撰寫年分:2020

​作者:東尼

短評:本書談及許多艱深的技術,但對於想投資半導體產業的讀者,可以透過這本書了解產業風貌。

《一本書看懂晶片產業》

超全面解析半導體產業《一本書看懂晶片產業:給未來科技人的入門指南》書評

這本書為在晶片產業打滾多年的謝志峰、陳大明所撰寫,裡面講述了晶片的過往今來,在時間及地理位置上都達到了全面性(儘管有些仍以中國的世界觀來介紹),從一開始的肖克利實驗室到仙童半導體,再從仙童半導體到幾乎可以成為晶片代名詞的Intel;從美國、日本延伸到歐洲、韓國以及中國。這本書中也講述了晶片的許多製程工藝,包含光刻、沉積、擴散等,並且講解其中的技術以及各公司的技術發展,連身為理工科出生的我都有點吃不消,因為半導體產業實在太大,所應用的技術也隨著摩爾定律的演進日趨複雜,因此我選擇以投資產業研究的角度來閱讀這本書,畢竟台灣在半導體產業佔有一席之地,希望可以更深入了解半導體產業的奧妙。這篇也會以看完書獲得的知識、心得結合過去研究半導體產業的經驗來撰寫。

現今社會我們無處不用晶片,從人手一支的手機SoC (系統單晶片)、筆電的處理器晶片(CPU)、類比晶片、顯示器驅動晶片、用於圖像處理的圖形處理器(GPU)、未來可期的自駕車晶片、物聯網晶片等,在物聯網結合AI的時代,晶片的使用只會越來越多,所需要的效能也愈來愈強。

​產業之大

這部分未來會以另寫文章介紹晶片產業,以及晶片的種類,但我們不可不知道的是晶片與我們習習相關,種類也甚多,所涵蓋的產業鏈也非常龐大,從上游IC設計講起有我們熟知的CPU大廠Intel、通訊晶片高通、聯發科、海思、GPU龍頭 NVIDIA、再次崛起的AMD、網通晶片瑞昱、顯示器驅動IC聯詠……全球有為數甚多的IC設計廠,IC設計公司也因為所需資本較小,因此門檻相較晶圓代工低,這樣的產業特性造就其百家爭鳴;IC設計周邊的產業有矽智財公司ARM、IC設計服務公司創意、智原、晶片設計工具(EDA)新思科技……:中游的晶圓代工產業有台積電、三星、聯電、中芯、格羅方德……晶圓代工產業所要求的技術門檻極高,資金需求極大,因此目前成功進入先進製程的僅有台積電及三星,其他則無法趕上摩爾定律的演進;晶圓代工周邊也有許多相應產業,晶圓代工設備商應用材料公司、艾斯摩爾(ASML)、光罩大日本印刷(DNP)、台灣光罩、矽晶圓廠環球晶、信越、勝高……;下游封裝測試的日月光、矽品、江蘇長電……相較於上游及中游,封測領域技術門檻較低,也是較為勞力密集的產業,因此早期中國在進入晶片產業時,封裝測試為其首要領域。晶片產業非常龐大,相關企業也非常多,對於全球及台灣GDP貢獻不少,如半導體天王分析師陸行之曾表示與其說「一顆蘋果救台灣」其實是「一個台積電救台灣」,但也因為商機的龐大競爭也十分激烈,每間公司都在複雜的晶片產業想盡辦法生存。

晶片產業命運大不同

同在一個IC產業當中,各個領域差異卻極大,由台積電首創的專業晶圓代工領域與聯發科所在的IC設計領域,兩者雖為上下游關係,但晶圓代工為重資本產業,台積電過去幾年每年資本支出大多為100億美元上下,甚至於2019年提升至140億美元,2020年預計150~160億美元,原因在於先進製程所需要的設備、廠房大多十分昂貴,例如艾司摩爾(ASML)的EUV光刻機一台要價30億台幣以上;反觀IC設計為輕資產產業,以人為本的公司。我們整理出兩大領域台灣的代表性企業台積電及聯發科2019年的資產負債表,下圖可看出兩間公司的總資產相差將近5倍,且不動產、廠房及設備佔比台積電高達51%,而聯發科卻只有8.58%,因此在觀察IC產業時,不同領域所需要關注的關鍵指標亦不相同。下段將整理各個次產業最重要的指標,讓所有投資人在關注IC產業時,都可以有效衡量一間公司。

晶片次產業投資觀察指標
晶片設計

1. 市場需求:IC設計公司將需要直接面對市場,因此對於市場掌握十分重要,晶片是否符合市場需求將直接被檢驗,像是早期聯發科因為挖掘出中國白牌手機市場的龐大商機,也藉此在智慧型手機晶片佔有一席之地。市場對於該種晶片需求當然會直接影響營收,因此擁有前瞻性的產品將對於公司十分有利,若能有效掌握一項龐大終端應用的晶片,則足以在IC設計領域立足。


2. 產品線多寡/市占率:在利基型晶片市場,會有較少競爭對手,產品線自然只需著重在利基型市場的提升。但是,若是在一個龐大市場,較廣的產品線將可以成為一間公司的優勢,並更加多元的利用戰術,像是在聯發科因為較低階產品崛起時,高通運用較廣產品線的優勢,將低階產品降價與聯發科直接競爭,而高階產品仍維持其高毛利率,因此當產品線較廣時,不會大幅犧牲毛利率,又可兼得市占率。

晶圓代工

1. 產品組合:首要觀察就是技術,因為晶圓代工講求技術能力,像是預計哪時候推出3nm製成,目前推出幾奈米世代的製造工藝,這將直接影響一間晶圓代工廠的強弱,以及客戶的多寡,畢竟客戶都追求更先進的製程,越先進的製程在晶片上,可以提升效能或者降低耗能。製造工藝也將影響產品組合,這也是許多投資人關心的重點,越先進的製程象徵著越好的毛利率,因此每次晶圓代工廠年報出來小編東尼都會特別關注先進製程的產品比例。


2. 產能利用率:產能投資與否永遠是晶圓代工廠的兩難,產能大小是決定業績的關鍵因素,同時也將影響產業供需及產能利用率,產能利用率也間接影響平均銷售價格(ASP)的高低,產能甚至影響了良率,當產量越大之時,可以有效改善良率,相反的產能不及它廠時,往往會輸掉這場競爭。在產業低谷時,各間廠商獲利較差,但三星卻進行逆週期投資,以利其往後在產業向上週期時可以有足夠產能,但這項投資卻對資金的運用有極大挑戰,因為晶圓代工產業固定成本龐大,若銷量不足將影響毛利率抑或是只能降價應對;然而在產業頂峰之時,包含台積電在內都會面臨一道難題,是否該加碼投資,明明知道繼續擴大產能將造成供過於求,產能過剩,但若不加碼投資而對手加碼投資又會造成落後於競爭對手,這些問題考驗著領導者的智慧。產能利用率對毛利率至關重要,因此大多數投資人也十分關注。

3. 良率:良率影響著一間公司的產能是否可以有效利用,間接影響毛利率,良率更是一間公司技術實力的展現,市場上有些公司會宣稱進入XX世代製程,這時投資人不要輕易相信,要記得關注這個奈米製程的良率,有時良率太低根本沒有客戶會下單,這時擁有這項製程工藝也沒有任何用。然而良率多少才算好呢?這沒有定論,仍然要與其他公司比較,不過一般而言剛推出的產品可能50%左右,但到量產階段一般基本要達80%,而台積電在多項7奈米製程中,更有超過90%的良率,反觀三星在7奈米據傳約60%的良率,這也是為甚麼台積電在七奈米擁有極大優勢。

封裝測試

1. 成本/毛利率:雖然近期封裝測試的技術能力日益重要,但成本仍然是封測廠的重要因素,由於封測廠相較於晶片產業其他領域較為人力導向,多數廠商傾向往較低人力成本的地方設廠,因此毛利率可以看出一間封測廠的競爭力。然而近期因為台積電等晶圓製造廠開始做更先進的封裝技術,這勢必侵蝕原本封測廠的市場,因此封測廠只好往更低階的EMS廠進攻,但這勢必降低自身毛利率,不過亦可帶來市場成長。

晶片不僅僅是晶片

晶片所影響的層面甚深,它所影響的不僅是晶片產業的上中下游周圍廠商,更改變了世界的風貌。

創投 ● 在全球創業尚不盛行的1950年代,若一位衝勁十足、想法旺盛的毛頭小子想要創業,常常會因為有一股熱血卻沒有資金而作罷,當時離開肖克利實驗室的叛逆八人幫也面臨到創業資金不足的問題,所幸當時有仙童攝影器材公司願意投資八人幫,成立仙童半導體,一間撼動半導體產業的公司,當時協助八人幫取得資金的投資銀行家洛克也成為了創投的先鋒。自此之後,創投風氣逐漸在矽谷展開,仙童半導體所培養的大量人才也一一自立門戶,包含八人幫之中的諾伊斯及摩爾成立的英特爾,能有這些百花齊放的公司都仰賴著創投的機制。

文化差異 ● 在美國早期的科技工業重鎮集中於東岸的128公路,那是一條兼具頂尖人才及政府支持的一塊科技重鎮,緊鄰頂尖學府MIT及商業中心波士頓,著重的產業為軍事工業及軍事相關如電腦的研究,整體發展遠早於矽谷。然而,現今我們提到美國科技業多半先提及矽谷,而幾乎遺忘了128號公路,回顧128號公路的歷史可以發現,影響著美國東西岸科技走廊勝負的關鍵在於─文化,128公路由於以軍事工業為主,以政府政策為導向,往往行事風格也較為拘泥保守;反觀矽谷,由八人幫叛逆的個性可知,這是一個自由奔放、創意可以盡情發揮的地方,無懼冒險的精神更深植人心中,這也造就矽谷這個全球科技公司匯聚的城市。文化的差異不只影響美國境內,更影響全球半導體產業的變化,書中提到一句話「和天生具備把複雜的事情簡單化的美國人相比,日本人有把簡單的事情複雜化的傾向」,因此日本在記憶體晶片可大規模量產的產品失去與後起之秀韓國競爭的優勢,只好轉往他們擅長的利基型高階產品,像是Sony 的CMOS影像感測器等。

總結

晶片是一個結合人才、技術、資金、政策等全面性的產業,更是產官學三方共同合作,創新的思維與不屈不撓的韌性才能打造出一個強而有力的晶片企業。晶片與現代生活密不可分,未來萬物聯網時代也只會有增無減,因此這本書可以讓我們深入淺出了解晶片的歷史演進到未來的發展前景,對於希望了解技術層面的人可以藉此知道製程工藝的轉變;希望投資晶片產業的人可以知道晶片產業的上下游關係、各間企業的強項以及全球的變動。

網站內容僅供參考,任何投資請自行評估,若需使用文章,引用段落或圖片,請寄信至聯絡信箱

twtechanalytics@gmail.com。

瀏覽人數