地緣政治與半導體產業：全球競爭與合作的未來

I. 引言

在 21 世紀，半導體產業不僅是全球經濟的核心驅動力，更成為國家之間地緣政治競爭的關鍵籌碼。這個規模高達 5,559 億美元的產業，其發展脈絡與全球權力格局的變遷緊密相連。從冷戰時期的美蘇科技競賽，到當前中美之間的戰略對抗，半導體始終是各國追求技術優勢、經濟繁榮乃至國家安全的基石。這份報告旨在深入分析半導體產業的全球分工、主要國家在地緣政治棋盤上的戰略布局，以及這些互動如何塑造產業的未來。

半導體產業的起源可追溯到 20 世紀中葉，其發展歷程充滿了技術突破與產業重組。

• 起源與早期發展：從真空管到積體電路
• • 半導體材料如矽與鍺的獨特電性，使其能夠自由控制電流，為新型電子裝置提供了機會。威廉·蕭克利（William Shockley）在 1945 年首次提出「固態開關」理論，並在 1948 年設計出由三塊半導體材料組成的電晶體，這項發明極大地超越了當時不可靠的真空管。
  • 1958 年，傑克·基爾比（Jack Kilby）在德州儀器（TI）展示了電路元件可在半導體材料上製造的概念。隨後，羅伯特·諾伊斯（Robert Noyce）和戈登·摩爾（Gordon Moore）的公司開發出「積體電路」，簡稱「晶片」。
  • 早期，美國軍方是積體電路的主要客戶，軍事與太空計畫，如阿波羅太空船和義勇兵二號導彈，推動了積體電路產業的起飛，晶片被嵌入從衛星到魚雷的各類武器中。儘管軍方需求龐大，諾伊斯和盛田昭夫（索尼創辦人）等產業領導者卻預見了更大的民用市場潛力，並積極將晶片推向消費性電子產品。
  • 在此階段，美國在晶片技術上處於領先地位，擁有龐大的科學專業人才和政府研究資金支持，並能吸引全球頂尖科學家。
• 摩爾定律與全球供應鏈的形成
• • 摩爾定律（每兩年晶片上的電晶體數量翻倍，尺寸和功耗縮小）預示了半導體技術的飛速發展。這項進步不僅是物理學家的成就，也是製造專家、供應鏈專家和行銷經理共同努力的結果。
  • 為了跟上摩爾定律的步伐並降低成本，晶片業開始依賴國際生產與組裝。這種全球化的趨勢促使各國將自身緊密整合到矽谷的供應鏈中。然而，張忠謀（台積電創辦人）認為，全球化已「幾乎死亡」，自由貿易也「幾乎消失了」。地緣政治變化和軍備競賽正在扯斷供應鏈，使其從過去的可靠性和價格導向轉變為考量政治與安全問題。
• 主要參與者的專業分工
• • 美國：在晶片設計工具（EDA）、智慧財產權（IP）和核心技術方面佔據主導地位，其企業主導了晶片設計軟體工具市場，市場佔有率接近 39%。
  • 台灣：以晶圓代工見長，台積電（TSMC）是全球最大的晶圓代工廠，掌握了 7 奈米以下的先進製程。台積電在 2021 年開始成為亞洲最有價值的上市公司。台灣半導體產業在全球供應鏈中扮演關鍵角色。根據最新數據，2024 年台灣半導體產業產值年成長 13.6%，達 4.17 兆新台幣。台灣總 IC 產值在全球排名第 2，僅次於美國，已超越韓國和日本。
  • 南韓：在記憶體市場上佔有領先地位，主要由三星電子（Samsung Electronics）和 SK 海力士（SK Hynix）主導。南韓的記憶體產業產值達 1,050 億美元，加上晶圓代工的 201 億美元，佔其半導體產業總值的 95%。南韓政府支持其半導體產業發展，例如，三星計畫在 2030 年前投入超過 1000 億美元於邏輯晶片事業，並在記憶體晶片生產上投入類似規模資金。
  • 日本：在半導體設備、材料和某些利基技術方面具有優勢，例如東京威力科創（TEL）和愛得萬（Advantest）等設備製造商，以及蔡司（Zeiss）等光學系統製造商。日本的材料設備產業基礎雄厚。
  • 歐洲：在晶片製造設備和晶片架構設計方面掌握某些關鍵技術，例如荷蘭的 ASML 在極紫外光（EUV）微影成像設備領域擁有壟斷地位，其光源技術則由德國創浦（Trumpf）提供。歐洲半導體產業規模接近 900 億美元。
  • 中國：半導體產業起步較晚，目前產值約為 661 億美元，佔全球比重 7%。中國在晶片設計工具、智慧財產權、材料、設備和製造等許多環節都高度依賴外國技術。

III. 地緣政治格局與主要國家策略

全球地緣政治的「大棋局」（The Grand Chessboard）一直將歐亞大陸視為世界力量的中心。美國作為當前唯一的全球性超級大國，其首要地位在軍事、經濟、技術和文化四個決定性方面都處於領先地位。美國的國家戰略是防止任何一個大國或國家聯盟在歐亞大陸興起，威脅其霸權地位。半導體作為尖端技術的代表，自然成為這場「大棋局」中至關重要的一環。

• 美國的半導體戰略與其全球霸權
• • 歷史脈絡：美國從西班牙 - 美國戰爭開始向海外擴張影響力，兩次世界大戰和冷戰的勝利使其逐步確立了全球霸主地位。在冷戰時期，美國透過「抵銷戰略」利用微電子技術和精準打擊來對抗俄羅斯的數量優勢。
  • 戰略轉變：隨著中國崛起，美國意識到其在半導體領域的依賴性帶來的國安風險。川普政府在 2019 年將 5G、量子技術、人工智慧和先進製造列為維持美國全球領導地位的關鍵。拜登政府上任後，再次強調要重新掌握供應鏈，其中半導體是重中之重。
  • 「晶片與科學法案」與出口管制：美國透過《晶片與科學法案》和新的出口管制措施，大幅加速了半導體供應鏈的分化。這包括限制美國技術向海外轉移（如「實體清單」），甚至禁止外國公司向中國銷售使用美國技術製造的晶片。此舉旨在維持美國在半導體設計和機台方面的主導地位。
  • 產業回流：美國積極鼓勵半導體製造業回流，台積電和三星等非美國公司在美國開設新廠。然而，這些新廠通常不會生產最先進的晶片，台積電和三星仍將其最先進技術留在本國。美國國安官員甚至討論利用晶片設計軟體和製造設備的出口管制，脅迫台積電在美國和台灣同步推出最新製程。
• 中國的半導體雄心與挑戰
• • 民族主義與自給自足：中國將半導體自給自足視為實現民族復興和大國地位的戰略目標。中國的歷史使其精英認為中國是世界的中心，這種強烈的民族主義滲透到社會各階層。
  • 政府主導的投資：中國自 2014 年起推出「大基金」等計畫，對半導體產業進行巨額補貼，旨在改造全球半導體業而非僅僅融入其中。例如，紫光集團曾在中國政府支持下斥資數十億美元企圖收購國內晶片設計公司，甚至曾提出收購美光等美國記憶體廠商。
  • 技術依賴與瓶頸：儘管投入巨大，中國在半導體供應鏈的許多關鍵環節（如設計軟體、IP、材料、製造機台和先進製造技術）仍嚴重依賴美、荷、日等國。中國的晶片製造能力仍明顯落後於台積電。毛澤東時代的「文化大革命」曾導致中國科學研究停滯，與外界技術隔絕，使中國在半導體領域遠遠落後於鄰國。
  • 美中之間的科技競爭持續白熱化，美國將中國國產芯片廠長江存儲和其他35家中企列入貿易黑名單，限制這些公司取得美國芯片技術及特定零組件。為了抵禦美國制裁，中國加強籌措資金，預料官方對半導體業資金投入可達400億美元，用於支援晶片製造廠及設備廠的建造，對象包括中芯國際、長江存儲等。
  • 華為案例：華為曾是全球領先的電信設備和智慧型手機供應商，其旗下的海思半導體已能設計世界最複雜的晶片，成為台積電的第二大客戶。然而，美國的出口管制措施（禁止向華為銷售使用美國技術製造的商品）使其無法獲得必要晶片，導致智慧型手機和 5G 網路計畫受挫。這表明美國在切斷供應鏈方面擁有巨大優勢。
• 台灣作為「矽盾」的核心地位
• • 晶圓代工模式：張忠謀發明了「晶圓代工」模式，將晶片設計與製造分離，使台積電成為全球半導體製造的中心。台積電的「大同盟」模式（與數十家晶片設計、IP、材料和設備公司合作）使其在技術上領先競爭對手。
  • 「矽盾」效應：台灣的半導體產業在全球供應鏈中不可或缺，特別是在邏輯晶片製造方面。這種核心地位使其成為一道「矽盾」，迫使美國更重視台灣的防務，因為任何對台灣晶片廠的破壞都將對全球經濟造成災難性影響。
  • 地緣政治風險：儘管如此，台灣仍面臨中國「武力犯台」的威脅。雖然台灣官員認為全球對台灣半導體供應鏈的依賴會促使各方維持台海和平，但中國解放軍已進行兩棲攻擊演習，並強化對台灣周邊地區的軍事威脅。
  • 多元布局：台積電在美國政府敦促下，加大在亞利桑那州的投資，但也將大部分產能和最先進技術保留在台灣。這反映了在降低地緣政治風險的同時，維持本土核心競爭力的戰略。
• 南韓的記憶體優勢與代工企圖
• • 危機入市：三星在 2008 年金融海嘯後採取「危機入市」策略，大舉投資，使其在記憶體領域獨步全球。SK 海力士在 2022 年初收購英特爾 NAND 部門後，成為全球第二大 NAND 快閃記憶體製造商，擺脫了過去僅依賴 DRAM 的局面。
  • 拓展晶圓代工：南韓不甘僅限於記憶體市場，正積極搶攻晶圓代工商機。三星的代工業務技術與台積電大致相當，但產能較低。
  • 地緣政治夾縫：南韓半導體巨頭如三星和 SK 海力士，在美中兩國之間面臨壓力，兩國都試圖說服南韓企業在國內建立更多生產設施。例如，美國曾向 SK 海力士施壓，要求其不要將 EUV 機台轉移到中國工廠，這拖延了中國廠的現代化進程。
• 日本在設備與材料領域的關鍵作用
• • 材料設備基礎雄厚：日本與半個世紀前發展半導體產業時就能兼顧設備、材料的歷史背景不同，南韓在這方面基礎薄弱。日本在製造先進光學、化學品、淨化材料以及晶片製造機台方面擁有領先技術。
  • 與美國結盟：美日聯盟是美國最重要的雙邊關係之一。儘管日本在二戰後受美國制定的憲法限制軍事發展，但美國仍鼓勵日本在軍事上協助對抗俄羅斯。當前，日本政府正提供台積電巨額補貼，合作設立新的晶片製造廠，以防止晶片製造持續外移，並保護其在機台與先進材料方面的強勢地位。
  • 地區合作契機：日本與台灣因與中國地緣政治關係惡化，激盪出進一步合作的契機。
• 歐洲在半導體供應鏈中的地位
• • 利基優勢：歐洲以 IDM（整合元件製造）大廠見長，特別是與汽車工業相關的半導體業。在生產晶片製造機台及設計晶片架構方面，歐洲掌握了某些關鍵半導體專業技術。
  • EUV 技術壟斷：荷蘭的 ASML 在全球極紫外光（EUV）微影成像設備市場上幾乎壟斷。EUV技術的開發歷時近30年，涉及眾多複雜的工程挑戰，例如光源由德國創浦公司提供，鏡片則由德國蔡司公司製造。
  • 地緣政治考量：歐盟領導人提議大規模投資生產3奈米或2奈米的晶片，以期在晶圓廠領域保持領先地位。歐洲也鼓勵外國晶片公司在歐洲建廠，以確保供應穩定，特別是為汽車製造商。
• 俄羅斯與其他新興國家的角色
• • 俄羅斯半導體業的衰落：冷戰結束後，隨著客戶轉向外國晶片製造商，俄羅斯的晶片業持續衰落。由於採購量不足以資助國內先進晶片製造，俄羅斯的國防專案甚至難以取得所需晶片，導致其武器系統在微電子技術上落後。
  • 地緣政治真空：俄羅斯解體後，歐亞大陸中心出現力量真空，新獨立國家脆弱且動盪。俄羅斯試圖透過獨聯體（CIS）等機制恢復其影響力，但面臨中亞國家對獨立的堅持和對俄羅斯意圖的警惕。
  • 南亞與東南亞的崛起：印度、越南、泰國、馬來西亞和新加坡等東南亞國家正成為半導體供應鏈中的新興力量。例如，蘋果公司正將更多 iPhone、AirPods 和MacBook的組裝轉移到越南和印度。印度正透過生產獎勵機制（PLI）吸引外商投資設廠。這些國家不僅提供勞動力優勢，也在經濟上尋求與美國整合，以解決經濟不滿並確保安全保障。

IV. 半導體競爭的關鍵動態

當前的半導體產業不僅受到技術發展的影響，更深受地緣政治力量的驅動，呈現出複雜的競爭與合作動態。

• 全球化與去全球化：供應鏈重組
• • 過去數十年，晶片貿易推動了全球化進程，半導體供應鏈變得高度國際化，以實現效率和成本效益。然而，地緣政治風險和貿易戰導致「去全球化」趨勢，各國政府推動供應鏈重組，減少對單一地區的依賴。
  • 企業在投資決策中越來越多地考慮政治與安全問題。例如，惠普（HP）探索以墨西哥作為中國的替代生產中心，蘋果將更多組裝轉移到越南和印度，而戴爾（Dell）計畫逐步淘汰中國生產的晶片。
• 技術自主與鎖喉點控制
• • 在半導體產業鏈中，存在多個「鎖喉點」，即少數兩三家公司，甚至一家公司，壟斷了關鍵技術或環節，如 ASML 的 EUV 機台。美國正利用這些鎖喉點對中國實施技術限制。
  • 中國正努力追求技術自主，減少對進口晶片的依賴。然而，要在國內複製所有先進的半導體技術（如 EUV 機台）成本極高且難度巨大，需要數十年的時間和數百萬個部件的組裝，而中國缺乏相關的累積經驗。這使得技術自主成為一個「痴心妄想」，即使對於美國這樣的半導體大國亦是如此。
• 國家產業政策與補貼戰
• • 各國政府對半導體產業的干預日益加劇，透過巨額補貼、資助培訓項目、壓低匯率等方式，支持本國企業競爭。
  • 美國的《晶片與科學法案》承諾大規模投資，促成新廠設立。中國的「大基金」則是國家支持的「投資」模式，規模達數百億美元，旨在推動半導體發展。南韓、日本和歐洲也紛紛推出類似的補貼政策，以吸引和留住半導體投資。這場全球範圍的補貼戰正在改變晶片製造業的布局，如果美國想增加市佔率，其他國家的市佔率就必須減少。
• 軍事應用與「抵銷戰略」
• • 半導體是現代軍事技術的核心，決定了國際政治形態和軍事力量平衡。裴瑞（William Perry）曾提出「抵銷戰略」，利用晶片驅動的精準導彈來彌補俄羅斯的數量優勢，迫使俄羅斯進行代價高昂的回應。
  • 未來的戰爭將由運算力定義，從無人機到網路與電磁頻譜中的隱形戰，都依賴先進的感測器、通訊和運算技術。中國也積極投入發展高科技武器，放棄了過去的低技術人民戰爭教條，目標是發展出能夠「抵銷」美國優勢的系統。
  • 美國軍方如今的數千億美元預算，仍不足以在國內為國防目的打造先進晶片製造廠，許多晶片仍需從商業供應商採購，而這些供應商通常位於台灣。
• 台灣海峽的潛在衝突與「矽盾」效應
• • 台灣海峽是全球最危險的政治爭端之一。中國不排除武力犯台以追求統一的可能性，並為此進行軍事演習和部署兩棲突擊戰車等軍事系統。分析師認為，海峽兩岸的軍力優勢已明顯偏向中國一方。
  • 一旦台灣的晶片廠因衝突而停工，全球邏輯晶片產出將縮減37%，對全球經濟造成災難性影響。這使得台灣的半導體產業成為抵禦中國入侵的「矽盾」，因為其破壞性後果將讓全球各方難以承受。
  • 儘管如此，部分專家認為，一旦衝突發生，「矽盾」能否真正擋住中國仍是未知數。俄羅斯入侵烏克蘭的事件表明，半導體供應鏈的地位將決定一國動武的能力和經濟實力。中國分析人士甚至公開表示，若中美緊張局勢加劇，中國「必須把台積電搶到中國手裡」。

V. 展望與結論

半導體產業與地緣政治的深度交織，預示著未來全球力量格局的持續變革。

• 未來供應鏈的可能變化
• • 由於地緣政治的影響和市場的多元化，全球供應鏈正在經歷大規模變革。台商正將生產體系向美、歐、日、東協、印度多個國家移動。
  • 電動車產業的崛起將是未來半導體市場的焦點，其生產體系將不再只集中於歐美傳統汽車生產大國，亞洲國家將與在地服務系統結合自行生產電動車，零件通路商將扮演更關鍵的角色。接著，機器人產業也即將崛起，未來市場不可限量。
  • 半導體市場的多元化將使得過去約八成經香港運籌的零件，未來三成以上轉為透過陸路、海運轉到東協、南亞國家。
• 地緣政治對半導體產業的持續影響
• • 美國做為唯一的全球性超級大國，其對歐亞大陸的地緣戰略是確保地緣政治多元化，防止單一敵對聯盟的出現。半導體做為關鍵技術，是美國維持其全球影響力的重要工具。
  • 中國的崛起對美國的全球領導地位構成挑戰，美國需要巧妙處理與中國的關係，以避免地區衝突。
  • 歐亞大陸的地緣政治棋局將持續複雜化，包括歐洲的整合、俄羅斯的自我定位、中亞地區的動盪，以及遠東地區的權力平衡。半導體產業的發展將在這些區域動態中扮演核心角色。
• 各國合作與競爭的趨勢
• • 美日韓台聯盟：美國正積極深化與台灣、南韓、日本等「第一島鏈」上的科技島鏈國家之間的合作。美國、日本和歐洲盟友之間的晶片製造業務量有限，如果美國想增加市場份額，其他國家的市場份額就必須減少。
  • 中國的反擊與迴避：面對美國的限制，中國政府將繼續為本國晶片廠商提供更多支持。然而，由於該產業供應鏈橫跨多國，中國實現技術獨立仍是巨大挑戰。
  • 歐洲的自主化：歐洲正努力擺脫對美國的保護依賴，並尋求在半導體產業中的更大自主性。歐盟若能成功整合，將成為一個強大的全球性大國。
  • 合作與衝突並存：長期來看，全球政治註定會變得與單一國家獨掌霸權力量的狀況越來越不相協調。半導體產業的未來將在各國追求自身利益的過程中，持續面臨合作與競爭並存的局面。各國需要制定全面的地緣戰略，以應對不斷變化的國際形勢，確保產業的穩定與發展。

參考文獻

1. 電子時報：地緣政治與半導體之間的距離
2. 布理.辛斯基：大棋盤
3. 克里斯．米勒：晶片戰爭
4. 其他相關專家網路資訊