★半導體是台灣「護國神山」，到底為什麼？

一本書，搞懂半導體——

為什麼全世界都在搶？未來有哪些發展方向？

★「韓國最可靠的分析師」金榮雨，

解析半導體供應鏈、美中對抗、應用趨勢、投資重點，

讓你全盤掌握半導體商機！

★中美「半導體新冷戰」，下一步怎麼打？

「半導體」是電器運作的關鍵組件，不僅筆電、手機、平板電腦等日常3C商品搭載它才動得起來；近年來設計精密、複雜的人工智慧（AI）、衛星通信乃至國防武器等的核心運算和高級功能，全都依賴半導體完成。在「第四次工業革命」即機器人、人工智慧、奈米科技、量子電腦、生物科技、物聯網、5G、自駕車興起之下，半導體成為不可或缺的戰略資源。

半導體這麼重要，但是它的生產過程極其複雜，上游（IC設計）→中游（晶圓製造，有先進及成熟製程）→下游（IC封裝測試、IC通路），營運模式有兩種，一為「垂直整合製造」（IDM）的營運模式，即一個公司包辦從設計、製造到銷售的全部流程，需要雄厚的資本，如美國英特爾；伴隨著產業發展與全球化，「高度垂直分工」的模式（由張忠謀創立台積電的專業晶圓代工模式，全球巿占率過半）、供應鏈佈局在台灣、韓國等地的半導體企業。

中國在習近平接班之後，以快速成長的中國國力為基礎，向國內外宣布要實現中華民族偉大復興的「中國夢」，2015年更宣告《中國製造2025》以半導體自給率70%為目標，對台、韓等地代工廠深具威脅性，中國官方色彩濃厚的紫光集團也邀約收購美國電子大廠，展現擴展半導體電子產業版圖的強烈企圖心。

然而，情勢在高呼「美國優先」（America First）的川普上台之後有了轉變，一方面，美國對中路線改為強硬，美中貿易戰開始；另一方面，在本土和經濟區域內建構自有的供應鏈勢在必行。尤其在屬於未來產業核心的半導體製造更是重點所在。在此之下，半導體產業帶動國際政治局勢產生了巨變。

直至2021年拜登上台，由「美國優先」，改走「聯盟優先」（Alliance First），改由形成區域整合，與其他國家共同牽制中國。美國預計投資520億美元興建七至十座晶圓廠，力邀台積電與三星在美國本土投資新廠，並給予英特爾建廠補助。在此之下，世界半導體供應鏈正在重組，中美「半導體新冷戰」已經到來。

作者特別提醒的是：現在美國最關鍵、但風險最高的環節就是台灣。美國的「第一島鏈」連接琉球群島－台灣－菲律賓－南海－馬來西亞，以台灣為島鏈的中心，如同一艘不沉的航空母艦，現在中國實施大規模軍事訓練，或是侵擾台灣空域的頻率也愈來愈高，若中國占領或封鎖台灣，「第一島鏈」將陷入危機。由於美國高度依賴台積電代工生產晶片，若台積電受攻擊，美國半導體產業將陷入癱瘓，並且對其他產業造成嚴重影響。也因此，美國也必須將晶片生產移回本土，在北美地區自建「設計－製造－封裝－測試」完整半導體製程的供應鏈。

面對這場已經無法回頭的全球半導體爭霸戰，正是時候深入思考這產業變化如何發生、未來我們應該如何應對，以及即將到來的新機遇。有「韓國最可靠的分析師」的金榮雨，現任SK證券研究中心高級研究員，以目前的美、中態勢及台、韓因應來描繪出半導體長期發展藍圖。他建議，美國尋求建立自家半導體供應鏈的半導體培育策略之下，對於半導體企業而言，原本荷蘭、台灣、日本、韓國等美國傳統盟友都將面對新的市場環境。對於投資人而言，應該將視野放寬，納入與第四次工業革命連結的半導體公司，才是漂亮的投資組合。

半導體已經是是商業、科技、國家安全的關鍵資源，美中兩強爭相擴產，台韓日荷則各占優勢……局勢不斷變化，《半導體投資大戰》從過去、現在和未來展望的宏觀視角認識半導體，這是一本告訴我們應該如何佈局、前進的書。

本書特色

1.護國神山的半導體產業，台灣人最關注、也最需要懂

台灣電子業在國際最受矚目、占最大市值、投資者最多……，是產業最重要的一環。本書由目前最熱門的中美兩強半導體競爭態勢說起，畫出半導體產業的全覽圖及未來可能的趨勢走向，對於業內人士而言，有翔實的資訊整理，對財經主題讀者而言，可了解產業大方向，對投資人而言，可作為投資標的的提點。

2. 兼具半導體的經濟面向與戰略面向

中美貿易戰，半導體可謂既是經濟資源，也是戰略資源。一本書就可以從兩種面向串連起國際政治經濟的全貌、美中韓台的個別盤算與角力，讀者可獲得的知識含量更大、視角更寬。

3.寫作風格平易、資訊簡單扼要！無基礎者亦可閱讀

資深IT專家、知名分析師金榮雨，以廣博知識和洞察力，細膩親切的傳達了半導體基礎知識、提供對半導體產業結構和本質的基本理解，再到未來半導體戰爭及總結全球半導體形勢，讓所有讀者都能掌握未來的產業變化和機遇。

作者

金榮雨김영우

韓國最可靠的分析師，SK證券研究中心高級研究員

頂尖IT專家和資深人士，被譽為「韓國最可靠的分析師」。從半導體到大數據，再到AI，以涵蓋軟硬體的廣泛知識和洞察力而聞名，多次在「最佳分析師獎」中榮獲半導體和顯示領域的最佳分析師，在2017年獲得「最值得信賴的分析師」特別獎。

他撰寫的許多報告在業內廣受討論、廣為人知。IPhone採用三星OLED和預告巨大投資的「藍蘋果」、預言全球科技股快速增長的「川普時代和IT典範轉移、IT超級週期」、「中國製造與美國製造：爭霸」、到再次分析大企業統治世界的「巨人」，皆以出色分析和深入洞察力被譽為「值得信賴的報告」。

延世大學經濟系畢業後加入三星人壽負責策略，之後獲得卡內基美隆大學信息系統（IS）碩士學位和紐約哥倫比亞大學國際經濟與金融碩士學位。曾就職於三星SDI策略規劃團隊。他首先於 HMC Investment & Securities擔任分析師，後轉到SK證券研究中心，擔任高級研究員和積極策略團隊負責人。 

譯者簡介

蕭素菁

（第一至五章）

韓國漢陽大學社會研究所碩士。目前為專職韓文翻譯／口譯，同時任教於致理科技大學與台北市信義社區大學，並在大享食育協會官網擔任「韓國食刻」專欄作者，內容力有限公司特約譯者。譯著逾五十本，目前最大心願為「核電歸零」。 

陳柏蓁

（第六至九章）

交通大學管科所畢業，曾旅居韓國、任職國科會科技智庫的研究員、韓商在台辦事處總經理特助，現為科技媒體資深韓文編譯。

目錄

序幕‧巨大的變化帶來巨大的機會！

第1章‧去全球化時代的到來

全球化與半導體產業

全球化時代：中國脫穎而出

去全球化時代的兩大強權：冷戰

第2章‧半導體產業的結構與本質

半導體產業的分類

系統半導體產業的分工結構

第3章‧中國的對美宣戰 「中國製造二○二五」

習近平所面臨的二〇一二年中國

習近平的中國夢和兩個一百年

中國製造二〇二五所透露的中國未來戰略

中國的新型基礎建設投資戰略──新基建

新基建的下一個階段：新商業

第4章‧美國，投入全面作戰

美國的強力突襲：華為中箭落馬

海思勢不得已的退出

以美國的勝利終結第一回合戰爭，風雨飄搖的中國半導體產業

對韓國與台灣的依賴度更為加深        

無法放棄半導體崛起的中國

第5章‧中國的第二次半導體崛起

無法放棄的中國

資金不足的中國

中國的選擇與集中

中國為半導體崛起所做的努力

不再撒錢，有所選擇與集中

第6章‧美國的晶片製造崛起

去全球化時代的兩強：美國的策略與課題

美國最優先的課題

新冠肺炎疫情引發的晶片短缺

美國對晶片製造的危機意識

從整體擁有成本看晶圓廠的營運條件

美國的國家半導體研發投入將展現劃時代成長

美國最大的風險，台灣

比中國更強悍的美國晶片製造崛起

美國的最終目標是？

第7章‧待解的課題，生產力

工業革命與生產力

美國的另一項弱點：工資高與生產力低

以5G＋MEC為基礎的AI時代揭幕

第8章‧半導體競爭的未來

迎接巨變的半導體產業

最先準備好5G＋MEC的中國沒落

華為與海思半導體被排擠，成為全球企業購併的導火線

期望擁有完整生態圈的美國

贏家俱樂部

第9章‧新時代、新角色

大政府時代的復活

從美國產業結構看發展政策

美國對記憶體產業造成的影響

晶片短缺的終點與美國半導體崛起銜接

找上投資人的龐大機會

真正的超級循環現在才開始

韓國必須將危機化為轉機

附錄

序／導讀

序幕

巨大的變化帶來巨大的機會！

●對中國的憂慮加劇
 

法國著名的軍人皇帝拿破崙‧波拿巴（Napoleon Bonaparte）曾稱中國為「沉睡的巨人」（Sleeping Giant），並警告說：「讓他繼續沉睡吧！萬一醒來的話，他將撼動世界。」二〇一四年訪問法國的中國最高領導人習近平說：「中國這頭獅子已經醒了，但這是一隻和平的、可親的、文明的獅子。」打算以這句話消除西方陣營對中國的疑慮。

對中國的疑慮加劇，是導因於二〇一三年眾所皆知的駭客事件。二〇一三年美國《華盛頓郵報》報導，該報獲得一份美國國防科學院委員會（DBS）的機密報告，內容提到以中國政府為後台的駭客集團已大量取得F-35戰鬥機、全球鷹無人偵察機、愛國者導彈系統、戰區高空防衛系統（THAAD，薩德系統）、神盾艦飛彈防禦系統等的設計圖及主要情報。然而根據美國判斷，即便中國偷走了尖端武器情報，其製造足以實質威脅美國的能力仍屬有限，所以並未發生嚴重衝突。不過二〇一五年中國宣告半導體產業崛起，清華紫光集團擬出面收購美國綜合半導體業者美光科技（Micron Technology）和晟碟（即新帝，SanDisk），美國立時陷入再也無法坐視的處境。

哈佛大學客座教授格雷厄姆‧艾利森（Graham Allison ）在自己的著作《注定一戰？》（Destined for War）中闡述：「崛起強權挑戰統治強權的案例有十六起，其中十二起爆發戰爭，只有四起避免戰爭，和平過渡。」美國和中國的強權競爭是第十七次。中國想恢復以往稱霸亞洲、號令天下的主導性影響力，於是開始強化內部的社會控制，同時操作民族主義情感。中國還有個夢想，希望在經濟、國防、科學、技術、文化等部門領先世界。現在習近平提高聲量說：「中華民族偉大復興的目標，需要一支強大的人民軍隊。」歷經三十年的美國霸權和平（Pax Americana），是否該落幕了？

●新型大國關係和美國的覺醒

二〇一三年，習近平繼胡錦濤之後在全球的注目下接班。他以快速成長的中國國力為基礎，向國內外宣布要實現中華民族偉大復興的「中國夢」。

二〇一三年六月美中非正式會晤在加州舉行，習近平對當時的美國總統巴拉克‧歐巴馬（Barack Obama）所提出的「新型大國關係」架構包括了三大內涵──那就是「建立不衝突、不對抗，相互尊重和合作共贏的關係」。這個提案想建立的是非單向主導的相互尊重關係、非零和（Zero Sum）遊戲的雙贏（Win-Win）關係、不彼此猜忌的信賴關係、非失衡的全面性發展關係，以及非排他利己的開放性包容關係。

不過中國的大膽躍進，意味著在美國所主導的世界秩序中，中國已有舉足輕重的影響力，因此強硬派主張不應接受中國提議一事，格外受到注目。沒有發生戰爭，卻要放下霸權國的地位，通常被認為這是國內外情勢導致霸權國喪失對峙能力時才有可能發生的情況。美國為了維持獨霸的地位，也開始思考應當有所行動。

在經濟持續低成長、政治亦處於困境的美國，「美國優先」（America First）的國族主義運動達到空前盛況，此事受中國影響極大。中國拿走了美國的工作機會和財富，認為中國將成為美國最大敵人的論點也得到許多人的認同。

美國第四十五屆總統唐納‧川普（Donald Trump）任命當時為民主黨黨員的經濟學家彼得‧納瓦羅（Peter Navarro）為白宮國家貿易委員會主任，他的代表著作包括《美、中開戰的起點》（Crouching Tiger：What Chinas Militarism Means for the World）等書。身為對中的強硬派，納瓦羅常被歸類為「政治教授」（Polifessor：政治「Politics」與教授「Professor」的合成詞），從上一屆川普政府開始至今，無論其所屬政黨為何，在戰略上縱有些許差異，但依然維持對中強硬路線。

●第四次工業革命引發的半導體戰爭序幕

由美國國際政治學者喬治‧莫德斯基（George Modelski）等人發展出來的「領導者之長週期理論」（Theory of Leadership Long Cycle）指出，在創新技術變革發生的特定時期，能掌握以該項技術為基礎之產業的大國，就能成為引領時代的領導國，進而主導國際、政治、經濟秩序。中國在許多領域都已超越美國或達到與美國相近的水準。在5G技術通訊設備市場，中國已經打敗美國；在包含電動車、機器人、無人機等尖端製造業領域，中國也正大力推動支持政策，期能領先美國。

二〇一五年中國宣告半導體產業崛起，頒布著名的「Made in China 2025」計劃──《中國製造二〇二五》，當時韓國最害怕的腳本就是中國順利達成計劃。中國有無止境的數量攻勢，就像傳說中的「聚寶盆」一樣，只要把東西裝進去就會不斷增加，裡頭的東西絕不會減少。不只對美國，中國對韓國也相當具有威脅性。假使美光和晟碟依照中國的計劃被中國企業併購，而美國又不制裁華為（Huawei）和海思（Hi-Silicon）的話，不僅半導體產業，就連國際政治格局也會有巨幅的轉變。

●從根本的視角看半導體戰爭的未來

若說中國是「聚寶盆」，那美國就是「印鈔機」。美國身為主要貨幣國，其所採取的策略不再只是將半導體產業交給市場，而是以任何國家都望塵莫及的強力支持，盡速將全球半導體的供應鏈中心移往美國。

自一九八〇年代後期起，與我們所熟悉的「全球化」（globalization）正對比的「去全球化（De-Globalization）」時代逐漸逼近。美國只關注在短期內蓋好半導體代工廠的戰略，所以難有長期規劃。美國與中國的競爭日趨激烈，這些國家未來所使用的戰爭武器，將由足以生產高水準人工智慧（AI）、衛星通信、以及可以驅動這些產品的硬體（H/W）等的尖端製造業競爭力一決勝負。

以AI為基礎的所有產品都能在美國製造，從這個觀點來看，美國幾乎算是不具備半導體及尖端零件、尖端製造業基礎的不毛之地。不過美國的半導體設計能力和政府的資金支持能力，遠遠超過全球的競爭國家，美國如果提高半導體及尖端製造業的本國比重，大陸的小康政策也可能因此大幅動搖。再者，吸引代工廠投資並非美國的主要目標，美國想強力推動的是透過未來的生產性革新所引發的尖端製造業復甦。

第四次工業革命開始啟動，人工智慧產業也逐漸導入各項領域。如今與十年前相比，產業雖有驚人成長，但是若等十年後再回顧，恐怕又會讓人感覺今日的水準像是茅塞未開。

巨大的變化帶來巨大的機會。如果能藉由本書更深入理解美國和中國的策略及其利弊得失，相信對於政策決定和投資判斷會有所助益。

試閱

【摘錄1】第2章_半導體產業的結構與本質
●系統半導體產業的分工結構
系統半導體的種類可說是多到不可計數。只要智慧型手機裡的AP（應用處理器，Application Processor）與通訊模組、PC裡的CPU（中央處理器，Central Processing Unit）、洗衣機和冰箱裡的MCU（微控制器，microcontroller）等許多領域有需求，廠商就能依照功能特性，客製化生產供應半導體。因此光是已知的系統半導體，數目就達到八千多項。類比IC、邏輯IC、被稱為光學半導體的CMOS影像感測器（CIS， CMOS Image Sensor），當然還有全面席捲照明市場的LED（發光二極體，light-emitting diode）在內的各種半導體感測器，全都屬於系統半導體。
如此多樣的系統半導體，不可能由廠商獨自包辦所有生產流程。因此系統半導體產業形成了由①無廠半導體公司，即無晶圓廠的IC設計專門廠商（Fabless）、②受設計廠商委託專門從事生產的晶圓代工廠（Foundry）、③委外封裝測試代工廠（OSAT，Outsourced Semiconductor Assembly & Test）組成的全球供應鏈，這也是全球產業分工化程度最高的產業。

●IC設計廠、晶圓代工廠、封裝測試廠
．IC設計廠（Fabless）：不生產半導體，專門從事設計的廠商
前面提到的IDM廠，是指從設計到生產最終產品、銷售，全部由自己執行的半導體廠商，像三星電子、SK海力士、英特爾都是代表性的IDM廠商。
反之，自己沒有半導體生產工廠及設備，僅從事半導體設計的專門廠商，我們稱之為IC設計廠。最具代表性的設計廠商有輝達、超微、高通（QUALCOMM）、華為的半導體設計子公司海思半導體等，蘋果也是自行設計使用全球高水準AP與CPU的代表性設計廠商之一。特別是蘋果，正在建構同時掌控作業系統（OS）與半導體設計的獨特地位。作業系統或雲端服務（Cloud）廠商要設計符合自己需求特性的系統半導體，會相當具有優勢。因此不僅是Google已經跨入這個領域，就連亞馬遜、阿里巴巴、微軟（Microsoft）等企業也都跨入供應自家需求的系統半導體設計部門。
．晶圓代工廠（Foundry）：代工生產由外部廠商所設計的半導體產品的專業製造廠
晶圓代工廠是指接受半導體設計專業廠委託代工生產半導體的製造廠。Foundry原本是指生產金屬鑄物的工廠，但自一九八〇年代中期沒有生產設備、卻具有頂尖半導體設計技術的企業興起，這些企業對專門生產半導體的製造廠需求大為增加。對比於IDM廠自行生產半導體的情況，晶圓代工廠和IC設計廠的合作是必要的。萬一晶圓代工廠的生產技術比IDM落後，那IC設計廠所設計的半導體效能也無法有良好的表現。目前專業晶圓代工廠台積電（TSMC）的製造技術遠遠超過IDM廠的英特爾，英特爾的地位因此大幅下降，晶圓代工廠則迎接全盛時期的到來。
．封裝測試廠：將晶圓代工廠生產的半導體晶片組裝後，進行封裝及測試的專業廠
封裝測試廠是指將晶圓代工廠生產的半導體晶片封裝到足以商品化的程度或檢測產品不良與否的專業廠。半導體晶片本體的製造過程稱為前端製程（Front-end），封裝測試廠執行的封裝與測試則屬於後端製程（Back-end）。

●系統半導體產業的全球分工結構與附加價值創出
一般系統半導體的製造流程為「設計→代工→封裝測試」。IC設計廠沒有工廠，所以委託外部廠商製造和封裝測試自己設計的產品。
如今已經到了全球半導體廠商為生產人工智慧晶片一決生死的競爭時代。人工智慧最重要的是必須保持隨時運作的「Always ON」狀態，因此消耗電力的重要性絲毫不亞於半導體本身的效能。
想生產低功耗、高效能的半導體，勢必要導入超精細的最新製程，所以人工智慧晶片通常會依產品別採用適合的最新製程生產。若是無法在擁有尖端技術（High-Tech）的晶圓廠生產，在全球市場也就無法獲得成功。如果半導體製程技術落後或是未能取得在最新製程產線上生產的機會，最後只能面對遭全球市場淘汰的命運。而這一點正是中國足以致命的弱點。
中國的製造能力相對於設計能力嚴重落後，這是中國在半導體產業結構上的弱點。中國引以為傲的華為旗下晶片設計公司海思半導體，擁有不比三星電子遜色的高水準半導體設計能力，並在二〇二〇年上半期成為中國第一家成功擠進全球前十大半導體企業的公司。不過中國的晶圓廠技術卻落後台積電與三星電子五至六年以上，再加上荷蘭艾司摩爾（ASML）是全球唯一能夠生產用於先進製程的EUV（Extreme Ultra Violet，極紫外光刻機台）廠商，而ASML目前並未供應機台給中國。
或許有人認為，既然無法使用內含美國技術的設備，那中國自行研發不就成了？不過光刻機技術的落差，可是遠遠大於DRAM、NAND、晶圓廠的技術落差。中國要跟上ASML目前的技術水準，至少需要十年以上時間，而十年後ASML的技術勢必又會達到完全不同於今日的水準。還有，EUV的光源是在美國聖地牙哥製造的。製造廠商西盟（Cymer）原本是美國公司，雖然二〇一二年被ASML併購，但仍有許多技術被歸類為美國技術，因此供應中國EUV機台可不是件容易達成的事。
從下方圖表可以看到半導體產業的全球供應鏈主要廠商及部門別的附加價值。在半導體設計部門（Fabless）中找不到中國企業，代工的晶圓廠也只有生產中段水準（Mid-end）半導體晶片的中芯國際（SMIC）名列其中。至於封裝測試的後段製程，因為是以大量設備投資及低廉人力成本為重點，所以能夠看到一部分的中國企業。不過後段製程的主力仍是台灣企業。只有在半導體產業裡附加價值相當低的位置中能找到一部分中國企業，這就是中國半導體所面對的現實。

【摘錄2】第8章_半導體競爭的未來
●迎接巨變的半導體產業

‧由汽車、雲端、人工智慧帶動的強勁需求
造成晶片短缺的需求面原因主要有二：汽車產業（mobility）革命使晶片需求激增、以雲端雲基礎的人工智慧時代來臨。二〇二〇年九月特斯拉（Tesla）執行長伊隆‧馬斯克（Elon Musk）在「電池日」（Battery Day）活動中預告，二〇二三年特斯拉將推出價格僅二萬五千美元的電動車。
未來用二萬五千美元就能買到具自動駕駛功能新車，電動車的市占率可望大幅提升，而自動駕駛功能持續精進，也會變成所有汽車業者必須積極追趕、發展的重要課題。尤其自動駕駛功能非常受到市場歡迎，消費者也非常喜愛，短期內車用晶片的需求增加幅度將大於再生電池（rechargeable battery）。
美國通用汽車（General Motors）宣布二〇二五年以前將對電動車與自駕車投資二百七十億美元，並且介紹自主研發的「Super CruiseTM超級智能駕駛系統」、垂直起降的單人座無人機（drone）、個人自駕概念車「Halo Portfolio」、用於建立電動車物流平台的電動物流推車「EP1」、電動載貨廂型車「EV600」等，多種創新車款與未來式交通工具。
德國福斯汽車（Volkswagen）將二〇三〇年美國與歐洲的電動車市占率目標分別訂為五〇％、七〇％，宣布二〇二五年以前推出接近於Level 4完全自動駕駛水準的車款。此外，福斯汽車將利用微軟的雲端技術，縮短自駕車技術的研發時間，開發以雲端為基礎的顧客服務。
汽車業者若無法像特斯拉一樣收集資料，勢必得採用各種高效能感測器，搭配電腦運算技術，處理感測器收集到的資料，才能提升自動駕駛功能。預估先進駕駛輔助系統（ADAS，Advanced Driver Assistance Systems）的技術水準將會提升，生產電動車與環保車輛的晶片與晶圓代工需求也將增加，這個現象會持續到二〇二五年。