晶圓代工三雄明年上半年產能早已全滿，供不應求成常態，準備迎接大好年

新聞分析
本報日前獨家披露中國晶圓代工廠中芯國際的設備及材料供應商已被美國政府要求需先取得許可才能出貨消息，如今獲得中芯證實。中芯4日公告，美國商務部已根據美國出口管制條例要求部份供應商，針對向中芯出口的部份美國設備、配件、原物料等將受到美國出口管制規定進一步限制，出貨前要申請出口許可才能向中芯供貨。
雖然美國尚未正式發布中芯禁令，但中芯證實部份供應商已因為美國出口管制而暫停供貨，代表禁令已經生效。中芯此次不僅是設備及配件被禁，連生產所需的光阻劑等關鍵原物料也要取得美國許可才能出貨，由於這類必要的原物料有使用期限無法囤貨，設備業界普遍認為，中芯最快第四季中下旬產能利用率將明顯下滑。
事實上，近期中芯的主要客戶如高通、博通、豪威等，都已積極尋求其它晶圓代工廠支援，包括台積電、聯電、世界先進等晶圓代工廠開始受惠於客戶轉單，但也突顯出晶圓代工市場已出現結構性變化，亦即過去晶圓代工市場產能利用率會因為景氣循環而跟隨上下起伏，但明年之後晶圓代工市場產能供不應求將成為新常態，景氣循環的上下起伏將讓產能爭奪更加白熱化。
今年正好是晶圓代工市場結構性變化的分水嶺。過去10年當中，晶圓代工市場只有台積電真正賺到大錢，因為台積電掌握了全球最先進製程訂單，至於其它業者因為承受不住龐大資本支出卻無法在折舊期限內回收，只好陸續放棄在先進製程的推進及產能投資。至於成熟製程產能過去幾年面臨供給過剩問題，產能利用率就算高達九成以上，獲利表現還只是差強人意。
但今年市場已出現轉變，新冠肺炎疫情及美中貿易戰造成市場全新競局，中芯禁令生效後，就算有產能也只能空著無法有效生產，地緣政治下受惠最大的就是台灣及韓國的晶圓代工廠，轉單效應將在未來半年明顯湧現。只不過，台灣晶圓代工三雄明年上半年產能早已全滿，現在訂單要轉來台灣也完全塞不進生產線中，產能供不應求情況將延續明年一整年。
晶圓代工價格的變化也成為近來市場關注重點。今年第四季因為價格早已談定所以價格不變，但急單仍有加價10～20％的空間。明年上半年已進入議價階段，由於產能全線滿載，中芯轉單效應又持續發酵，12吋晶圓代工價格有機會持平或調漲10％以內，8吋晶圓代工價格漲幅已喊到10～20％，急單則再加價約20％。也就是說，明年晶圓代工市場將轉為賣方市場，業者將迎來難得一見的大好年。

酈英傑指出，台灣是美國打造關鍵科技供應鏈最佳合作夥伴

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美國在台協會（AIT）台北辦事處長酈英傑29日參加世界台灣商會聯合總會年會時指出，台美高科技合作是全球經濟的驅動力，像台積電近期宣布120億美元（約新台幣3,500億元）赴美設廠就是一例，美國需要打造可信賴的半導體、關鍵科技、醫療器材全球供應鏈，台灣就是關鍵合作夥伴。
台積電於5月中旬宣布將到美國亞利桑那州設立5奈米12吋晶圓廠的意向。台積電董事長劉德音在今年股東會表示，美國聯邦政府及亞利桑那州政府的補助，是台積電去美國設廠的關鍵，設廠案雖然仍未完全定案，但希望美國政府補助可讓台積電美國廠的運營成本（running cost）與台灣廠一致。
酈英傑表示，台灣商會每天都在全世界工作，不僅與AIT目標息息相關，也是支持美台關係重要支柱。日前國務院次卿柯拉克訪台，奠定台美全面經濟對話基礎，並指引出未來方向。台美高科技合作，特別是在半導體領域，一向是全球經濟的主要驅動力。最好的例子就是台積電最近宣布將斥資120億美元赴美設廠。
酈英傑指出，美國想要打造可信賴的半導體、關鍵科技及醫療器材的全球供應鏈，台灣就是美國的關鍵合作夥伴。台美雙方的自由市場、創業精神及知識自由，將使美國與台灣成為尖端研究與科技的樞紐中心。台美雙方共享許多政治、經濟，國際價值觀，經濟方面包括堅持自由市場、堅持私部門主導的永續成長、鼓勵創新和創業精神、尊重智慧財產權、遵守營造公平競爭環境的國際規則與協議等。
台積電預計自2021年起的9年、投資120億美元，在亞利桑那州設立月產能2萬片的5奈米晶圓廠。據設備業界消息，台積電的美國設廠案應會在年底前確定是否可行，並且確認相關投資細節，包括3～5年的製程推進技術藍圖，產能建置規劃，以及如何爭取美國聯邦政府及亞利桑那州政府的補助。
劉德音日前表示，台積電到美國設廠，會找台積電大聯盟的供應鏈合作夥伴一同赴美，並會為合作廠商爭取美國政府補助。台積電到美國設廠一定符合公司利益，最大利益是得到美國客戶信任，台積電也能利用這個機會招募到全世界最頂尖的科技人才，並全力保護矽智財（IP），技術研發仍將留在台灣。

台積電半導體製程持續微縮，驅動能源效率每二年倍增
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晶圓代工龍頭台積電董事長劉德音表示，市場對於人工智慧（AI）及5G的數位運算效能提升永不滿足，技術的創新會持續推動更具能源效率的運算需求，而半導體技術持續微縮，也將造就每二年能源效率提升、倍增的情況。
劉德音23日參加台灣國際半導體展（SEMICON Taiwan）大師論壇，以IC創新的未來為題發表演說。他表示，2020年已進入5G及「無所不在運算」的時代，世界因為科技創新持續轉變並向前邁進，如台積電為聯發科代工的7奈米5G手機晶片天璣1000，運算效能是12奈米4G手機晶片Helio P90的2倍，資料下載速度更是提升8倍。
劉德音表示，5G技術同時帶來大數據（Big Data）及AI運算成為顯學，先進製程則可以讓晶片進行更具能源效率的運算。例如台積電為超微代工的7奈米第二代EPYC伺服器處理器，運算效能是上代14奈米第一代EPYC處理器的2倍以上，但功耗卻反而大幅降低50％。
劉德音也舉例指出，台積電為輝達代工的7奈米A100繪圖處理器因運算效能大幅提升，伺服器建置成本與前代產品相較僅十分之一，耗電量大幅降低到只有前代產品的二十分之一。
另外，台積電為賽靈思代工的7奈米Versal ACAP的運算效能，幾乎等於22個16奈米可程式邏輯閘陣列（FPGA）。
劉德音說，半導體製程微縮正在驅動能源效率的提升，7奈米微縮至5奈米可以提升13％運算速度、降低21％功耗，5奈米微縮至3奈米可提升11％運算速度及降低27％功耗。而要推動製程微縮，除了採用先進的極紫外光（EUV）微影技術，還包括電晶體架構及半導體材料的創新。
劉德音表示，未來幾年半導體技術進入3奈米及更先進製程，會採用新的電晶體架構及材料、更優化的EUV技術、以及新的系統架構及3D整合等。所以製程節點會不斷的向下微縮至比奈米更細小，運算效能提升的同時也可大幅降低功耗，每二年能源效能提升倍增的趨勢不會停止。而半導體要持續創新，會更需要供應鏈所有合作夥伴共同合作才行。

超微為讓索尼、微軟新一代遊戲機不斷貨，持續搶台積電7奈米產能達10.2萬片

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新冠疫情蔓延，宅經濟商機升溫，讓索尼新款遊戲機PlayStation 5一開放預購就賣到全球缺貨，本周即將開放預購的微軟XBOX Series X預期也將搶購一空。索尼及微軟新一代遊戲機買氣看旺，為兩家業者打造核心中央處理器（CPU）及繪圖處理器（GPU）的超微（AMD）大單在手，持續追加對晶圓代工廠台積電（2330）7奈米投片量。
供應鏈的消息顯示，聯發科因無法再出貨華為，原本12月要在台積電開始投片的7奈米晶圓已宣告暫停，釋出約1.3萬片的產能，則由超微順利拿下。由於索尼及微軟新一代遊戲機，預期會缺貨到2021年中旬，超微為兩家客戶打造的客製化處理器接單看旺，下半年遊戲機相關處理器在台積電7奈米投片量，就高達10.2萬片，近期良率預估達58％，第四季後將明顯好轉。
索尼已公告PlayStation 5採用超微客製化的8核心Zen 2架構CPU，運作時脈最高3.5GHz，並採用超微客製化RDNA 2架構GPU，可硬體支援光線追蹤技術，運作時脈上看2.23GHz，淨點運算速度來到10.2 TFLPOS。CPU及GPU均採用台積電7奈米製程投片。
微軟XBOX Series X的CPU設計上亦採用超微客製化8核心Zen 2架構處理器，但最高運算時脈可上看3.8GHz。GPU設計上採用超微RDNA 2架構設計，運作時脈可達1.825GHz且淨點運算速度高達12.0 TFLOPS，並支援硬體驅動光線追蹤技術。CPU及GPU也是採用台積電7奈米製程投片。
業界看好索尼及微軟新一代遊戲機銷售將創下歷史新高，除了配合重量級遊戲推出造勢，新冠肺炎疫情在全球蔓延且衝擊愈來愈大，在家避疫的宅經濟效應將推升遊戲機銷售暢旺。而受惠於超微追加遊戲機相關CPU及GPU的7奈米訂單，加上超微本身Zen 3架構CPU、RDNA 2架構GPU亦將在第四季擴大對台積電7奈米投片，法人看好超微有機會躍居台積電前五大客戶。
台積電8月合併營收1,228.78億元，創下單月營收歷史新高，主要受惠於7奈米及5奈米等先進製程產能利用率維持滿載。
法人預期，台積電9月營收續創新高機率大增，看好第三季營收創下新高紀錄且超越財測目標。

iPad Air採用最先進的A14行動處理器，10月壓軸的iPhone 12亦將搭載…
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蘋果16日在秋季發表會中推出iPad Air及iPad 8等兩款平板，以及Apple Watch S6等兩款智慧手錶，接下來10月將推出5G智慧型手機iPhone 12，也讓台積電下半年7奈米及5奈米接單滿到明年第一季。業內戲稱「一三五七，台積電尚概青」，意指一顆蘋果、三類產品、台積電的五奈米及七奈米可說是大發神威。
蘋果16日宣布推出搭載最先進5奈米A14應用處理器新款iPad Air，以及搭載7奈米A12應用處理器的iPad 8。另外也推出搭載Apple S6 SiP處理器模組的Apple Watch S6、搭載S5 SiP的Watch SE，均採用台積電7奈米製程。
此次發表會中最令市場「驚豔」之處，在於蘋果首度發表最先進的A14 Bionic應用處理器。A14處理器採用台積電5奈米製程量產，搭載6個中央處理器（CPU）運算核心及4個繪圖處理器（GPU）運算核心，並採用16核心類神經網絡引擎以加速機器學習運算，內含電晶體數高達118億個創下新紀錄。
蘋果將於第四季發表的首款5G智慧型手機iPhone 12系列，亦將搭載這顆由蘋果及台積電攜手打造的5奈米A14處理器。A14處理器的電晶體密度不僅超過主流的x86處理器，運算效能在跑分上也贏過高通及聯發科的最高階5G手機晶片，可說是現今市場上功能最強大的行動處理器。
蘋果指出A14處理器若與前一代相較，CPU運算效能可提升40％，GPU顯示效能可提升30％，而且機器學習運算效能可達2倍成長，每秒可執行高達11兆次運算。整體來看，新一代iPad Air採用A14處理器的運算效能會比上一代產品高出近10倍。
台積電第三季開始為蘋果量產5奈米A14處理器，並採用台積電整合型扇出晶圓級封裝（InFO WLP）製程，除了搭載於此次推出的新款iPad Air，也會搭載在蘋果第四季將推出的4款iPhone 12智慧型手機中。台積電受惠於蘋果A14晶圓代工訂單到位，而且幾乎包下了年底前5奈米產能，法人看好台積電下半年營收逐季創下歷史新高，且下半年5奈米製程將可帶進逾千億元營收貢獻。（相關新聞見A3）

7奈米、5奈米訂單強強滾，9月看俏，Q3可望超標

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晶圓代工龍頭台積電10日公告8月合併營收1,228.78億元，創下單月營收歷史新高，主要受惠於7奈米及5奈米產能利用率維持滿載並出貨暢旺。雖然台積電9月14日後無法再出貨華為，但來自蘋果、高通、超微等先進製程訂單強勁，法人預期台積電9月營收可望維持成長動能，第三季營收將順利創下新高紀錄，且超越財測目標的機率大增。
台積電公告8月合併營收1,228.78億元，與7月營收1,059.63億元相較成長率達16.0％，與去年8月1,061.18億元相較年成長率達15.8％，並創下單月營收歷史新高。台積電累計前8個月合併營收8,501.37億元，與去年同期相較成長30.7％。
台積電受惠於5G智慧型手機、高效能運算（HPC）、物聯網（IoT）等相關晶片強勁需求，5奈米及7奈米製程產能利用率維持滿載，法人分析台積電8月營收創下歷史新高原因，包括為華為海思趕工的7奈米及5奈米晶圓集中出貨及為蘋果代工的A14應用處理器出貨放量。
台積電預期第三季新台幣營收將介於3,304.0～3,392.5億元之間，與上季相較成長6.3～9.2％，以7月及8月營收表現來看，9月營收只要超過1,105億元，第三季營收表現就可望超標。而以台積電目前接單情況來看，第三季業績超標的機率大增。
另外，5G基地台及智慧型手機需求強勁，新冠肺炎疫情帶動筆電及資料中心建置需求，包括聯發科、高通、賽靈思、博通、輝達、超微等大客戶先進製程晶圓進入出貨旺季，雖然台積電9月14日後無法再出貨予華為，原由華為海思預訂的產能，已被其它客戶搶下，台積電9月營收維持高檔，訂單能見度已看到第四季下旬。
設備業者指出，台積電第四季無法再替華為海思生產，但蘋果對5奈米需求強勁，iPhone 12搭載的A14、Macbook及iPad搭載的A14X等處理器投片量大增，順利填補5奈米產能空缺。
整體來看，台積電年底前7奈米及5奈米產能利用率將維持滿載。市調機構IC Insights預期，台積電下半年5奈米貢獻營收約35億美元，亦即帶來逾新台幣1千億元營收挹注。

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美國國防部擬將大陸晶圓代工廠中芯國際列為貿易黑名單，若被美方列入黑名單，轉單及漲價受惠股有聯電、世界先進、台積電等。但半導體設備生產商、代理商及供應鏈恐有不利影響，如漢唐、京鼎、辛耘、環球晶、昇陽半導體等。
中芯國際是大陸規模最大、技術最先進的製造企業，為全球第四大晶圓代工廠，市占率6％，僅次於台積電、格羅方德、聯電。
里昂證券亞洲科技產業部門研究主管侯明孝指出，美國可能將中芯國際納入黑名單，雖還未塵埃落定，但無論是否發生，對中芯國際皆是負面影響，因為客戶為了規避風險，將不可避免地將訂單分散給其他晶圓代工廠，聯電與華虹半導體是最大受惠者，台積電、世界先進、南韓三星則是次要受惠者。
此外，侯明孝指出，中芯國際一旦遭美方列入黑名單，代表美企、或使用美國技術的企業與中芯往來時，都需要向美國申請許可，台股中的聯電可望直接且迅速受惠，里昂將聯電投資評等由「優於大盤」升至「買進」，推測合理股價升至24.8元，並強調，聯電與中芯國際業務範圍有著不小的重疊性，很可能於28、40與55奈米製程獲得更多市占分額。
另一方面，隨著南韓三星智慧機成為華為禁令環境中的受惠者，聯電28奈米製程需求也將進一步獲得帶動，改善整體獲利能力。聯電7日股價相當爭氣，開高後迅速攻上漲停板，終場收23.55元。
日盛投顧總經理鐘國忠也表示，中芯國際提供0.35微米至14奈米晶圓代工，14奈米的營收占比為1％，競爭對手為聯電、世界先進以及格羅方德，最大客戶為美國高通，占高通約3.9％的銷售成本，若遭入列為黑名單，聯電、世界先進、格羅方德以及台積電成熟製程可望有轉單效應。
鐘國忠坦言，聯電以及世界先進的8吋產能皆處於滿載狀態，短期難以承接轉單，不過將有產能供不應求的漲價效應，12吋成熟製程方面，聯電以及台積電應可受惠。
至於受害股為半導體設備生產商及代理商。法人認為，中芯國際有30家供應商，其中半導體設備供應商ASML占資本支出11％。由於適逢擴建14奈米先進製程階段，屆時半導體高階設備的取得恐將有難度。

將採用台積電5奈米製程生產；第四季營收可望續創新高

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蘋果日前宣布自行研發設計可應用在Macbook筆電及iMac桌機的Arm架構Apple Silicon處理器，業界預期首款A14X處理器最快今年第四季就會採用台積電5奈米製程量產投片。而近期業界傳出，蘋果將會配合Apple Silicon推出自行研發設計的繪圖處理器（GPU），同樣採用台積電5奈米製程生產，並搭載於明年下半年推出的iMac中。
蘋果在今年6月的WWDC開發者大會中宣布，其Mac個人電腦將在未來2年時間內，由英特爾x86架構中央處理器（CPU）過渡到自行研發設計的Arm架構Apple Silicon處理器。業界消息指出，蘋果設計的首款A14X處理器已完成設計定案，將在年底前開始採用台積電5奈米製程量產。
蘋果供應鏈業者指出，蘋果今年底可望推出搭載12吋視網膜螢幕（Retina Display）的Macbook，採用自行研發設計的A14X處理器，該處理器研發代號為Tonga，支援一個USB Type-C接口，重量小於1公斤，因為Arm架構處理器的低功耗優勢，新款Macbook電池續航力可達15～20小時。而該款A14X處理器也會採用在新一代iPad Pro平板當中。
蘋果過去推出採用英特爾CPU的Mac個人電腦，搭配輝達或超微的GPU，但業界人士先前爆料指出，蘋果在macOS Arm 64位元版本作業系統中，已取消支援超微GPU，顯示未來採用Apple Silicon的Mac個人電腦，可能會採用蘋果自行研發設計的GPU。而近期業界則再傳出，蘋果明年推出的iMac桌機除了採用Apple Silicon處理器，還會搭載自行研發設計的Apple GPU。
相關人士透露，蘋果自行研發設計的GPU進展順利，研發代號為Lifuka，與即將推出的A14X處理器一樣，都採用台積電5奈米製程生產。蘋果為Mac個人電腦設計一系列的處理器，新款GPU將可提供更好的每瓦性能及更高運算效能，具備區塊延遲渲染（tile-based deferred rendering）技術，讓應用程式開發人員可以編寫功能更強大的專業應用軟體和遊戲軟體。
台積電9月14日之後無法再為華為海思生產，第四季空下來的5奈米產能已由蘋果包下，除了生產iPhone 12智慧型手機搭載的A14 Bionic應用處理器，也開始生產A14X處理器。法人預期，台積電原本為華為海思保留的5奈米及7奈米產能，第四季已被其它客戶預訂一空，看好下季營收有機會續創歷史新高，全年美元營收較去年成長逾二成的目標將可順利達標。

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全球半導體產業年度盛會的2020年世界半導體理事高峰會（WSC），今年由台灣半導體產業協會（TSIA）擔任主辦單位，由於受到新冠肺炎疫情影響，今年改以視訊方式進行，是WSC成立24年以來首次進行視訊會議，並於台灣時間26日晚上舉行。其中，台積電董事長暨TSIA理事長劉德音即日起輪值為期一年的WSC全球主席，代表處理涉外事務。
2020年WSC高峰會由TSIA主辦，由TSIA理事長暨台積電董事長劉德音主持，海內外半導體大廠的執行長或其高層主管均把握難得之國際間產業互動交流機會，參與了這次一年一度的高峰會。
TSIA在睽違6年後，今年第三次主辦WSC，此次是WSC成立24年以來首次進行視訊會議。全球半導體領袖對於推動全球半導體產業健全發展的重要性皆具共識，在主席TSIA理事長劉德音的全程主持下，已順利完成年度的聯合聲明及對政府的政策建言，圓滿達成WSC重要任務。
TSIA理事長劉德音亦自即日起輪值為期一年的WSC全球主席，代表處理涉外事務。此次TSIA理事長出任此重量級國際組織的主席，可望帶動台灣半導體產業對世界科技及人文進步做出更深一層的貢獻。
WSC為一全球主要半導體製造地區的半導體協會共同組成的國際組織，主要成員包括來自台灣（TSIA）、美國（SIA）、歐盟（ESIA）、日本（JEITA-JSIA）、韓國（KSIA）、及中國（CSIA）的半導體產業協會。
各協會所組成的業界代表團定期舉辦會議，共同討論攸關全球半導體產業發展議題，每年並對來自會員所在地政府組成的「政府間半導體會議（GAMS）」提交政策建議，並適時向WTO等國際組織提交產業立場。

量產時程一路領先業界，５奈米下半年放量生產，並預計投資1.2兆興建３奈米、２奈米廠

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晶圓代工龍頭台積電25日舉辦全球技術論壇，業務開發資深副總經理張曉強表示，台積電在2018年是全球首家量產7奈米的半導體廠，累計出貨量逾10億顆，今年底新晶片設計定案（NTOs）數量將超過200顆。與此同時，台積電現已領先業界率先進入5奈米量產，3奈米推出後將領先同業成為全球最先進的半導體製程，且2奈米的奈米片（nano-sheet）創新研發也已獲得重大突破。
台積電將在南科Fab 18超大型晶圓廠（GigaFab）續建第四期至第六期，並用於量產最先進的3奈米製程。台積電也正積極協商竹科寶山用地，預計在當地興建2奈米製程超大型晶圓廠。
設備業者分析，台積電3奈米、2奈米、研發中心等晶圓廠興建計畫，若以平均一座3萬片月產能的晶圓廠的投資金額高達50億美元來計算，預估建廠投資高達400億美元，折合新台幣約達1.2兆元。
台積電看好5G及人工智慧（AI）大趨勢下新技術的關鍵推動力，其中在7奈米部分，台積電已向客戶出貨超過10億顆7奈米晶片，用於最新的5G設備和基礎建設以及AI和HPC應用當中，台積電也是第一家將極紫外光（EUV）用於7奈米商業化生產的半導體廠。
台積電下半年5奈米進入量產，包括替蘋果量產iPhone 12搭載的A14應用處理器及新一代筆電用Arm架構A14X處理器，也替華為海思量產麒麟9000系列的應用處理器。張曉強表示，5奈米是業界首創的製程，與7奈米相比邏輯密度提高80％，效能提高15％，功耗則降低30％。至於在明年推出5奈米加強版N5P製程，將帶來5％的額外速度提升和10％的功率提升。而由5奈米優化的4奈米將於2021年第四季開始試產，目標2022年量產。
台積電說明3奈米將繼續使用鰭式場效電晶體（FinFET）架構來提供最佳的技術成熟度、效能和成本，擁有完整的平台支援行動和HPC應用，3奈米的試產預計於2021年開始，量產的目標時間則是2022年下半年。據了解，蘋果將會是首家採用3奈米生產5G智慧型手機及個人電腦處理器的重要客戶。
至於2奈米推進上，張曉強表示，台積電在奈米片已有超過15年研發經驗，並已試產具完整功能32Mb SRAM。業界評估，台積電2奈米可望在2024年進入生產階段。