台湾芯片产业现状与两岸合作前景展望
2020-01-07钟厚涛
■ 钟厚涛
随着中美战略博弈持续加剧,芯片正在成为双方较量的重要场域。“得芯片者得天下”,芯片作为现代工业核心组件,攸关整个产业链下游的人工智能、大数据、5G 通讯、云计算等“新经济”兴衰沉浮。美国为维持全球霸权,不断利用芯片对华为等中国大陆企业“断供绞杀”,并要求台湾的台积电等企业全面配合。未来两岸只有携起手来,强化产业链对接,才能有实力维护自身合法权益,打破美国的无理要求和技术讹诈。
厚积薄发,台湾的“芯片之光”
相较于美日韩而言,台湾地区的芯片产业包括整个半导体产业起步较晚,直到上世纪80年代初,台湾才设立新竹科学工业园,在政策和资金方面给予一定扶持。台湾的可贵之处在于,从无到有,从小到大,一步一个脚印,终于闯出了一片新天地。历经40余年发展,台湾已成为全球芯片产业公认的行业引领者,建立了近乎无可撼动的地位。
从产业链上、中、下游来划分的话,芯片产业粗略可分为设计、制造、封装及测试四大过程。在这四个环节中,台湾拥有全世界最完整的芯片产业链,而且每个环节都扮演“排头兵”角色。
芯片代工,全球遥遥领先。谈及台湾的芯片产业,首先想到的就是其龙头企业台积电。2017年,台积电市值超过英特尔,一跃成为全球第一大半导体企业。2018年,台积电位列《财富》500强排行榜第368位。2019年,台积电全球市场占有率近52%,是第二名三星的3倍多。
除了台积电,台湾的联电和力晶科技分别在全球排行榜上占据第三和第六的宝座。仅这三家台湾公司所生产的芯片,就占据了全球芯片代工市场的60%以上,地位无人能及。
芯片设计,位居世界前列。2020年《麦克林报告》显示,2019年台湾芯片设计产值占世界17%,位居第四位。台湾的联发科是近年来成长最快的芯片设计公司。2019年11月,联发科领先高通,率先生产出5G“单芯片系统”,将原本数个功能不同的芯片,整合为一个具有完整功能的芯片,引发业界轰动。
封装与测试,引领时代潮流。台湾的日月光集团是全球最大封装与测试供应商,占有19%的市场份额,为全球90%以上的电子公司提供半导体封装和测试服务。日月光目前在中低端芯片领域满负荷运转,高端领域更是供不应求。除了日月光,台湾的京元电、华泰、南茂、颀邦、矽格、矽品等,也都迈入百亿新台币俱乐部,而且每年都保持正增长。
半导体设备销售激增。2019年,全球半导体制造设备销售总额598亿美元,较2018年同比下降7%,但台湾稳坐全球半导体新设备最大市场宝座,销售额逆势上扬,年增68%,高达171.2亿美元。
构建集群效应。台湾在芯片领域实力雄厚,目前力求更进一步,再上层楼,正规划从零组件制造,迈向整机和系统输出,提升岛内产业全球供应链韧性,全力发展人工智能(AI)、5G、物联网产业,打造全球芯片研发中心。据不完全统计,台湾已累计吸引47家国际企业在台湾设立65个研发中心,平均一年约设立三个研发中心。
美国冷战霸权思维,台湾被迫唯美是从
特朗普政府发动对华科技封锁后,首先瞄准的虽是华为等中国大陆企业,但台积电等台湾芯片领域企业同样受到重大冲击。例如,特朗普政府为落实“美国优先”政策,重塑美国产业链结构,近年来一直喊话台积电,要求其必须在美国设厂,并将技术一并带到美国。对于美国的施压,台积电始终犹豫不决,因为背后牵涉到是靠近客户还是靠近产业链,是规避风险还是降低成本的结构性矛盾。在美国设厂,或许有利于分散政治风险,但同时又面临被美国“在地绑架”的新难题。
对于美国的无理要求,台积电此前态度一直模棱两可,既没有明确答应,也未直接拒绝。台积电首席执行官(CEO)刘德音曾表示,台积电若选择在美国建厂,需满足“符合经济效应、成本有优势、人员及供应链要完备”三要件,而台积电“5纳米、3纳米芯片”的制造工艺将留在台湾。
但5月15日,台积电一改往日含糊不清的表态模式,正式对外宣布,将在美国亚利桑那州投资120亿美元建立5纳米芯片代工厂。台积电表示,亚利桑那州的新厂规划月产能为2万片芯片,将创造超过1600个高科技专业工作机会,在半导体产业生态系统中间接创造上千个工作机会。
台积电在美国新工厂计划2021年开始设计,2024年投产,但能否如期进行,仍面临多重困境。
一是外部环境考验。随着中美博弈的持续加剧和美国两党政争的纷扰,整个国际环境因贸易纠纷及美国大选等政经因素而扑朔迷离,加上新冠疫情前景不明,台积电要想漂洋过海去美国投资建厂难度可想而知。
二是人力资源不足。台积电筹组工程技术团队,要求都在硕士学历以上,在美国要找到能够胜任且足够的人力,并非易事;而且东西方工作模式差异较大,很难实现每天24小时的轮班制。台积电在台湾芯片厂创立的庞大高学历人力轮班运作模式,要想同步复制迁移到美国恐需较长时日。
三是产业链不配套。台积电在美国建厂还不够,还需要有完整的供应链配合,但美国缺乏半导体中下游制造所需的集群效应,没有半导体下游封装、测试及组装产业链等。这意味着,如果短期不能形成配套,台积电制造出来的芯片需要再送往台湾或东南亚进行封测组装,运输成本和劳动力成本在无形当中将大幅提升。
事实上,由于上述类似原因,鸿海在美国威斯康辛州的代工厂到现在靴子还未落地。台积电此前在华盛顿州的工厂也一直未能扩产,而且长期亏损经营。美国本土最大代工厂格芯(Global Foundries)Fishkill纽约厂近乎难以为继,就连英特尔都要去海外设厂来降低成本。这些都颇能说明在美国建立芯片厂的难度。
也正因如此,外界有人认为美国最厉害的是设计研发,很难成为科技产品制造王国。外界推测,台积电在美国建厂成本过高,不符合规模经济,而且大笔投资能否回报,即使回报也是周期过长,所以台积电不会“真心实意”在美国设厂,只是在“打假球”,最多也只是做个样板厂而已。
祖国大陆市场广阔,两岸产业优势互补
两岸芯片产业向来合作密切。在贸易方面,据台湾“贸易局”等统计,2020年上半年,台湾对祖国大陆(包括香港)出口占全部对外出口比重高达42.3%,其中6月对祖国大陆出口占比46.1%,创历史新高,也进一步折射了两岸经贸关系之密切。而在台湾对祖国大陆出口的所有货物清单中,半导体设备及芯片等占比高达50.6%。换言之,台湾对陆货物出口,超过一半是电子产品,其中芯片占据“半壁江山”。
在芯片制造业,祖国大陆高端电子产业发展历程中,一直伴随着台湾的身影。且不论台积电在南京等地设厂,过去几十年间,联发科技、威盛电子、瑞昱半导体等台湾主要集成电路设计公司和芯片制造商,都在祖国大陆设立了工厂或合资企业,这也进一步带动了祖国大陆芯片产业的快速发展。与之形影相随的是,台湾企业的到来,也直接催生了台湾芯片产业领域人才的西进。例如,中芯国际技术骨干很多来自台湾。
在祖国大陆众多企业自身奋发有为和台湾相关企业协助拉抬下,祖国大陆芯片产业开始逐渐升温,水平日益提升。以封测为例,祖国大陆本土专业封测公司越来越注重专业化和精细化,以上海华岭、利扬芯片、确安科技为首的专业测试公司已经开始崭展露头角。
在代工领域,目前全球10大芯片代工厂,已经有两家中国大陆企业跻身榜单,分别为中芯国际和华虹半导体。中芯国际自不待言,上海华虹半导体也是目前中国大陆第二家掌握28纳米芯片技术的代工厂。这两家企业虽然与台湾的台积电、联电、力晶等世界先进“头段企业”依然有较大差距,但持续追赶态势明显。
芯片产业发展攸关整个“新经济”兴衰,没有高度发达的芯片产业作为支撑,中国大陆力推的新基建、人工智能、大数据、云计算等都将被蒙上沉重阴影。目前,中国大陆在先进制程上正加紧布局,力求迎难而上,一举扭转颓势。中国大陆的芯片产业也迎来了历史性机遇。
在政策方面,加大对芯片产业扶持力度。国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,明确提出集成电路产业和软件产业是信息产业的核心,是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量。文件要求逐渐提升芯片自给率,力争可以从目前的30%左右,提升到2025年的70%左右。
在人才培育方面,拉高集成电路专业位阶。台湾芯片产业如此辉煌,人才是其“通关密码”之一,目前台湾从事芯片研发的工程师就有4万多名。为了培育更多专业人才,7月,国务院学位委员会会议投票通过,将集成电路专业升级为一级学科。毫无疑问,这将为芯片设计、研发和制造建立起强大的“人才储备库”。
在材料创新方面,瞄准前沿“碳基芯片”。作为全球先进的芯片制造商台积电,在硅基芯片的研发上已经突破5纳米工艺,目前正在向3纳米和2纳米进军,但2纳米已经逼近了物理极限,达到了近乎难以突破的瓶颈。新材料、新技术无疑是芯片转型升级的新希望。依据目前最新研究成果,石墨烯制造工艺的碳基芯片,可以达到普通硅基芯片的10倍以上。目前,中国大陆正加紧研发石墨烯技术,有望闯出一条新路。
中国大陆已经成为全球最大芯片消费市场,在5G、人工智能、物联网等方面市场潜力巨大。在新冠肺炎疫情全球蔓延背景下,中国大陆经济率先止跌回升,走出低谷,成为包括美日英德等全球24个主要经济体中唯一实现正增长的地区,这也为芯片市场的繁荣创造了重要条件。随着新基建、粤港澳大湾区、长三角一体化等战略性规划的实施,中国大陆对于芯片的需求会越来越大。未来中国大陆将利用新技术快速大规模应用和迭代升级的独特优势,加速科技成果向现实生产力转换,提高产业链水平。广大台湾芯片产业企业只有积极投入到这一潮流中来,才能把握新的历史机遇,才能提前抢占全球最大的芯片市场。台湾有技术优势,中国大陆有广阔市场,两岸若能联起手来,在芯片产业加速产学研,将会进一步壮大中华民族经济体抵御外部风险的能力。
党的十九届五中全会审议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》,把“推进两岸关系和平发展和祖国统一”列为“十四五”规划和2035年远景目标重要组成部分,进一步明确了对台工作在民族复兴进程中的战略定位。“十四五”时期是向第二个百年奋斗目标进军的第一个5年,具有承前启后的重要意义。祖国大陆经济高质量发展,加快构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局,将为广大台胞台企在祖国大陆发展提供更多机遇。未来祖国大陆将秉持“两岸一家亲”理念,坚持以人民为中心发展思想,不断完善相关制度安排和政策措施,持续促进两岸经济文化交流合作,深化两岸融合发展,继续率先同台湾同胞分享祖国大陆发展机遇,在更大范围、更宽领域为台胞台企提供同等待遇,这也将为包括台积电在内的广大台企到祖国大陆发展提供更为宽广的舞台和空间。