半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)暗潮洶涌 擁向全新戰(zhàn)場(chǎng)、戰(zhàn)局、戰(zhàn)機(jī)

21世紀(jì)的國(guó)際賽局，不在于飛彈、戰(zhàn)艦的武力對(duì)抗，美中貿(mào)易戰(zhàn)的戰(zhàn)場(chǎng)在東亞，至于戰(zhàn)機(jī)變化則與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的布局、競(jìng)合息息相關(guān)。

日本在特殊半導(dǎo)體、存儲(chǔ)器還保有一席之地，而日本的材料、設(shè)備、光學(xué)產(chǎn)業(yè)依舊是世界翹楚，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)少了日本必然失色。韓國(guó)在存儲(chǔ)器領(lǐng)域獨(dú)占鰲頭，市占率超過(guò)7成，兩大半導(dǎo)體公司賺的盆滿(mǎn)缽滿(mǎn)，2018年1~10月半導(dǎo)體出口總值首度突破1,000億美元。

韓國(guó)政府估計(jì)2019年的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，總出口值將達(dá)到1,300億美元。韓國(guó)股市一旦抽掉半導(dǎo)體，市值至少減少5,000億美元，事實(shí)上高度仰賴(lài)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，一方面預(yù)測(cè)2019年存儲(chǔ)器價(jià)格下滑，更憂(yōu)心中國(guó)的崛起。

***地區(qū)看似由臺(tái)積電在晶圓代工領(lǐng)域獨(dú)撐大局，這兩年搖擺于兩岸的聯(lián)電，近期宣示加碼新臺(tái)幣274億元擴(kuò)產(chǎn)，華邦、旺宏、力晶、世界先進(jìn)也不例外，動(dòng)輒10億美元計(jì)的投資案也令人矚目，唯獨(dú)IC設(shè)計(jì)業(yè)飽受威脅。

中國(guó)大陸蓬勃發(fā)展的IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)，2018年也正式超越***地區(qū)。

另一方面，技術(shù)上的變革，正悄悄掀起另一波革命。從DRAM、Flash到MRAM的根本改變，可能給半導(dǎo)體業(yè)帶來(lái)新的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。過(guò)去楚河漢界，不相統(tǒng)屬的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)，韓國(guó)業(yè)者在存儲(chǔ)器市場(chǎng)稱(chēng)雄之后，不甘于謹(jǐn)守存儲(chǔ)器商機(jī)，先后投入晶圓代工的事業(yè)，也吹皺了一池春水。但臺(tái)積電也沒(méi)閑著，整合新的存儲(chǔ)器技術(shù)研發(fā)工作，也正在悄悄的進(jìn)行中。

除此之外，驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)往前的關(guān)鍵力量，正從行動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)往物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心與云端服務(wù)移動(dòng)。我們可以開(kāi)始想象，臺(tái)積電、三星電子(Samsung Electronics)最關(guān)心的客戶(hù)，正從蘋(píng)果(Apple)、高通(Qualcomm)、NVIDIA、聯(lián)發(fā)科，轉(zhuǎn)向微軟(Microsoft)、亞馬遜(Amazon)、Google！

2018年初，Google向三星爭(zhēng)取每個(gè)月2萬(wàn)片12吋晶圓的產(chǎn)能，生產(chǎn)高階的存儲(chǔ)器，關(guān)鍵是云端等相關(guān)需求的激增。Google這么做，微軟、亞馬遜、IBM能例外嗎？

世界變了，我們不可能一成不變

據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易組織(WSTS)調(diào)查，2018年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)將達(dá)4,779.4億美元，較2017年成長(zhǎng)15.9%。2019年預(yù)估的市場(chǎng)規(guī)模為4,901億美元，漲幅雖不如2018年，但依然是熱門(mén)領(lǐng)域，而主要的成長(zhǎng)動(dòng)能仍在存儲(chǔ)器。

2018年存儲(chǔ)器市場(chǎng)的規(guī)模為1,651億美元，占半導(dǎo)體整體市場(chǎng)的比重將從2017年的30.1%，提高到2018年的34.5%。其余的車(chē)用電子、工業(yè)用途的IC也備受期待。

其次，就區(qū)域市場(chǎng)而言，日本以外亞太地區(qū)(APeJ)依然是全球半導(dǎo)體市場(chǎng)需求最大的區(qū)域，市場(chǎng)高達(dá)2,886億美元，貢獻(xiàn)的比例為60%。如果對(duì)照國(guó)內(nèi)的進(jìn)出口值，可以發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求約占了全球市場(chǎng)的一半。這一半中，約有27%貢獻(xiàn)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)或本土企業(yè)，其余的23%則是鴻海、廣達(dá)、仁寶這些OEM制造大廠國(guó)內(nèi)生產(chǎn)基地的貢獻(xiàn)。

一旦美中貿(mào)易戰(zhàn)爭(zhēng)加劇，外商加工的比重會(huì)走低，而國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求受到景氣影響也很難樂(lè)觀。例如，最近國(guó)內(nèi)手機(jī)市場(chǎng)連續(xù)5季下滑，當(dāng)然也會(huì)對(duì)本土企業(yè)與市場(chǎng)需求帶來(lái)負(fù)面影響。

市場(chǎng)需求帶動(dòng)技術(shù)變革

TPU的效能比CPU/GPU運(yùn)算效能快數(shù)十倍，這兩年Google所有的活動(dòng)，在機(jī)器學(xué)習(xí)、語(yǔ)音辨識(shí)等方面下了很大的功夫，因此對(duì)于處理器、服務(wù)器的投資非常重視。由于強(qiáng)調(diào)機(jī)器學(xué)習(xí)，各種機(jī)器之間的連動(dòng)，導(dǎo)致運(yùn)算、分析的要求大增，搭載DRAM從64GB增加到128GB，需求容量自然也跟著水漲船高。

現(xiàn)在三星獨(dú)占高頻寬存儲(chǔ)器(High Bandwidth Memory；HBM)DRAM全球90%以上的市場(chǎng)，因此Google、微軟向三星大量取貨乃是理所當(dāng)然，而三星半導(dǎo)體對(duì)整個(gè)三星電子集團(tuán)的貢獻(xiàn)值，也一路攀升到2018年第3季時(shí)的78%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)手機(jī)與其他部門(mén)。

2018年Google開(kāi)發(fā)者大會(huì)已經(jīng)點(diǎn)出Google Duplex將在未來(lái)扮演重要的角色，Google希望透過(guò)語(yǔ)音學(xué)習(xí)、翻譯，提供雙邊對(duì)話(huà)的技術(shù)平臺(tái)。意圖由現(xiàn)在僅僅能處理簡(jiǎn)單對(duì)話(huà)，進(jìn)一步進(jìn)化到更先進(jìn)的秘書(shū)等級(jí)應(yīng)用。

此外，Google推出Smart Display，這與Amazon的Echo差不多，希望在Display設(shè)備上裝載Speaker，提供AI等級(jí)的語(yǔ)音服務(wù)，主要的合作伙伴將是韓國(guó)樂(lè)金(LG)。Google從手機(jī)一直到顯示設(shè)備的相關(guān)配套都與LG進(jìn)行深度合作，這套服務(wù)是依循過(guò)去Google Assistant的基礎(chǔ)，不斷的演進(jìn)、改善。

面向全球的技術(shù)新趨勢(shì)，在AI、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等商機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，半導(dǎo)體的需求依舊看好，NAND Flash投資雖比去年少一點(diǎn)，但相較于以往的經(jīng)驗(yàn)，仍是屬于投資高峰的狀態(tài)。短期間，存儲(chǔ)器仍是獲利的主流，但非存儲(chǔ)器的商機(jī)卻是中長(zhǎng)期的重要期待。

誰(shuí)來(lái)共舞？半導(dǎo)體大廠力拼整合

高通在2016年的10月宣布欲以440億美元購(gòu)并荷蘭恩智浦(NXP)，包括美國(guó)在內(nèi)的主要國(guó)家，都已經(jīng)同意雙方的合并案，唯獨(dú)中國(guó)仍在考慮中。后來(lái)，中國(guó)雖準(zhǔn)讓此案過(guò)關(guān)，但為時(shí)已晚，高通已宣布放棄此合并案。

高通是應(yīng)用處理器(AP)與數(shù)據(jù)芯片(Modem Chip)第一大供應(yīng)商，而NXP則是NFC芯片的第一大廠，2015年買(mǎi)下飛思卡爾(Freescale)后，在車(chē)用半導(dǎo)體市場(chǎng)上超越瑞薩(Renesas)、英飛凌(Infineon)成為全球第一大車(chē)用半導(dǎo)體的大廠，也讓NXP在物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)上擁有足夠的競(jìng)爭(zhēng)力。

當(dāng)手機(jī)市場(chǎng)逐漸成熟，華為、三星等公司都自行研發(fā)AP，對(duì)高通而言都是威脅。

三星挑戰(zhàn)Sony CIS霸主地位

三星近日訂下CMOS傳感器(CIS)產(chǎn)能倍增計(jì)劃，目標(biāo)便是超越Sony。三星認(rèn)為，CIS不僅用于手機(jī)，在車(chē)用電子市場(chǎng)上更是熱門(mén)產(chǎn)品。在CIS上的領(lǐng)先，更能證明三星是全球首屈一指的半導(dǎo)體大廠。

韓國(guó)業(yè)界透露，2018年下半，三星位于華城的Line 13工廠將改建為CIS生產(chǎn)線(xiàn)，而三星已在2017年底將原為生產(chǎn)DRAM的Line 11改裝為CIS生產(chǎn)線(xiàn)，并命名為S4生產(chǎn)線(xiàn)，改裝的工程將在2018年底前完成。一旦S4生產(chǎn)線(xiàn)改裝完成，將進(jìn)行Line 13改造工程，目的是將20nm的DRAM產(chǎn)能也向10nm調(diào)整。

Line 13每個(gè)月可生產(chǎn)10萬(wàn)片DRAM，而CIS的蒸鍍工程更為復(fù)雜，估計(jì)會(huì)減少約一半的產(chǎn)能。2017年底時(shí)，三星12吋廠在CIS上的每月產(chǎn)能為4.5萬(wàn)片，估計(jì)兩個(gè)新廠完工后，單月CIS的產(chǎn)能可以接近12萬(wàn)片。三星之所以大幅擴(kuò)張CIS產(chǎn)能，與內(nèi)部評(píng)估所帶來(lái)的自信有關(guān)。

據(jù)三星內(nèi)部評(píng)估，僅有Sony與三星的CIS擁有能夠每秒處理960格影像能力，并將傳感器、演算邏輯、DRAM整合的技術(shù)。以Galaxy S9的Super Slow Motion功能為例，三星手機(jī)事業(yè)部只能向Sony與三星電子兩家采購(gòu)而已。

此外，車(chē)用CIS更是前景看好。針對(duì)1,300萬(wàn)像素以上的高規(guī)產(chǎn)品，三星除了增加12吋廠的產(chǎn)能之外，也逐漸降低8吋廠的產(chǎn)能，并將生產(chǎn)500萬(wàn)、800萬(wàn)像素的工廠賣(mài)給中國(guó)。

車(chē)聯(lián)網(wǎng)商機(jī)無(wú)限

英特爾(Intel)前總裁Brian Krzanich曾說(shuō)，2020年時(shí)平均每人產(chǎn)生的Data將達(dá)1.6Gigabyte，這是目前的2倍。其余包括自駕車(chē)、自動(dòng)化工廠產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，更是十分的驚人，英特爾從未間斷過(guò)在運(yùn)算能力上的努力，只要消費(fèi)者用掉更多的計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力，該公司就有更高的勝算。

福特(Ford)總裁James Hackett也說(shuō)，自駕車(chē)不僅僅是產(chǎn)業(yè)技術(shù)上的革命，更是各種服務(wù)方案的創(chuàng)新變革。福特也必須從以往的制造廠，轉(zhuǎn)型為服務(wù)供應(yīng)商。福特將提供Transportation Mobility Cloud的服務(wù)，范圍甚至將擴(kuò)及收款、認(rèn)證等多種服務(wù)。

NVIDIA與百度合作開(kāi)發(fā)車(chē)用電腦。NVIDIA將過(guò)去游戲用途的GPU轉(zhuǎn)化到自駕車(chē)，并且取得極大的成功。以擁有90億顆晶體管的Drive Xavier芯片來(lái)說(shuō)，30W電力就能達(dá)到進(jìn)行每秒30兆次的運(yùn)算能力令人驚嘆。

NVIDIA不僅發(fā)展自駕車(chē)技術(shù)，對(duì)于自駕車(chē)的服務(wù)方案也開(kāi)始積極籌劃中。目前自駕車(chē)的技術(shù)是接近Level 3，估計(jì)2020年因?yàn)?a target="_blank">5G與AI技術(shù)進(jìn)展可以推進(jìn)到Level 4，屆時(shí)各種車(chē)聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)將會(huì)是大家注目的焦點(diǎn)。

此外，據(jù)羅姆(Rohm)提供的資料，全球工業(yè)控制相關(guān)的半導(dǎo)體需求為281億美元，這是一個(gè)相當(dāng)分散，但也適合長(zhǎng)期耕耘，可以期待高附加價(jià)值的市場(chǎng)領(lǐng)域。其中工廠自動(dòng)化、能源、LED照明、交通等領(lǐng)域所占的比重都超過(guò)10%，醫(yī)療照護(hù)也有9%的比重。

各種創(chuàng)新應(yīng)用崛起、多元互動(dòng)的新商機(jī)將會(huì)給工控領(lǐng)域的半導(dǎo)體帶來(lái)綿綿不斷的機(jī)會(huì)，而這也是IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)未來(lái)的前景所在。