台積電怎麼了?美國做了什麼影響台灣半導體?半導體掌握多少產業的未來?

2022/11/02閱讀時間約 8 分鐘
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最近人稱護國神山的台積電股價大跌,很多人的第一直覺是「趁低價趕快買」,但很少去探究為什麼台積電大跌?台灣半導體產業到底怎麼了?
我常常呼籲投資前必須要有投資策略,何時進場、何時出場都要事先策劃好,如果現在你打算買入台積電或任何半導體企業的股票,這篇文章可以幫助你了解現在半導體產業的狀況,操作股票時也更有依憑。
我將分三個部分說明:
  1. 什麼是半導體?
  2. 為什麼半導體很重要,能掌握多少產業的未來?
  3. 美國究竟做了什麼?

一、什麼是半導體?

半導體的「導」指的是導電。我們都知道銅會導電,所以能被做成電線和插頭,而木頭不會導電,可以在別人觸電時用來救援。
半導體就是一種導電性質界在「導體」跟「絕緣體」中間的東西,他的導電性強弱可以依照當下的「溫度」以及「表面是否被貼了其他材料」而改變,有時導電性很好,有時又變成弱導體。

根據需求設計不同的半導體

在半導體的表面貼上不同的材料,或是對半導體做雕刻,甚至連改變貼上材料的大小跟形狀,都可以讓半導體的性質產生變化。
導體導的是電,換言之,控制半導體的導電性就像是建造一個國道交流道系統一樣。當某些條件達成的時候,電子可以快速地通過半導體向前走,但有些時候卻會被攔下來,只能慢慢向前爬。同樣都是半導體,但在經過不同的設計跟加工後可以發揮不同的導電性,讓他們可以發揮各式各樣的用途。

哪些東西用得到半導體?

我們手中的手機、平板、筆電和藍芽耳機,都是透過無數精密的半導體才能被製造出來,當電子產品的功能越複雜,就需要越多不同設計的半導體,去傳遞這些複雜功能運作所需要的訊息。
我們常見的電子產品大多都是發展成熟後普及到日常生活中,然而有些還在發展的技術與產品複雜程度遠高於此。
冷氣機裡面的晶片極為簡單,只要感應溫度變化並調整壓縮機的運作功率強弱就好;但智慧型手機的功能如此繁多,要能夠下載並運作各種應用程式,還要幫你自拍開美肌,手機所需要的半導體技術自然是更為精密。
然而即便是智慧型手機,現在也是人手一機了,目前正在研究階段的各種AI技術所需要的半導體,那更是複雜到難以想像。

二、為什麼半導體很重要,能掌握多少產業的未來?

目前當紅的產業方向包含5G、電動車、AI、清潔能源以及虛擬貨幣等,除了清潔能源著重在發電效能外,其他都跟半導體有著非常密切的關係,可以說這些具有發展性的產業都必須建立在半導體的先進技術上,沒有半導體就無法運作。
當前的所有科技都建立在電子技術的發展,而電子技術的基礎就是電子的移動,這也就是為什麼半導體如此重要。
任何的產業發展只要涉及到電子相關的環節,必須有對應的半導體技術來配合,否則根本什麼都做不出來。

5G技術

5G是網路傳輸的技術,高效率的傳輸過程勢必需要各種接收與傳輸的設備。如果沒相對應的半導體技術,這些設備就無法快速的發出與接收訊號,整個5G技術就會直接胎死腹中無從發展下去

電動車

由特斯拉所帶起的電動車風潮其實也脫不了半導體產業,當傳統的燃油引擎轉變為電力驅動時,直接改變了汽車的組成。
以往只有在車窗、車燈、安全鎖以及儀表板需要裝電路,轉變為電動車後,從油門、電池到驅動馬達,整個車體結構都充滿了各種佈線,要精準控制每個功能正確的運作,當然必須仰賴半導體的幫忙。
從2021年汽車大廠拜託台積電協助增產晶片就可以知道,半導體對於汽車產業來說絕對是至關重要的一環。

人工智慧

5G跟電動車使用的半導體晶片數量以及技術層級不會到非常高,但AI的發展就需要非常高階與大量的半導體技術。
人的大腦無時無刻都在處理各種資訊,也進行著各種決策與行動。AI的發展試著讓電腦可以跟人腦一樣高速的思考非常多的事情,並且快速得到完美的答案。
要讓電腦可以思考,我們必須把「想」這個動作拆解成無數的計算過程,利用細小的計算結果組成思考後的結論。
AI的發展很多時候參考了人腦的思考路徑與模式,最大的問題在於:人的思考很常透過直覺,而無法有詳盡的推理過程。
舉例來說:「晚餐吃什麼?」有時候答案只是心裡隨機想到的一間餐廳,而非權衡口味、份量、價錢和交通時間等因素所得到的理性解答。
當我們要把這樣的思考拆解時,就會發現其實答案有太多可能性了,我們需要很多的晶片同時去計算各個因素的不同解答,最後再把這些不同的解答擺在一起重新計算才能得到結論。
這些不計其數的運算過程都是交由不同的半導體進行的,倘若沒有足夠的半導體技術會使得運算非常緩慢,也會讓AI變得毫無意義。倘若「843 × 3956」交給計算機需要20分鐘才算的出來,相信你應該會選擇直接拿計算紙出來。
AI的意義除了避免人為的偏頗與錯誤之外,「縮短思考時間」也是一大重點,而當前唯有頂尖的半導體技術做出來的晶片,能夠符合AI的發展需求。簡單來說,AI人工智慧如果少了半導體,那就成了人工智障。

三、美國究竟做了什麼?

美國的霸主之路

美國從二次世界大戰後就以經濟與外交勢力席捲全球,儼然成為了世界霸主。隨著科技與社會進步,美國知道自己過往奠定下來的優勢會因為其他國家的進步漸漸的消失。
比方說最基本的人口紅利。美國從最早二戰後的工業製造大國,到現在以發展、創新和金融為經濟核心,原因不外乎其他國家勞力成本低廉。
工業化的優勢在電子科技發展後,更讓美國的微軟和Intel等公司在電腦普及的年代賺得盆滿缽滿,然而隨著時間向前推進,每個國家有都發展出自己的專業,日本的精密製造技術、台灣的半導體生產和德國的機械製造,都有著自己可以稱霸市場的原因,這也使美國的公司不得不向其他國家買進設備與專利。

壓制對手:阻止中國發展5G、半導體

當美國的強大競爭者中國在5G通訊取得一定程度的進步時,為了避免中國走出微軟和Intel以往的成功路徑以技術稱霸全球,於是美國對華為進行了各限制。姑且不論加諸這些限制的罪名是否為真,其效果扎扎實實的把華為的發展路徑給斷了。
在華為被美國扯了後腿之後,美國將目光看向了半導體,這個任何產業都不能沒有它的關鍵要角。
台灣的半導體產業發展從張忠謀先生開始,可說是踏上了飛速成長的步伐,目前台股市值最大的台積電以及聯發科等公司,全部都是半導體產業的公司。
台灣的半導體供應了全世界許多不同產業的買家,也創造出台股的榮景,然而當美國一心想阻止中國的半導體發展時,台灣也受到了衝擊,許多以中國為客戶的公司瞬間面臨危機。

不准投資中國半導體

美國祭出的狠招非常精彩,什麼都有什麼都不奇怪。我們前面提到,半導體的切割可以改變導電性質,切割半導體的機器是生產半導體的必備設施。
美國先是向荷蘭的公司下達指令:不得將切割半導體的光刻機賣給中國,之後又給美國境內的企業下馬威。
以建設一間廠房來說,動輒耗資千億以上美元,但政府僅提供520億的補助預算給整個半導體產業(每間公司能分到的補助不多),美國政府擺明是以幾乎毫無幫助的金額當作補助名義,實則強迫半導體產業全部站在美國這邊。
美國政府提出補貼台積電、Intel 、三星等公司,協助精進半導體發展技術,但同時也說:凡是收了補助的公司,不得以各種方式投資中國的半導體產業。
從生產的機械到建設的資金,都掐著中國半導體產業的脖子,時間到了拜登的期中選舉前,更是什麼怪招都出來了。

用美國國籍牽制人才

擁有美國公民的身份或是綠卡就像是擁有一張免死金牌,許多政商名流拚死拚活都想取得美國籍,就算沒國籍拿張綠卡也好。
美國的下一招就跟國籍有關,如果你持有美國籍而且正在中國從事半導體相關的工作,請你向美國申報並取得繼續工作的許可,否則就必須放棄美國籍身分。若美國不允許你繼續在中國就業但你執意留下,國籍也同樣會被取消!
面對失去美國籍的擔憂,許多半導體的專業人才紛紛動身另尋飯碗。人才流失後的中國半導體產業更是雪上加霜。

為何台灣半導體受到影響?

台積電與三星都是亞洲龐大的半導體企業,他們的客戶涵蓋世界各地。拜登以國防安全為由,禁止諸多半導體企業將晶片賣給中國,擔心中國將這些高階半導體用於發展軍事形成危機。
愈高階的半導體售價愈貴,利潤也愈高,對於想發展AI等產業的中國來說,高階半導體自然是必買的商品,禁止銷售也代表著半導體企業將會少掉許多高獲利的訂單。
種種的衝擊使得半導體產業瞬間成為所有類股中最弱勢的一群,而台股又以半導體為最主要的族群,自然是一瀉千里了。
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