芯片與算力: 晶圓代工的「黃金十年」與潛在瓶頸

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晶圓代工產業在過去三年迎來罕見的黃金階段,這不僅來自疫情期間的遠距需求,也源於AI、5G、高效能運算與電動車半導體的全面擴張。全球科技巨頭爭相開啟新一輪資本支出,從資料中心到車用電子,對先進製程與特殊製程的需求急速上升,使晶圓代工成為全球供應鏈最具戰略價值的環節。對台灣、韓國及美國而言,晶圓代工產業甚至上升至國安層級,各國紛紛以補貼、稅務減免、法規支持等政策爭奪生產基地。

在需求強勁推動下,晶圓代工企業的營收與訂單能見度一度創下歷史新高。客戶願意提前簽下長約、甚至支付預付款以確保產能。這種景象在半導體產業並不常見,也象徵供應鏈的Bargaining Power在短期內明顯向晶圓廠集中。然而,這種「黃金十年」的開局並非沒有代價。產能擴張帶來的資金需求遠超以往,加上全球分散化佈局使建廠成本飆升,晶圓代工業的資本密集程度正以前所未有的速度上升。這也成為後續潛在瓶頸的前兆,為產業增添了新的不確定性。

產能擴張與良率壓力

晶圓代工的黃金十年,其核心挑戰並非單純的「產能是否足夠」,而是「產能是否能達到可商業化的良率」。隨著製程持續推進至5nm、3nm甚至2nm範圍,每一次線寬縮小都代表工程複雜度呈倍數增長。曝光技術從DUV跨入EUV,再到高NA EUV,每一步都牽動整個供應網絡的重新配置,而良率曲線的爬升時間亦大幅拉長。如果良率無法快速達標,即使產能擴建完成,也難以轉化為有效出貨。

更棘手的是,客戶產品的多樣化加劇了製造難度。車用半導體、AI加速器、記憶體整合晶片等要求不同,晶圓廠在同一時期必須同時兼顧不同製程族群。這種「混合製程」的資源安排,極易造成瓶頸,尤其在量產初期,交期與良率往往高度不確定。

若從經濟性角度審視,良率壓力直接影響晶圓代工的毛利結構。先進製程的固定成本極高,若不能快速達成規模效應,企業便會承受產能利用率偏低的風險。近年的產能大量興建,使晶圓廠在景氣下降時更容易遭遇「高折舊、高庫存」的雙重打擊。有關企業雖具技術優勢,但良率調整期若拉長,仍可能拖累整體獲利。這些因素使黃金十年的成色略帶陰影,也突顯出產能擴張並非線性成長,而是與技術迭代及市場週期糾纏的複雜過程。

黃金年代的轉捩點

晶圓代工產業的「黃金十年」並非永續,它內含明確的週期性規律。觀察近二十年歷史,每當產業進入超額建廠期,隨後三至五年便可能出現去庫存或需求放緩,形成CapEx高峰後的利潤下滑。過去兩年,由於地緣政治驅動的去風險化策略,全球晶圓廠的資本支出規模急速膨脹,甚至出現各國同時推動建廠的罕見局面。這意味著產業可能已逐步逼近高點,而利潤頂峰將隨產能開出與折舊認列而逐步反轉。

企業之間的競爭亦將更激烈。當前先進製程主要由少數幾家領軍,但隨著各國支援力度增加,新的參與者逐漸成形。雖然技術差距短期難以抹平,但在成熟製程領域,供給過剩的壓力可能率先浮現,拖累價格與毛利。另一方面,AI算力需求強勁,使先進製程保持相對穩固,但當客戶集中度提高時,晶圓廠也可能面臨議價能力下降的風險,導致營收結構波動更大。

利潤頂點的另一觸發因子是折舊週期。先進製程的設備折舊期通常長達五至七年,只要產能利用率稍低於預期,就會迅速侵蝕獲利空間。這意味黃金十年的後段可能出現「訂單成長,但利潤未同步上升」的現象。換言之,晶圓代工企業的財務表現不僅取決於技術突破與市場需求,更取決於如何在不同階段控制資本支出節奏。

展望未來,晶圓代工的黃金十年仍具持續性,尤其AI、大語言模型、先進封裝與電動車電子化都將帶來長期增長動能。然而,產業的瓶頸亦正逐步累積,良率提升速度、人才供應、建廠成本膨脹,以及CapEx的長週期負擔,都使黃金時代蒙上一絲陰影。對晶圓廠而言,真正的競爭力將不再只是技術領先,而是在高技術與高資本密度的環境中保持財務穩健,並精準掌握市場週期。

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