臺積電在臺灣，猛蓋11座工廠(chǎng)

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雖然俄烏戰爭及全球通膨影響終端需求，半導體生產(chǎn)鏈已進(jìn)入庫存調整階段，但晶圓代工龍頭臺積電仍然加快擴產(chǎn)腳步，在上周召開(kāi)的技術(shù)論壇中指出，2022～2023年將在臺興建11座12吋晶圓廠(chǎng)，并擴大竹南封測廠(chǎng)3DIC產(chǎn)能建置，主要是看到客戶(hù)端在7納米及更先進(jìn)制程的新芯片設計定案（New Tape-Outs，NTOs）大幅增加。

先進(jìn)制程產(chǎn)能大幅成長(cháng)

臺積電今年資本支出400～440億美元創(chuàng )下新高，預期明年資本支出維持400億美元以上，去年啟動(dòng)的3年大擴產(chǎn)計畫(huà)總投資金額將超過(guò)原訂的1,000億美元規模。臺積電擴產(chǎn)主力仍以先進(jìn)制程為主，2018～2022年的7納米及更先進(jìn)制程產(chǎn)能年復合成長(cháng)率（CAGR）高達70％，且2022年5奈米產(chǎn)能已達2020年量產(chǎn)第一年的四倍。

特殊成熟制程大力擴產(chǎn)

為了解決車(chē)用及工控等芯片產(chǎn)能短缺問(wèn)題，臺積電今年投入高壓及電源管理IC、微機電及CMOS圖像傳感器、嵌入式快閃記憶體（eFlash）等特殊成熟制程擴產(chǎn)的資本支出，已達過(guò)去三年平均支出的3.5倍，不僅今年特殊成熟制程產(chǎn)能會(huì )較去年增加14％，占整體成熟制程比重亦將提升到63％。

由于俄烏戰爭及全球通膨導致終端需求轉弱，雖然車(chē)用及工控、伺服器等需求維持暢旺，但包括筆電及手機等消費性電子銷(xiāo)售明顯疲弱，半導體生產(chǎn)鏈近期開(kāi)始進(jìn)入庫存修正階段，市場(chǎng)法人已預期晶圓代工廠(chǎng)可能下修資本支出，但臺積電仍在技術(shù)論壇釋出對市場(chǎng)樂(lè )觀(guān)看法，2022～2023年將在臺灣興建11座12吋晶圓廠(chǎng)及1座3DIC先進(jìn)封裝廠(chǎng)。

根據臺積電技術(shù)論壇資料，位于南科Fab 18廠(chǎng)區的P5～P9廠(chǎng)等共5座12吋廠(chǎng)興建計劃已啟動(dòng)，將成為3奈米主要生產(chǎn)重鎮。為2奈米量身打造的Fab 20廠(chǎng)區確定落腳竹科的寶山園區，包括P1～P3廠(chǎng)等共3座12吋廠(chǎng)會(huì )在明年前啟動(dòng)建廠(chǎng)，P4廠(chǎng)預期2024年之后開(kāi)始興建。

臺積電高雄Fab 22廠(chǎng)區將興建P1～P2廠(chǎng)，支援28納米及7納米制程，投資建廠(chǎng)計劃如期進(jìn)行，2024年量產(chǎn)預估不變。至于南科Fab 14廠(chǎng)區P8廠(chǎng)亦開(kāi)始建廠(chǎng)，將支援特殊成熟制程。臺積電持續看好5G及高效能運算（HPC）大趨勢，竹南AP6封裝廠(chǎng)將擴建以支援3DIC先進(jìn)封裝需求。

新芯片案量突進(jìn)，擴產(chǎn)沒(méi)在怕

晶圓代工龍頭臺積電除了決定今、明兩年在臺灣興建11座晶圓廠(chǎng)，位于美國亞利桑那、中國南京、日本熊本等3座海外12吋晶圓廠(chǎng)已開(kāi)始興建。市場(chǎng)法人擔心若下半年到明年市場(chǎng)需求低迷，臺積電恐面臨產(chǎn)能過(guò)剩壓力，但臺積電對此老神在在，因為新芯片設計定案（New Tape-Outs，NTOs）大幅增加，并會(huì )為明、后兩年的大幅成長(cháng)增添新動(dòng)能。

臺積電在上周技術(shù)論壇中說(shuō)明先進(jìn)制程市場(chǎng)布局。以7納米（N7）及同一世代的6納米（N6）制程來(lái)說(shuō)，自2017～2018年量產(chǎn)初期主要以智能手機芯片、中央處理器（CPU）、繪圖處理器（GPU）等應用為主，但到今年產(chǎn)品組合已擴展至人工智能（AI）及高速網(wǎng)絡(luò )、射頻元件、消費及車(chē)用芯片等，至今年底NTOs案量將超過(guò)400案。

臺積電5納米（N5）及同世代4納米（N4）制程自2019～2020年開(kāi)始量產(chǎn)，量產(chǎn)初期同樣是以智能手機、CPU／GPU等應用為主，但去年到今年已延伸至AI、擴增及虛擬實(shí)境（AR／VR）、高速網(wǎng)絡(luò )、電競等領(lǐng)域，預期今年底NTOs案將倍增至超過(guò)150案。

臺積電今年下半年3納米N3制程將量產(chǎn)，明年下半年會(huì )推出優(yōu)化后的N3E制程。臺積電在技術(shù)論壇中指出，N3E制程提供支援智能手機及HPC兩大平臺，與N5制程相較，在同一功耗上速度提升15～20％，在同一速度上功耗降低30～35％，邏輯晶體管密度達1.6倍，芯片密度約達1.3倍，明顯優(yōu)于競爭對手，是業(yè)界最先進(jìn)制程，可望吸引更多客戶(hù)開(kāi)案。

臺積電建立的競爭力壁壘

2021年全球芯片缺貨，讓幾個(gè)關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)如汽車(chē)產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了前所未有、幾近封喉的斷鏈危機，美國、歐洲和日本也大夢(mèng)驚醒、豁然察覺(jué)到整個(gè)臺灣積體電路制造業(yè)在全球半導體生態(tài)圈舉足輕重、不可或缺的分量?；谶@次供應鏈中綴的慘痛教訓，這就驅使相關(guān)國家紛紛訂定新的政策，意圖恢復在地的半導體制造產(chǎn)能。

雖然臺積電創(chuàng )辦人張忠謀認為，這些努力所產(chǎn)生的晶圓廠(chǎng)其生產(chǎn)制造成本效益可能不及臺廠(chǎng)，但地緣政治與國家安全的考量通?？偸橇桉{純經(jīng)濟利益的計算，所以未來(lái)幾年歐美日自建晶圓廠(chǎng)的趨向看來(lái)勢在必行。

臺積電在2021年全球芯片制造市場(chǎng)占有率約56％；尤有什者，在10納米以下高階制造市場(chǎng)占有率更高達63％！臺積電對世界的重要性，Nvidia老板黃仁勛說(shuō)的最傳神：「隨時(shí)走進(jìn)世界上任何一個(gè)商業(yè)會(huì )議場(chǎng)合，其中必有一與會(huì )者身上帶有臺積電生產(chǎn)的產(chǎn)品，其普及性如水一般?！钩水a(chǎn)能自主與在地化的考量外，歐美日韓對臺積電如此獨占鰲頭的市場(chǎng)地位也極為不安，尤其針對最先進(jìn)的制程，更是磨拳擦掌、勢在必得。除了三星一再加碼對前沿晶圓代工技術(shù)的投資，近日傳出美日兩國將聯(lián)手開(kāi)發(fā)2納米制程，并期于2025年量產(chǎn)。

面對如此嚴峻的外部挑戰，臺積電建立了什么競爭力壁壘足以力退世界列敵？

基于外資持股比率長(cháng)年高于70％，臺積電可算是國際性的公司，但其先進(jìn)制程研發(fā)部門(mén)幾乎全部以臺灣團隊為主，這樣的團隊組成如何與美日歐精英研發(fā)部隊相抗衡？高階制程研發(fā)涉及設備的客制組裝搭配與運作參數的調校優(yōu)化，所需的研究基礎設施極為昂貴，絕大部份的大學(xué)和研究機構都無(wú)法負擔相關(guān)的投資。

加上半導體公司也不愿意開(kāi)放其高端設備供外部研究人員使用，以致近十年來(lái)美國頂尖大學(xué)如MIT、Stanford、Berkeley的半導體研究團隊，大多只能著(zhù)墨于創(chuàng )新半導體元件架構的理論探索與分析，很難也很少投入前瞻制程細部工程的開(kāi)發(fā)、設計與精進(jìn)。易言之，因為高價(jià)研究設施設下的天險，短期內美日頂尖大學(xué)和研究機構很難在這次半導體極高端制程競賽中參與或貢獻太多，大大削弱了先進(jìn)國家傳統學(xué)術(shù)優(yōu)勢對其競爭力的加持。

再者，先進(jìn)制程的研發(fā)牽涉材料、設備、軟件控制、工序、檢測、人員操作訓練等多個(gè)維度，很難無(wú)中生有、一蹴可幾，大多基于前一代制程為基礎藍圖，沿著(zhù)循序漸進(jìn)、積小成大的脈絡(luò )逐步成形。因此，臺積電自10納米制程以來(lái)所開(kāi)發(fā)出來(lái)、領(lǐng)先同業(yè)的工藝技術(shù)，為其下世代制程的開(kāi)發(fā)打下重要的基礎，建立難得的不公平優(yōu)勢（unfair advantage）。

過(guò)去30年來(lái)，臺積電以專(zhuān)業(yè)晶圓代工的定位服務(wù)成千上萬(wàn)芯片設計的專(zhuān)案，為了符合客戶(hù)的芯片設計對晶圓制造各式各樣的特殊考量、要求與限制，累積了深厚廣泛的應用know-how，也練就了一身客制基本制程以達成客戶(hù)需求的本事；譬如說(shuō)，大功率電子電力線(xiàn)路的先進(jìn)封裝，CMOS影像感測器（CIS）的晶圓堆疊等。這種因勢制宜客制能力無(wú)由速成，只能長(cháng)期積累，然對其他以前非專(zhuān)業(yè)半導體代工公司而言，將需相對漫長(cháng)的學(xué)習曲線(xiàn)始能竟其功。

除了制程精度與良率，芯片設計商還特重晶圓代工公司的可信賴(lài)度，因為前者將重大的公司機密及最終產(chǎn)品品質(zhì)交付后者，如果兩者在其他市場(chǎng)有商業(yè)性競爭，他們之間的信任與合作關(guān)系就很難長(cháng)久維系。舉例來(lái)說(shuō)，蘋(píng)果公司很不得已才會(huì )找三星代工因為兩者在手機市場(chǎng)有競爭關(guān)系；同樣的，Nvidia很不可能找英特爾代工因為兩者在資料中心市場(chǎng)有競爭關(guān)系。因為臺積電是專(zhuān)業(yè)晶圓代工公司，則毫無(wú)這方面的顧慮。

最后，除了以如中立的定位不偏不倚地為芯片設計商提供制造服務(wù)，臺積電更進(jìn)一步大幅簡(jiǎn)化許多芯片商設計流程中的步驟，如提供與目標制程匹配的標準線(xiàn)路元件庫、加速后端電路布局布線(xiàn)、協(xié)助設計錯誤的診斷修復等，并深度投入極大化客戶(hù)芯片設計的可制造性與良率。這種以客為尊的全方位制造服務(wù)態(tài)度，臺積電的現有客戶(hù)早已習以為常，但就錮于既有制造業(yè)務(wù)范圍、非專(zhuān)業(yè)代工的晶圓廠(chǎng)而言，將對其內部工作文化，產(chǎn)生巨大的沖擊與挑戰。