#沃草半導體小科普QA
一次看懂半導體產業訂單爆炸、產能吃緊的來龍去脈
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以前台灣人打招呼是問你食飽未，最近阿草走到哪裡都被問「你買台積電了嗎？」，連小學生都在社會科作業上寫投資台積電，台積電真的是從全世界紅回台灣。今天阿草要來回答讀者提問，為什麼以台積電為首的臺灣半導體爆訂單、產能吃緊呢？以下就是阿草問了巷子裡產業高層的專業解釋，阿草努力聽懂後用白話文作答如下：
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大家都聽說了，全世界車用IC大缺貨，美國、日本、德國甚至透過政府官方管道、來請託台灣政府幫忙協調擠出產能；有人說，誰叫這些車廠在疫情嚴重的時候自己抽訂單，產能被擠掉了以後再來哭枵沒晶片、是要怪誰？這說法確實是事實，但並不能完全解釋目前半導體產能嚴重不足的背後成因。
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首先，針對全球車用晶片大缺貨，聯電共同總經理王石在接受媒體訪問時說明，車用晶片客戶去年上半年因為武漢肺炎疫情影響，訂單停了6個月，直到去年第四季才重新下單。但去年下半年，多數半導體產能早已被智慧型手機或筆電業者需求預訂一空，車用晶片下單時間太晚，而且今年第一季車用晶片庫存幾乎用完，要解決此一問題挑戰難度很高。（https://waa.tw/IxjZqa）
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也有人說，因為歐美疫情嚴重、work from home 在家上班、上課，遠距工作、教學的需要，造成電子、3C產品需求暴增，以致半導體產能吃緊。這個分析也是對的，但同樣也是其中部分原因。
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事實上，業內高層告訴阿草，其實他們遠在疫情之前，就已經看到半導體的供需，在過去幾年出現了結構性的大轉變，供給開始追不上需求的腳步、供需逐步走向失衡，直到武漢肺炎疫情、 問題一次爆開，才讓大家驚覺，原來半導體供需已經嚴重失衡。
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那這幾年半導體的需求又為什麼會突然暴增呢？其實，答案就在我們身邊。大家看看自己家裡、生活周遭，從你的智慧型手機、筆電、平板、你家的掃地機器人、智慧冰箱、聲控燈、餐廳裡的自助點餐機器、大賣場的物流系統、路邊公車站的顯示面板⋯⋯ 最後，加上大家常常聽到的5G、車子裡各式各樣、愈來愈大的面板，還有全車都是半導體IC組成、愈來愈夯的電動車，這些，通通需要用到半導體，而且，這些都是10年前、甚至5年前都不存在的產品，過去幾年像雨後春筍冒出，造成半導體需求持續暴增。現在全世界晶圓廠（台灣以台積電、聯電為首的晶圓產能，佔世界六成以上），即使產能全開，供給也是遠遠追不上需求。
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就拿車子來說，以前車子裡的顯示螢幕，只有一個舊式儀表板，現在的車子，除了全面用最新半導體技術的儀表板，另外，還有導航螢幕、輔助駕駛、後座電子螢幕、後視鏡、倒車雷達、抬頭顯示器等等，都需要半導體IC，現在不少車廠還在積極研發生產電動車，對IC的需求更比過去多出幾十倍，
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原本，從民生到國防工業，就處處需要用到半導體，只是過去大家都沒注意到而已。而隨著科技進步，AI、5G等新的發展趨勢使得半導體的需求更多元，這些需求都是過去不存在、現在新增的，而半導體公司又已經多年沒有擴廠，所以，半導體產業的訂單當然就塞爆啦！產業許多高層都告訴阿草，這很可能不是短暫的週期現象，而是長期的結構性問題。
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接下來一定有人問，既然產能吃緊，那蓋新廠不就解決問題了嗎？問題如果有這麼簡單就好了！
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《彭博社》分析，晶片製造需要極高精密度、高產量，以及巨額、長期投資，而包括造價與設備在內，一座晶圓廠的建造成本動輒耗資數十億美元，因此必須每周7天、每天24小時不斷運轉才能夠回收投資成本，產品良率（Yield Rate，所產出每批晶片中的良品比率）更是決定成敗的關鍵。晶圓廠需要極為豐厚的知識與經驗，才有辦法在精密的製程中（即使只是空氣中微小的灰塵顆粒，都會打亂晶片生產），使生產良率達到90%。(https://waa.tw/TuhOdB)
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當你克服蓋新的晶圓廠所面對的技術、製程、以及良率種種高難度問題之後，最後迎來的彩蛋是，你蓋廠的成本非常高、晶片會非常貴。
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對此，聯電的王石總經理日前接受媒體採訪表示，目前晶圓代工廣泛應用在筆電、電腦周邊、汽車電子等產業的是14奈米以上的成熟製程，尤其以28奈米晶圓的成長性最大，目前相關產能都都僅靠廠商生產線去瓶頸、優化良率等方式增加，因為，若要建新廠，必需面臨機台取得花費高、建廠需要時間等問題，尤其隨著現有各晶圓廠良率精進、折舊陸續攤提完畢（翻譯：現有的晶圓廠廠房、設備大多已經折舊完畢，成本大幅降低，如果還不懂，建議去問身邊唸會計系的朋友）。現在除非能以低於當年建廠成本五成的價格蓋新廠，或新產能量產初期報價比現在同業行情高一倍，才有利可圖。王石同時表示，目前缺產能「不是周期性的問題，可能是結構上的問題。」（https://waa.tw/1iSSWc）
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除了蓋新廠需要時間外，現階段蓋廠、買新設備都不會比二十年前台灣半導體產業剛起步時便宜，而且現在就算蓋出新廠，新產線的報價也會比同業高一倍，貴一倍的IC，請問哪個客戶願意買單？就是擔心蓋新廠、成本貴到沒有客戶願意買單，因此對半導體公司來說，蓋新廠是很不划算的選擇，除非已經有像美國、日本當地政府，出面保證給予各種蓋廠優惠、再加上後續訂單有人打包，否則廠商多半興趣缺缺。因此可以說，半導體產能吃緊、爆訂單的情況，在可預見的未來，還會延續相當一段時間，直到半導體產業共同想出一個大家都可以接受的商業模式為止，阿草拭目以待。
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引用資料：
The World Is Short of Computer Chips. Here’s Why
https://waa.tw/TuhOdB
聯電王石專訪／晶片缺貨潮會擴大
https://waa.tw/IxjZqa
聯電解盤市況…晶圓代工 產能缺到明年
https://waa.tw/1iSSWc
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