川普執政時美國同時也遊說荷蘭微影設備製造商艾司摩爾(ASML)禁止出口極紫外光(EUV)微影機進入中國,由於目前EUV幾乎都用於10奈米以下製程,可視為川普禁止中國發展10奈米以下的技術,但拜登上台後陸續傳出美國施壓台積電在中國擴產28奈米,拜登政府看來不只延續川普理念,更有擴大將中國全部踢出半導體世界的意圖。

IC封測業:

美國封測業排名世界第二,而中國排名世界第三。但中國的封測目前普遍以低階為主,而台灣與美國目前佔據高階市場。由於進階封測被視為延續摩爾定律的方法之一,包括前述IC製造領先群(台積電、英特爾與三星)皆紛紛發展自己進階封測技術,故預期美國仍會管制相關的進階封測如晶圓級與3D封測設備進入中國,

整合設計製造業(IDM)

美國整合設計製造業美國也是世界第一,中國本土品牌全球市佔率小於1%,排名世界第六,不只遠遠落後美國,甚至還落後於南韓、歐盟、台灣與日本。IDM主要包含記憶體與類比IC的製造,中國在記憶體方面正極力追趕,過去曾經發生福建晉華剽竊美光DRAM技術,嚴重性甚至引發美國前總統川普的公開譴責。由於民意驅動,上述制裁中國企業的聲音不只出現在官方的名單上,共和黨領袖麥考爾(Michael McCaul)和田納西州共和黨參議員海格提(Bill Hagerty)致函商務部長雷蒙多,促請考慮將長江儲存納入商務部實體清單,原因為其記憶體晶片與中國軍方有密切關係。

拜登競選時主張川普對中政策目標正確,只是雙方方法有所歧異。拜登政府將其外交打群架方式應用至其半導體科技對中政策上,各科技地區分述如下。

歐盟:

川普已經遊說荷蘭政府禁止出口艾司摩爾EUV微影設備至中國,拜登政府在改善與歐盟關係時可對歐盟更具影響力,事實上不只微影機,歐盟也具有許多研發半導體技術的單位如比利時微電子(IMEC),正研發包含所謂第三代半導體與許多新興記憶體(MRAM, RRAM)技術,故也是美國政府極力遊說的對象,IMEC執行長泛登霍夫(Luc van Den Hove)接受彭博社採訪表示: 我們從未像今天受到關注;政治人物對我們投注了前所未有的關注,包括本地、歐洲的還有美國的。

日本:

日本身為美日安保合約的一員,對於美國的國家安全具有生死與共的義務。在中國之前上次跟美國大打半導體戰爭的日本雖然在終端資訊產品甚至半導體晶片市佔率雖然已不見上世紀的輝煌成果,但在許多半導體的材料與設備在全球市場仍佔有很重要的地位。包括擁有深紫外光微影設備(DUV)的尼康(NIKON)、記憶體測試大廠愛德萬(Advantest)、以及半導體材料住友等。日本在半導體的材料品質佔世界第一,2019年日韓因為二戰慰安婦議題開打貿易戰,以半導體大國自居的韓國官方才知道許多重要的半導體關鍵材料都掌握在日本廠商手中。預期美國會加大DUV等設備以及半導體材料輸入中國管制。

半導體的管制不會受美中外交貿易談判影響

美國雖然在許多議題,例如氣候變遷、北韓等議題,需要與中國合作,故把中國定位為競爭與合作關係。但在半導體議題卻不會在內。原因即為半導體為資通訊產品的核心,而資通訊產品全面滲透了人類生活,誰掌握了資通訊產品誰就掌握了人類生活。 由於中國採行以黨領政,不管法律的制定、解釋、法律審判或是軍事都必須接受黨的指導,故中國的資通訊產品依黨指示依法收集情報也是日常生活。


台灣總統蔡英文與「國際半導體產業協會」及「台灣半導體產業協會」企業代表會面。圖片來源:中華民國總統府

最終影響

本文認為美中科技戰發展最後會產生兩種結果:形成半導體北約版與資通訊品牌重新洗牌:

半導體北約版:

美國對中國半導體的制裁最後會造成北約化,半導體的北約將會以美日為核心,納入歐盟等外圍國家。由於美日在半導體幾乎以掌握從國際標準到製造設備高階主流技術,如再納入歐盟如艾司摩爾、比利時微電子等幾乎已經主導了目前所有半導體供應鏈,中國如需要跟美國抗衡則需要超大量資金以及充裕的研發時間才足以全方位建立自己的半導體體系,難度不低。

南韓的角色比較微妙,一方面南韓在半導體的主力以終端晶片特別以記憶體晶片為主,需要中國市場,卻又需要美國駐軍以抗衡北韓。因其國家主力出口半導體特性,未來南韓主要可能以配合美國制裁主要中國資通訊廠商為主。

重組資通訊供應鏈以及終端資通產品:

中國近年來主導戰狼外交,其外交不只引發美國民意反彈,過去相當友中的歐洲國家(例如德國)民意對中國也開始反感,加大了歐盟在半導體北約聯盟的可靠性並對中國資通訊廠商造成不利影響。

目前中國資通訊產品的出口總額雖然年年下降,中國也開始轉型以市場內需作為驅動經濟成長的動能,但轉型非一朝一夕之功,目前中國資通訊產品出口額仍佔中國出口第一名,其主要的市場為東南亞、東歐、中東與中南美洲。這些市場主要以低價便宜的產品為主。中國在可見的未來內仍無法靠內需支撐資通訊產品市場,這說明了為何華為仍須採用高通晶片作為其遭美國制裁後的備案。

全球非中國資通訊廠商將在這次美中科技戰中獲得最大的利益,只是仍有變化需要注意,由於雙方的壁壘分明,過去利用便宜人力至中國設廠的資通訊廠商面對未來需要開始將大量廠能移出中國,最可能移出被案為東南亞或是印度,以免因為中國政治干預造成出口問題。

而移出中國的外資資通訊設備與人才無可避免將提昇當地的資通訊生產水準,同時造就當地的資通訊品牌,就如同上世紀中國深圳崛起的故事。

而中國資通訊品牌廠商將陷入非常尷尬的局面,一方面必須服從中國共產黨的領導,而且最重要的是還有很多俗稱小粉紅對於廠商是否愛國的表態。而另一外面又陷入北約半導體聯盟對其晶片等關鍵零組件的供應。

被制裁前,華為在歐盟或日本等已開發國家有很大的斬獲,但現其市佔率已慢慢被其他品牌收割,這些中國資通訊廠商如果將製造工廠移出中國來確保獲得晶片等高科技零組件的供應無虞,則會面對愛國小粉紅的指控,而中國廠商在原本的新興市場也將面對東南亞等新興國家品牌的競爭,全球資通訊品牌重新洗牌將無可避免。
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