「晶片戰」新篇:美巨資建廠、特斯拉脫中、稀土卡半導體

「晶片戰」新篇:美巨資建廠、特斯拉脫中、稀土卡半導體

科技產業洞察 · Episode #48 · · PT23M28S

Host · 蔡珵澤

Summary

本集《半導體前瞻》深入剖析全球半導體市場的「冰與火之歌」,探討地緣政治與AI熱潮如何交織重塑產業格局。節目首先揭示美國重金投入14億美元,建立3D異質整合實驗晶圓廠,旨在突破摩爾定律極限,強化本土先進封裝技術,以鞏固國防與AI應用。接著,分析電動車巨頭特斯拉與通用汽車因應關稅與地緣政治壓力,加速推動供應鏈「去中國化」,即便短期面臨成本上升,仍視為提升供應鏈韌性與國家安全的長期戰略。更引人警惕的是,中國對關鍵稀土元素「釔」實施出口管制,鑑於其在先進半導體製程中的不可或缺性,已導致全球供應短缺與價格暴漲,凸顯了關鍵材料供應鏈的戰略脆弱性。最後,NAND Flash市場呈現兩極化,AI工作負載驅動企業級SSD需求強勁,而消費級NAND市場則因經濟下行而疲軟。總體而言,這些事件共同描繪出未來半導體市場將是技術競賽、成本優化、供應鏈區域化以及國家戰略多方角力的複雜綜合體。

Transcript

各位聽眾朋友,歡迎收聽。 我是你們輕鬆幽默、但偶爾也會嚴肅思考的蔡珵澤。

大家好,我是蔡燿先。 在全球科技巨變的浪潮中,半導體不僅是驅動創新的核心,更是地緣政治角力的最前線。

今天,我們將和大家一同深入剖析這個瞬息萬變的半導體世界。

燿先說得沒錯! 我們節目常說,半導體產業正上演一齣驚心動魄的「冰與火之歌」: 一邊是地緣政治的冰冷阻力與供應鏈重塑的挑戰,另一邊則是AI、 高效能運算所帶來的熾熱需求與技術突破。

今天,我們將聚焦三個重量級事件,它們清晰地勾勒出這場全球半導體大賽的最新戰況與深層邏輯。 準備好跟我們一起,撥開複雜的科技迷霧,洞察背後的戰略意涵了嗎?

好的,我們首先把目光投向美國本土。 長期以來,半導體製程的微縮,也就是「摩爾定律」,是推動產業進步的核心。

然而,隨著物理極限的逼近,傳統的2D晶片微縮已面臨瓶頸。 此刻,被譽為「後摩爾定律時代」關鍵技術的「先進封裝」,尤其是3D異質整合, 正成為各國競相投入的戰略高地。

最新的消息是,美國國防部先進研究計畫局DARPA與德州政府, 近日宣布共同投入高達14億美元,建立一座專注於3D異質整合的實驗晶圓廠。

哇,14億美元! 這可不是小數目啊。 燿先,這項投資的時機點和規模都引人注目。 這無疑是美國為了在全球半導體競賽中,特別是針對未來的先進封裝技術, 又出的一記重拳。

這筆龐大的投資背後,究竟蘊藏著怎樣的戰略意圖? 可以為我們解析一下這筆投資的來龍去脈嗎?

好的,我們來梳理一下時間線。 早在2024年7月,就有報告指出DARPA與德州電子研究所TIE合作, 計畫在五年內投入這14億美元,其中DARPA出資8.4億美元,

德州政府則投入5.52億美元。 這筆資金主要目標,是開發下一代軍用小晶片,特別是基於3D異質整合技術的晶片。

到了2025年8月,DARPA的Michael Holmes進一步闡述了這個名為「下一代微電子製造」的計畫, 明確目標是在奧斯丁建立一個開放式的3D異質整合製造中心。

而今年11月的正式宣布,則標誌著這項計畫的實質性推進。

所以這不是一般的晶圓廠,而是針對尖端3D異質整合的實驗性研發中心。 燿先,你剛才提到這是「後摩爾定律時代」的關鍵技術,那3D異質整合這技術到底有多重要?

它跟我們常說的先進製程,例如三奈米、五奈米,又有什麼本質上的區別?

這是個好問題。 3D異質整合,簡單來說,就是把不同功能、不同材料、甚至不同製程節點的晶片, 像積木一樣精巧地堆疊起來,再透過先進的互連技術緊密連接。

它的核心優勢在於能突破傳統2D晶片微縮面臨的物理極限,大幅提升晶片的效能、 頻寬,同時降低功耗。

相較於先進製程追求單一晶片內電晶體數量的極致微縮,3D異質整合更像是「系統整合」的藝術, 它能將CPU、GPU、HBM等不同功能單元整合在一個封裝內,

創造出過去單一晶片難以實現的超強性能。 Michael Holmes就曾強調,NGMM的目標是建立全國第一個開放存取的3D異質整合中心,

專注於「混合材料整合」,以期超越目前的技術水平,特別是用於國防、 AI和高效能運算等對性能要求極高的領域。

聽起來很酷炫,有點像把各種英雄角色組隊打怪,讓它們各自發揮所長, 而不是單兵作戰,更有效率地解決問題。

這也符合美國近年來推動NAPMP的目標,旨在減少對海外製造的依賴, 強化本土供應鏈韌性。 但燿先,你覺得光靠這14億美元,就能讓美國在先進封裝領域跟上甚至超越亞洲的腳步嗎?

畢竟台積電、三星在先進封裝上也是投入了巨資,而且技術積累深厚。

這是一個非常關鍵且具啟發性的問題。 雖然這14億美元對美國國內先進封裝能力的建立來說,無疑是個重要的里程碑, Tom's Hardware的Luke James也說,

這將顯著推進美國在國防、AI和HPC領域的能力。

然而,我們也必須清醒地看到,全球在3D異質整合領域的競爭異常激烈。 除了資金投入,人才的培育、尖端設備的引進、以及整個供應鏈的協同合作, 都是巨大的挑戰。

短時間內要完全「自給自足」,甚至大幅超前現有亞洲領先者, 恐怕還需要更龐大的資源和更長的時間投入。

因此,這筆投資或許更多是為了建立一個戰略性的研發和試產生態系, 確保美國在未來關鍵技術上不被卡脖子,而非立即取代現有的全球供應鏈。

這是一場長期的耐力賽。

嗯,說得很有道理。 這場先進封裝的戰局,確實是一場全球性的持久戰,美國這次的佈局, 更多是築基而非一蹴可幾。

:美國斥資14億美元建立3D異質整合實驗晶圓廠,旨在突破摩爾定律極限, 強化先進封裝能力,特別是針對國防與AI應用,以提升本土供應鏈韌性。

剛才我們談到了半導體技術的戰略競爭,現在,我們將目光轉向另一個重要的產業——電動車, 以及其供應鏈的重塑。

從半導體晶片到終端產品的製造,供應鏈的穩定性與自主性,已成為企業生存和國家戰略的關鍵。 接下來,我們要關注的焦點,正是來自電動車巨頭特斯拉。

馬斯克這位「狠人」最近的動作再次震驚業界,這次是關於供應鏈「去中國化」。

沒錯,這是一項極具指標性的舉動。 根據報導,特斯拉已開始要求其供應商,避免在美國生產的車輛中使用中國製零組件, 並且設定了未來一到兩年內完成全面替換的激進目標。

這項政策的影響範圍不容小覷,不僅特斯拉,通用汽車等其他大型車廠也已採取了類似的行動, 這預示著全球汽車產業供應鏈的一次重大戰略轉向。

馬斯克過去在中國市場可是吃了不少甜頭,上海超級工廠也是其全球最重要的生產基地, 曾被譽為特斯拉的「印鈔機」。

然而,這次他卻如此堅決地推動「去中國化」。 這背後,究竟是受到哪些壓力的驅動? 是純粹的成本考量,還是更深層的戰略轉變?

這背後的因素確實是多重且複雜的。 一方面,美國政府自2024年以來,對中國進口汽車及零部件實施了一系列高額關稅,

例如對中國新能源汽車徵收高達100%關稅,對動力電池及鋰電池零配件徵收25%關稅。 這使得中國製零件的成本優勢不再,甚至變成了一種負擔。

另一方面,知情人士透露,美中之間持續升溫的地緣政治緊張局勢, 以及過去幾年供應鏈中斷事件的教訓,例如Nexperia晶片爭議導致的汽車晶片供應問題,

都大大加速了特斯拉推動「無中國」戰略的緊迫性。 穆迪全球供應鏈主管Amrani就曾表示,Nexperia事件象徵了地緣政治決策可以瞬間重塑採購經濟的結構性風險。

對於企業而言,供應鏈的韌性與抗風險能力,如今已超越單純的成本效率考量。

這就對了,畢竟企業都是要看長遠利益的。 不過,中國在全球電動車電池市場的佔有率可是相當高,寧德時代和比亞迪在2024年就佔據了超過一半的市場。

特斯拉要全面排除中國零件,是不是也意味著要付出更高的成本, 或者被迫尋找那些相對不成熟的替代供應鏈?

這會對其產品的競爭力造成影響嗎?

確實,這項龐大的供應鏈轉變在短期內很可能導致製造成本的增加。 然而,行業分析師普遍指出,製造商願意犧牲短期的成本,來換取長期在地緣政治不確定性下的供應鏈穩定性與韌性。

我們看到,特斯拉首席財務官就曾表示,公司正努力在美國本土生產磷酸鐵鋰電池, 並積極從非中國供應商確保額外供應。

此外,在半導體方面,馬斯克也證實特斯拉的AI6晶片將會採取雙代工策略, 同時在三星美國德州泰勒廠和台積電美國亞利桑那州廠生產,這也是一種顯著分散風險、 提升供應鏈韌性的體現。

這不只是一場成本的賽局,更是一場關於未來風險與國家安全的戰略佈局。

這樣看來,特斯拉這一步棋,是在犧牲短期的成本考量,來換取長期在地緣政治不確定性下的供應鏈穩定和國家安全。

這也警示了全球企業,未來汽車產業的供應鏈戰恐怕會更加白熱化, 而且「去風險化」已經成為不可逆的趨勢。

:特斯拉與通用汽車因應美國關稅與地緣政治緊張,推動供應鏈「去中國化」, 即便短期面臨成本上升,仍視為提升供應鏈韌性與國家安全的長期戰略, 加速全球汽車產業供應鏈的重塑。

剛才我們談到了半導體製造與汽車產業的供應鏈重塑,這些都需要龐大的資金與複雜的技術。 但現在,我們要來談一個更基礎,卻同樣具有戰略性的問題——那就是「稀土」。

這個詞我們以前節目也提過好幾次,但這次是具體到「釔」這個元素。 稀土不是有很多種嗎? 為什麼這次中國特別管制「釔」?

它到底有多重要? 它跟半導體,尤其是先進製程,又有什麼密不可分的關係?

蔡珵澤問到了一個非常關鍵的問題。 釔,Yttrium,雖然名字聽起來不常用,甚至有點陌生, 但它在現代半導體製造中扮演著不可或缺的關鍵角色。

想像一下,在極其精密且充滿腐蝕性氣體的半導體蝕刻製程中, 設備的穩定性至關重要。 而釔,正是許多蝕刻設備的保護塗層材料,能有效延長設備壽命。

不僅如此,釔還被用作高性能絕緣體,以及高介電常數材料中的關鍵添加劑。 尤其在追求極致效能的先進製程中,例如14奈米以下的邏輯晶片, 釔的需求更是不可或缺。

TY Marketing的CEO高成元就曾明確指出,稀土元素是光源、 光學元件與精密行動控制系統的關鍵原材料,一旦出口管制生效, 將大幅限制境外半導體的生產擴張。

簡單來說,沒有釔,許多尖端晶片就無法生產。

這麼聽起來,釔在半導體產業裡簡直就像那些不起眼,但沒它不行的螺絲釘, 一旦鬆動,整個精密機器就可能停擺。

那中國這次的稀土管制措施,具體是怎麼影響到釔的供應的? 這背後是不是有更深的地緣政治考量?

沒錯,這背後的地緣政治意涵非常濃厚。 中國在全球稀土供應鏈中擁有絕對的壟斷地位,其稀土生產佔比高達69%, 精煉和分離能力更是高達驚人的92%。

這使得中國具備了「稀土武器化」的能力。

具體來看,中國在2025年4月就已經開始對釔等七種稀土元素實施出口許可證制度。 隨後,10月份又進一步擴大管制範圍,並推出了「域外適用」和「最小比例+直接產品」等更嚴格的規定,

意圖將管制範圍擴大到含有中國稀土成分超過0.1%的外國產品, 以及使用中國稀土技術的產品。 這顯示出中國意圖將其控制力延伸至全球供應鏈。

雖然在10月底,美中經濟貿易團隊協商後,部分出口管制措施暫緩了一年, 但針對釔的限制卻依然生效,這直接導致了全球釔供應的極度短缺, 價格更是呈現爆炸性飆升。

例如,歐洲市場的氧化釔價格自今年1月以來暴漲了驚人的4400%, 達到每公斤270美元。 兩位半導體產業人士甚至將釔短缺的嚴重性評為「9分」,可見事態之嚴峻。

4400%的漲幅,這簡直是天價! 這不只影響成本,更可能衝擊生產。 這對台積電、Intel、三星、ASML這些全球半導體大廠來說, 會有多大的衝擊?

他們有足夠的庫存來應對這場「稀土危機」嗎?

對於像台積電這樣的頂尖公司來說,雖然在10月下旬承認短期影響有限, 因為通常會有1到2年的戰略庫存以應對突發狀況,但長期風險依然像一把達摩克利斯之劍懸在頭上。

西門子能源的CEO Christian Bruch也表示目前影響仍在掌控中, 但「正擔憂地監控情況」。

然而,大湖半導體CEO Richard Thurston則發出嚴正警告, 他指出釔供應不足將會直接延長晶片生產時程、大幅推升企業營運成本,

甚至降低設備運作效率,對高度依賴先進製程的大型半導體企業的衝擊更為明顯。 這也再次凸顯了全球供應鏈在關鍵材料上的脆弱性。

儘管美國的ReElement Technologies等公司計畫到2025年底將釔氧化物產量提高到每年200噸,

2026年3月達到400噸,但這與全球龐大的需求相比,仍然只是杯水車薪。

換句話說,短期內或許還有庫存可以撐,但長期來看,這簡直是顆隨時可能引爆的「定時炸彈」。 這也再次提醒我們,在全球供應鏈重塑的過程中,關鍵材料的自主性,

以及多元化供應來源,是多麼刻不容緩的戰略課題。 誰掌握了關鍵材料,誰就掌握了未來產業發展的命脈。

:中國對稀土元素「釔」實施出口管制,鑑於其在先進半導體製程中的關鍵作用, 已導致全球供應短缺與價格暴漲。

儘管大廠短期有庫存,長期仍面臨生產成本與時程壓力,凸顯了關鍵材料供應鏈的戰略脆弱性。

在結束今天的深度剖析之前,我們快速掃描一下儲存產業的最新動態, 這也印證了我們「冰與火之歌」的主題。

沒錯。 我們觀察到NAND Flash市場呈現出明顯的兩極化趨勢。 一方面,由於AI工作負載對企業級SSD需求的加速增長,企業級SSD市場表現強勁,

出貨量與價格都持續攀升,堪稱「熾熱」。

然而,另一方面,受全球經濟下行、個人電腦和智慧型手機市場需求不如預期的影響, 消費級NAND市場卻依然疲軟,呈現「冰冷」態勢。

這清晰地反映出,AI的爆發式成長正重新定義產業需求重心, 資源與需求正加速向高價值、高效能的企業端集中。

的確,AI真的是個超級吸金獸,它不僅驅動了半導體運算晶片的爆炸性需求, 連帶也讓企業級的儲存需求跟著水漲船高。

但與此同時,一般消費市場的買氣不振,也讓NAND市場的冷熱感受特別明顯, 形成強烈對比。 這也提醒我們,即使在同一產業,不同應用領域的命運可能截然不同。

:NAND Flash市場呈現兩極化,AI工作負載驅動企業級SSD需求強勁, 而消費級NAND市場因經濟下行而疲軟,顯示AI正重塑產業需求重心。

綜觀今天的三大議題:從美國重金佈局3D異質整合先進封裝,

到特斯拉與通用汽車大刀闊斧推動供應鏈「去中國化」,再到中國對稀土「釔」的出口管制引發的全球震盪——這些事件無不指向一個核心趨勢。

沒錯。 它們清晰地描繪出當前科技產業的「冰與火之歌」:在AI、高效能運算等「火」一般的熾熱需求下, 各國與企業無不竭力追求技術創新與突破;

然而,地緣政治的「冰」冷寒流,卻迫使它們在供應鏈韌性、戰略自主性以及關鍵材料控制上, 面臨前所未有的挑戰。

這是一條充滿機遇,卻也佈滿荊棘的道路。 全球化時代的單純效率追求,已經讓位於地緣政治下的「去風險化」與「區域化」。

未來的半導體市場,將不再是單純的技術競賽,更是多國政府與企業在技術、 成本、供應鏈安全與國家戰略之間,不斷權衡與角力的複雜綜合體。

正是如此。 如何在這場變革中站穩腳跟,掌握先機,不僅考驗著企業的智慧, 更考驗著國家層面的戰略遠見與執行力。

這不僅僅是產業的轉型,更是一場全球經濟秩序的重塑。

感謝各位收聽。 希望今天的節目能為您帶來一些啟發與深度思考,讓大家對全球半導體產業的未來脈動有更深刻的理解。

我們下週同一時間,與您再會!

謝謝大家,下次見!