臺積電「建廠挪單」八面玲瓏 國產替代主旋律再次加深

臺積電「建廠挪單」八面玲瓏 國產替代主旋律再次加深

來源：華強電子網 作者：June 時間：2020-05-21 18:44

臺積電 轉單 國產替代

　　5月11日，國內外媒體紛紛報導稱，川普政府約談英特爾和臺積電在美建晶片廠，以減少對亞洲進口的依賴。5月15日，臺積電在官網正式宣布，在美國聯邦政府及亞利桑那州的共同理解和支持下，計劃在美國興建並運營一個先進的晶圓廠。

　　根據臺積電的官網顯示，這座廠房將設立於美國亞利桑那州，規劃月產能為2萬片晶圓。該5  nm製程晶圓廠預計將於2021年動工，並將於2024年開始量產，計劃投資約120億美元。

　　無獨有偶，5月14日，美國總統川普宣布延長針對華為、中興等中國公司的供應鏈禁令至2021年5月。第二天，美國工業和安全局(BIS)宣布將推出新的出口管制規定以限制華為使用包含美國技術和軟體在國外設計和製造半導體的能力，與此同時，美國商務部還宣布將對華為的臨時通用許可授權進行最後90天的延期。

　　眾所周知，美國建廠的成本較高，臺積電此前對美國的邀請也一直處在周旋之中。在5月13日的報導中，臺積電還表示美國建廠仍在考慮中，但兩天後就突然官宣計劃建廠，實屬反常，結合華為被美國加大限制恰好也在此時間點，這三者之間必定多少會有聯繫。

　　表面迎合大於實際需求 綜合考慮無奈選擇

　　實際上，臺積電現在宣布美國設廠的時機其實並不合適，因為年底美國要進行總統選舉，情勢如何發展都還不明朗。而如果臺積電設廠成功，鑑於美國本土目前幾乎沒有完整的半導體產業鏈，一定會帶走部分上下遊廠商，對於產業鏈的影響不小。眾所周知，去美設廠並不符合臺積電成本低廉的標準，臺積電這項官宣「投資」，無疑是在各方壓力綜合考慮下作出的決定。

　　從產能的角度看，臺積電美國新廠每月2萬片晶圓的5nm產能佔比非常低，也無法滿足像蘋果等大客戶晶圓產能的需求。而從投資額的角度來看，新廠規模也大不到哪裡去，更像是一個象徵性意義的「樣板廠」。

　　畢竟，臺積電不想痛失華為這一大客戶，若此舉有助於臺積電與美方協商有利條件，諸如放寬甚至收回限制向華為供貨，不僅對臺積電有利，也對美國當地半導體相關企業有利。

　　實際上，美國離消費市場更近，在美國開設工廠，能夠有效的直接接觸消費市場。而且，2024年在美量產5nm時，臺積電臺灣晶圓廠的工藝也會來到2nm節點，屆時把臺灣廠的一部份舊設備遷往美國運用，符合其資源合理調配的規律。

　　不過，關於美國建廠一事，臺積電官方隨後也對經濟觀察網表示，公司宣布有意向於美國興建且營運一座晶圓廠，但並非最終決定的發布。

　　顯然，臺積電美國建廠能否落實還未可知。另外，川普也曾經被富士康「放飛機」，後者曾經承諾在美國高額投資，卻成為一地雞毛。臺積電現在僅宣布有計劃在美國建廠，就有媒體認為會重塑全球供應鏈，這種看法未免為時過早。

　　總的來說，臺積電的美國晶圓廠與其在南京晶圓廠類似，似乎是為了宣示其政治中立性付出的「最低代價」。因為，川普政府一直在向臺積電施加更大的壓力，臺積電應該是綜合考慮權衡利弊，選擇一個最大利益化的做法，可以暫時答應去美建廠，討好美國政府外，或許能換到一些滿意的條件，就如放寬條件給華為供貨。

　　新規收緊引多方蝴蝶效應 臺積電急「挪」產能接單困難

　　根據美國BIS的最新出口管理條例中的規定，臺積電等晶圓代工廠商，已經根據華為設計規範啟動的生產項目，只要這些生產的晶片在新規緩衝期內交付給華為，都不需要向美國申請許可證。

　　不難猜測，華為事先或預判美國會進一步制裁其晶片業務，因此會提前在臺積電和中芯國際等供應商追加大量訂單。交期大約在3個月左右，可在最後期限內完成交付，所以管控升級對華為及相關供應商的短期影響並不明顯。

　　更進一步，若華為「7億美元」急單能得到落實，這部分晶片將能夠支撐相應的產品一個季度左右。如此一來，華為的安全過渡期甚至可以到今年年底。

　　但問題的關鍵是，一時間大量的訂單會打亂臺積電其他客戶相關的產能排單及相應的產品市場規劃，能否優先生產華為的訂單，這就需要臺積電與各方溝通協調，但前提是需要得到客戶的同意。就例如，臺積電5nm僅有的兩個客戶是蘋果和華為，要蘋果來讓利華為先推5nm的手機跟蘋果搶市場，蘋果肯定難以接受。

　　不過，對於5月15日以後新增的訂單，即使能在9月14日之前交付給華為，也還是需要向美國申請許可的。由於很難拿到美國的許可，晶圓廠和封測廠如果繼續接收華為的新訂單將面臨較大風險。

　　而日經中文網的最新報導，也再次印證了這個規則。報導稱，臺積電必須停止接受華為的新訂單，來符合美國新的出口管制法律。另外，臺積電對日經中文網表示不對單一客戶進行評論，但將遵守法律和限制舉措，會進一步針對出口管制規定作出評估。

　　換言之，儘管臺積電早前對外回應稱已停止向華為提供新訂單的報導是市場傳言，但從字面上來看，這個並非嚴格意義上的「闢謠」，雖然臺積電沒有承認，但是也沒有否認。而後又對媒體表示將遵守法律和限制舉措，明顯是對美國相關新規服從之意，細品頗有默認的意味。畢竟，半導體產業供應鏈及客戶關係較為複雜，其中又涉及到大國博弈，臺積電這段時間應該一直都在進行內部評估，尋求最佳的斡旋及處理方案。

　　編者截稿前，臺積電還沒有最新的動態和回應，後續事態發展要按最新情況來認定。而華為無疑是此事最備受壓力的一方，大家再次為其捏把汗，再次加大業內對國產替代話題的興趣和探討。

　　「造芯」不止設備受限 國產替代主旋律再次加深

　　根據Gartner的數據顯示，美國半導體設備廠商AMAT、LAM、KLA和泰瑞達在多個細分領域在全球市佔率約40%，並在刻蝕、沉積等晶圓代工生產工序上有技術優勢。目前，全球晶圓代工廠難以做出一條沒有美國設備的生產線，國內更是無法建設一條完全由國產設備組成的生產線。

　　美國商務部加強對華為的管制，主要會衝擊海思與晶圓代工之間的合作關係。不過，設備掐斷命脈，也會讓國產設備知恥後勇。

　　全球半導體設備市佔及競爭情況

設備	市場規模佔比	外資品牌及市佔	國產品牌
光刻設備	18%	ASML（75%）、Nikon（11%）、Canon（6%）	上海微電子
刻蝕設備	20%	LAM（45%）、TEL（21%）、AMAT（20%）	中微半導體、北方華創
薄膜設備	20%	AMAT（40%）、LAM（15%）、TEL（15%）	北方華創、瀋陽拓荊
離子注入	5%	AMAT（60%）、Axcelis（10%）	中科信、凱世通
過程控制	15%	KLA（50%）、AMAT、日立	上海睿勵、東方晶源
清洗設備	5%	Screen（54%）、TEL（23%）、KLA（10%）、LAM	盛美半導體、北方華創、至純科技
化學機械研磨	5%	AMAT（60%）、Ebara（20%）	華海清科、中電四十五所
測試設備	10%	泰瑞達（45%）、愛德萬（40%）	長川科技、精測電子等

　　資料來源：Gartner 制表：華強電子

　　隨著資金投入和技術突破，國內半導體設備廠商在細分領域也正在逐步打破國外壟斷，國產化率加速提升。例如，中微公司刻蝕設備技術水平已達國際同類產品標準，7nm和5nm刻蝕設備得到臺積電認證並進入生產線。

　　眾所周知，華為晶片的誕生，主要包括設計、製造和封測等環節。除了大眾熟知的臺積電掌控的製造環節的相關設備會受到美國限制外，在EDA、IP等方面都會因限制而受到巨大影響。

　　晶片設計就需要電子設計自動化軟體EDA，同時需要購買一些現成的智慧財產權模塊(IP核)。

　　若EDA無法更新，將影響先進位程設計。目前，全球EDA行業主要由Synopsys、Cadence、以及Mentor  Graphics三大EDA廠商壟斷。國內最大的EDA公司華大九天目前只能夠提供產業所需EDA解決方案的部分，短期內難以實現國產替代，EDA工具會隨著晶片工藝製程進步而不斷更新升級。如果EDA廠商停止供貨，華為的EDA工具將無法獲得EDA廠商支持而更新升級換代。換言之，華為目前已有的7nm設計不受影響，但未來5nm設計可能會受到影響。

　　另外，近日華為海思與意法半導體也正合作開發EDA設計技術。因受制於美國技術禁令，聯合設計或是國產替代外的另一選擇，比如由STM應用EDA晶片設計工具做前期線路設計，後期再由海思接手。

　　國產EDA方面，國內早已出現多個EDA廠商。以往，國內從事EDA研究的公司就已經有華大電子、華天中匯、芯願景等等。而今，華大九天、概論電子、芯禾科技、廣立微等幾個企業更是在國產EDA陣型中逐漸嶄露頭角。

　　IP核方面，ARM架構需獨立自主開發。公開資料顯示，華為是架構授權，目前已擁有最新的商用架構ARM  V8架構的永久授權。如果ARM停止服務，華為仍能採用ARM V8及之前公版架構進行設計，獨立自主開發完善自用ARM架構。

　　對於國內IP廠商芯原股份，其已擁有五類處理器IP、1400餘個數模混合IP和射頻IP。芯原在傳統CMOS、先進FinFET和FD-SOI等全球主流半導體工藝節點上都具有優秀的設計能力。根據IPnest統計，芯原是國內排名第一、全球排名第六的半導體IP授權服務提供商，日後發展備受期待。

　　另一方面，隨著華為的供應鏈國產化推進，中芯國際近一年來與海思的關係愈發密切。日經報導指出，海思訂單目前佔據了中芯國際營收的20%。據透露，中芯國際目前產能擴充計劃中，多數都是為海思準備。而根據中芯國際第一季度財報，也能看出其當季新增了大量訂單，而其中大部分可能來自海思。

　　結語：

　　臺積電在此次事件中無疑屬於一個「中間人」，美國對華為的「封殺」，無疑也會「誤傷」臺積電，但其又不敢得罪雙方。畢竟，一方是「生母」，一方是「養母」，表面要迎合美國積極建廠，暗地裡又要幫助華為調配產能。目前看來，臺積電赴美設廠的舉動難以換來美方的優待條件。美國對華為的封殺，無疑會誤傷相關半導體產業鏈，臺積電今後也要開始提防美國，加大扶持非美系半導體材料與設備供應商，來對非美系的客戶進行服務，雖然這不是簡單的事情。

　　美國認為技術領先是美國霸權的基礎，因此任何國家及公司可能都會因損害美國霸權的領先技術都會受到打壓。華為又是當今「號令天下」的ICT領域中的佼佼者，被進一步的打壓，似乎也在預料之內。

　　儘管美國對華為的打壓已經上升到空前高度，但由於華為未雨綢繆提前備貨，國產替代的步伐也在加快，短期內的運營及業務影響有限。不過，華為晶片業務的未來將陷入「戰時狀態」，如果美國的打壓沒有緩和的餘地，那麼只有主動求變才能夠絕處逢生。畢竟，造「芯」遠不止設備受限，國產替代刻不容緩，不受制於人才是生存自強的主旋律。

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