2018年臺灣電腦展期間,恰逢臺積電創始人張忠謀正式退休,臺灣半導體行業在“後張忠謀時代”的發展走勢備受關註。

市場需求疲軟、競爭對手擴張、中國大陸芯片產業崛起,成為三大挑戰。而繼PC、移動手機之後,能否抓住5G和人工智能時代的機遇,成為臺灣芯片業保持競爭力的關鍵。

臺積電新挑戰

臺積電的創始人張忠謀退休後,市場認為沒有張忠謀的掌控,加上內外環境競爭加劇,穩坐全球晶圓代工龍頭地位多年的臺積電,將迎來一系列新挑戰。

集邦拓墣產業研究院研究經理林建宏向第一財經記者分析說,臺積電在全球晶圓代工市場市場占有率為55%,在全球芯片代工先進制程市場市場占有率為七成。臺積電是半導體垂直分工領域最具分量的制造商,其服務的代表性產業為通信產業。

“臺積電目前面臨的問題,一是最大客戶在臺積電芯片代工先進制程業務的營收占比太高,且最大客戶所處產業成長趨緩;二是IDM大廠在先進制程投入的代工力度加大。” 林建宏認為,上述兩個方面,分別代表晶圓代工產業的需求與供給狀況變化。總體來看,晶圓代工恐怕將面臨進入下一次調整期,至於調整的幅度會多大,則要看AI(人工智能)芯片需求量是否能夠接上。

事實上,全球芯片代工的市場需求在收緊。外界預期將會是臺積電近年業績成長關鍵動力的“挖礦潮”,近期也出現不少變數。虛擬貨幣“挖礦潮”降溫,以以太幣等為主的GPU(圖形處理器)需求減緩,NVIDIA(英偉達)明顯縮減現有GPU訂單。另外,由於電腦遊戲競賽需求增幅有限,NVIDIA對於下半年新一代12納米GPU新品下單也相當保守。此外,近年躍升成為臺積電大客戶的比特大陸,由於近期礦機效能備受質疑而影響出貨,新礦機訂單規模也不如預期,而且還有傳聞稱比特大陸有意分散風險,將新增三星為第二芯片代工夥伴。

另一方面,競爭對手積極擴張,芯片代工的市場供給在增加。當今全球半導體產業有兩種商業模式,一種是IDM(Integrated Device Manufacture,集成器件制造)模式,像英特爾,從設計、制造、封裝測試以及投向消費市場一條龍全包;另一種是垂直分工模式,有的半導體公司只做設計、沒有工廠,如ARM、NVIDIA和高通等,而有的公司只做代工、不做設計,如臺積電等,而這種新模式出現的標誌是1987年臺灣積體電路公司(臺積電)的成立。而目前,IDM公司在先進制程領域投入的代工力度加大,令臺積電面對的市場競爭加劇。

而中國大陸芯片產業的崛起,也是一大挑戰。臺積電的客戶中有多家是美國、中國主流科技公司,其中蘋果公司的訂單就占了臺積電整體營收的接近兩成,另外還有NVIDIA、高通、華為、比特大陸等。張忠謀此前在接受媒體采訪時表示,中美貿易摩擦是其從未面臨的挑戰。他在6月5日臺積電股東會上再次強調,中美貿易摩擦有許多變數,足以改變中國大陸和全球半導體行業的發展走勢。

希望續寫奇跡

雖然面臨重重挑戰,但是即將退休的張忠謀還是對臺積電的前景充滿信心。

臺積電有4.7萬名員工,其中約有3萬名工程師,過半是碩士,博士有2000名,都與技術開發及先進制程相關。因此,張忠謀認為,這能應付不斷推進的化學、物理技術演進,所以臺積電可以在半導體產業維持較高競爭力與領先地位。

而臺積電總裁魏哲家指出,2017年是臺積電穩健成長的一年,營收、凈利與每股稅後利潤皆再創新高,臺積電領先的技術、卓越的制造,以及對於研發和產能投資的承諾,能夠在移動設備、高效能運算、物聯網與車用半導體領域掌握商機,並在先進半導體制程各項技術持續精進。

事實上,臺積電2017年合並營收達9774.5億元新臺幣(下同),增加3.1%;稅後凈利潤3431.1億,同比增加3%。2017年毛利率為50.6%,由於研發支出比例提升,營業利益率為39.4%,稅後純益率為35.1%。

在先進制程技術上,這兩年臺積電有顯著的進展。不僅進一步強化28、22納米制程的技術地位,16納米制程的芯片應用已涵蓋各種主流智能手機、加密貨幣、人工智能、繪圖處理晶片及射頻產品。2017年10納米產品以有史以來最快的速度進入量產,且量產第一年營收即占年度所有晶圓銷售的10%,而領先業界的7納米加強型制程也將隨後進入試產。5納米制程,預計2020年量產。

在這背後,2017年臺積電的技術研發費用增加13.5%。這使臺積電2017年晶圓出貨增加8.8%,達1050萬片(以12英寸晶圓計算),28納米及以下更先進制程銷售額占整體晶圓銷售額的58%,高於2016年的54%;連續8年在專業IC制造服務領域市場占有率成長,已達到56%。

臺積電的今後戰略定位仍然是芯片代工廠,通過技術與服務的擴展,打造一個開放平臺。2017年運算應用在雲端及設備端持續擴張,主要移動產品紛紛采用先進制程,智能汽車刺激車用半導體強勁需求,物聯網不斷成長,而人工智能將嵌入到各項應用中,臺積電希望參與這些正在成長的領域,不斷擴大專業IC(集成電路)制造服務領域的市場占有率。

未來機遇在5G和人工智能

臺積電是臺灣半導體業的龍頭,也是一面鏡子。在臺灣半導體業教父式人物張忠謀退休後,整個臺灣半導體行業最關鍵的是抓住5G、人工智能時代的新機遇,才能保住江湖地位。

林建宏向第一財經記者分析說,張忠謀在臺灣見證了兩個很鮮明的里程碑:一是建立臺積電的晶圓代工業務,在PC時代,逐步建立起客戶信任與一定的技術規模。在張忠謀第一次卸任臺積電董事長時,PC產業剛好已到末端。在張忠謀重新掌控臺積電時,對應到的是智能手機的浪潮,這波浪潮下芯片設計公司快速增長,拉擡了芯片代工廠在半導體產業中的地位。而這次張忠謀從臺積電董事長的位置正式退休下來,剛好對應到了智能手機成長趨緩的階段。

目前看到接續的產品與動能包含了AI(人工智能)與5G下帶動的數據中心變化,以及智能汽車帶來的終端產品性能需求與IoT(物聯網)的萬物互聯社會的需求。

林建宏說,臺灣與國際各家芯片商看到的機遇相同,將在既有的基礎上繼續投入。半導體產業可以看成跑步,每個參賽者實際上都是做著類似的動作,只是有人適合長跑,有人適合短跑。

對於臺灣半導體產業來說,未來的挑戰,有外部的,也有內部的;有產業面的,也有技術面的。從外部挑戰看,中國大陸半導體產業崛起,臺灣在成熟制程節點的制造市場占有率份額將逐步下滑;從內部挑戰看,臺灣的土地、能源、教育政策、薪資水平等條件,將降低制造封測再投入的力度,因此臺灣半導體產業很快將面臨大陸本土廠商的替代競爭。

在產業面,在PC與智能手機成長趨緩的情況下,市場需求規模對半導體制造業的推動力度下滑;而“在AI、5G、自動駕駛車輛等領域,將出現新的市場需求,如果在競爭中獲得客戶青睞,將是臺灣半導體制造業能否持續成長的關鍵”。林建宏說,在技術面,摩爾定律趨緩,延伸摩爾定律、超越摩爾定律的生態系建設速度與合作狀況都將是挑戰。

根據拓墣產業研究院最新報告統計,由於2018年上半年高端智能手機需求不如預期,以及廠商推出的高端及中端智能手機分界越來越模糊,智能手機廠商推出的新功能並未如預期刺激消費者換機需求,間接壓抑智能手機廠商對高性能處理器的需求不如以往,晶圓代工業者面臨先進制程發展驅動力度減緩,使得今年上半年全球晶圓代工總產值年增長率將低於去年同期,預估產值達290.6億美元,年增長率為7.7%,市占率前三名業者分別為臺積電、格芯、聯電。

在拓墣2018上半年全球前十大晶圓代工廠排名中,臺灣企業占據了四席,包括臺積電、聯電、力晶、世界先進。其中,臺積電高居榜首,市場占有率高達56.1%。

而在拓墣2018年一季度全球前十大IC設計公司的榜單中,臺灣企業也占據了三席,包括聯發科、瑞昱半導體、聯詠科技,它們分別排在第四、第八、第九位。其中,聯發科今年一季度的表現並不理想,營收已連續四個季度衰退,但毛利率已逐漸回穩,如其今年一季度的毛利率達38.4%,部分原因是P60處理器采用12納米制程、具有市場競爭優勢,加上重新獲得OPPO的訂單。

談及臺積電之外臺灣其他半導體企業的未來走勢,林建宏認為,臺灣芯片設計公司,業績穩定但難有大成長。MTK(聯發科)因手機市場趨緩而跟著趨緩;Realtek(瑞昱半導體)除PC多媒體外,借由彩電芯片、無線與有線的產品而有所增長;Novatek(聯詠科技)以TDDI(觸控與顯示驅動器集成)與彩電芯片為主要成長動能。

臺灣芯片代工公司方面,UMC(聯華電子)透過對外合作擴大生產的基數,但減緩下世代先進制程的投資,希望改善公司財務結構與既有技術的深化。化合物半導體的代工廠商則受惠於生物識別對光電組件的需求,有較大幅度的成長。

在去年掀起的這波AI、5G、智能汽車應用浪潮中,臺灣半導體廠商分別以先進制程技術、光電組件整合開發、SiP(系統級封裝)加值等方向作為發展的重點。未來能否繼續抓住這波熱潮,成為臺灣半導體業能否維持全球芯片產業中地位的關鍵。