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各國AI半導體發展現況與政策

所有工業大國都明白,各種創新的應用,背後都需要強大的半導體工業來支援,各種政策支援措施,在智慧聯網、數位轉型、人工智慧(AI)大商機來臨之際顯得更為具體與必要。

需求更為多元,競爭更為激烈的今日,也無法再以工業時代的概念推動各種政策補強措施,而掌握本國半導體需求的呼聲正在各國發酵,我們該如何用正確的角度觀察,以半導體產業為核心的世界競合架構。

美國:2022年8月,拜登政府推出晶片法案(Chips and Science Acts),以520億美元的規模支持美國重新掌握半導體產業的優勢,其中390億美元將用於提升生產製造能力。

並從2022年8月26日起,以國安理由,要求賣往中國與俄羅斯的高階繪圖卡必須經過審核,之後更強化NVIDIA與超微(AMD)將高階繪圖晶片賣到中國的管制措施,也影響了華為、中芯等相關企業的營運。

中國:在第14次五年發展計畫以及2035年的七大戰略目標產業,都將半導體列為重點產業。從AI、量子技術、腦神經、生物科技到太空科學,都與半導體產業高度連動。

歐盟:也通過半導體晶片法投資430億美元,目標在2030年時搶下全球20%的市佔率,除了建構2奈米的技術發展路徑,歐盟也宣示要在AI、異質整合、5/6G通信、材料設備上加碼發展。

此外,歐盟結合了10個國家28個機構共組研究平台,針對車用半導體,希望在2024年之前訂定車用半導體的發展路徑。

日本:1980年代末時,日本半導體全球市佔率過半,1990年代開始衰退,現在已經不到10%,甚至多數是30~40奈米的老舊技術。儘管如此,日本超過半世紀的半導體產業,依舊留下很多不可或缺的條件。

例如日本半導體設備全球市佔率32%,材料市佔率是56%,在國際市場都是舉足輕重的角色。現在日本希望透過與台積電、Sony、電裝(Denso)共同投資的熊本工廠,日本政府更展現決心,支援熊本計畫4,760億日圓投資經費的一半。

另一方面,做為尖端製程的切入點,瞄準由Repidus主導的工廠,2025年可以進入2奈米的製程。

由於日本的基礎工業十分厚實,加上汽車產業需求,台日之間合則雙贏,但跨國合作牽涉到文化、國家價值的認知,台灣在國際形象的提升上漫不經心,台積電得擁有多大的領先差距,才能讓日本人心服口服?

南韓:以2030年全球AI半導體領域20%市佔率為目標,並希望能在5年內培養7,000名AI晶片設計工程師。2025年前能栽培出NPU業者,2026~2028年間以記憶體技術為基礎,培養出低功耗PIM業者,2030年前看到超低功耗PIM產業落地生根。

此外,南韓還訂定在2026年培養30家,2030年培養50家AI晶片廠為目標,將AI半導體產業培養成為繼記憶體之後的第二大支柱產業。其他還有國產NPU資料中心、AI專屬資料中心、在三所大學設置AI半導體研究所等計畫。

相較於最近一年走跌的記憶體產業,南韓將AI半導體視為南韓半導體產業的救世主。但南韓最大的挑戰,是AI半導體的發展模式與IC設計產業更為類似,南韓過去費盡心思力圖發展的IC設計產業,幾乎是徒勞無功。

南韓在全球記憶體佔有6成以上市佔率,但IC設計業市佔率卻不到2%,而在CPU+GPU大亂鬥的時代,這也不是南韓所長,「苦悶」二字是南韓說不出口的難題。

發展AI半導體產業,南韓需要的配套生態系還包括NPU、先進封測技術,而能與Tesla、微軟(Microsoft)、Google、NVIDIA等網路巨擘平行發展的特化晶片,更是嚴酷的挑戰。

走到產業發展的極致,面對的問題都是「傾全國之力,都不一定能收割」的大賽局。也許南韓會將希望放在RISC-V這些開源性資的新技術,並結合記憶體優勢,找到不同於其他先進國家的發展路徑,否則也是一場肉包子打狗的低勝算賭局。

為擁有近40年資歷的產業分析師,一手創辦科技專業媒體DIGITIMES,著有《決勝矽紀元》、《矽島的危與機》、《東方之盾》、《斷鏈之後》、《科技島鏈》、《巧借東風》等多本著作。曾旅居韓國與美國,受邀至多家國際企業總部及大專院校講授產業趨勢,遍訪中國、歐美、亞太主要城市。