我們想讓你知道：現代市場最大的問題就是「反應過度」，新科技確實帶動了半導體需求，5G、AI、電動車、自駕車確實增加了半導體的用量；但是需求有沒有增加到讓市場可以在2023年容納多出來的29座晶圓廠？這是個值得思考的問題。
過去一年晶圓代工市場產能緊繃，之前就傳出聯電、中芯國際等公司陸續調漲價格，最有資格漲價的台積電反而沒有動作，終於市場傳出台積電將自2022年首季開始漲價的消息。台積電調漲價格當然是好事，可以立刻提高毛利，股價聞訊後大漲，也帶動台北股市持續反攻。問題是，台積電漲價到底是「利多開始」，還是「利多出盡」？這裡面隱含了什麼問題？（延伸閱讀：台積電用一流人才做二流工作？專家：多虧這些高手，才能超越英特爾！）
新冠疫情使半導體產業供需失衡
大家都知道，經濟學上產品價格決定於供給和需求，過去一年多由於新冠疫情影響，使得半導體元件供需失衡大缺貨。供給面由於疫情影響航運受阻造成產品運送困難，國外許多工廠停工或減產，疫情造成經濟衰退的預期心理，許多廠商不願意下單，特別是車廠，而且半導體廠商也不願意擴產，種種原因使得半導體供給減少。
沒想到的是，需求面由於疫情造成大家必須在家上班上課，終端包括電腦、手機的需求暴增，視訊的需求造成雲端廠商必須建置更多伺服器與網通設備，且5G系統建置需要更多的基地台與核心網路設備，再加上汽車由燃油轉向電動需要更多的半導體元件，一下子使需求量不但沒有如大家預期的減少，反而持續增加。（延伸閱讀：年輕人，一起挑戰三星、英特爾！專家：台積電兩年內訂單爆滿，是求職大機會）
缺貨造成採購重複下單讓情況更嚴重
更慘的是電子產品打件是缺一不可，少了一顆幾毛錢的元件就能讓生產線停工，等採購人員意識到缺貨時，肯定被老板叮得滿頭包，開始到處追料，不管有沒有追到，這種錯誤未來肯定不能再犯。但要怎麼確保未來不會再犯呢？能想到的就是多備庫存、拚命下單，結果造成了「重複下單(Overbooking)」，產生了一堆「未來訂單」，這些訂單有多少是市場真正的需求不重要，只求以後缺料的事情不會再發生又被老板叮就好！
這股壓力一路由下游往上游傳導，結果就是晶圓代工廠產能滿載、超載，原本廠商們還在觀望、不願意擴產，結果就是訂單排到明年、後年，最後實在擋不住客戶壓力，終於在今年初開始決定加蓋晶圓廠，紛紛擴產的結果，造成2023年全球將增加29座晶圓廠，天啊！真的有這麼多需求嗎？
缺貨造成採購多備庫存、拚命下單，結果是讓缺貨更嚴重，那怎麼辦？當然是再多備庫存、再拚命下單，這樣的循環造成了過去一年晶圓代工市場產能緊繃，之前就傳出聯電、中芯國際等公司陸續調漲價格，最有資格漲價的台積電反而沒有動作，試想，成熟製程能力最強的台積電價格和其他晶圓廠漲價之後差不多，我要是採購人員，那一定得把所有「未來訂單」全部塞進去了！那如果我是台積電，該如何區分那些是真正的需求，那些又是「未來訂單」呢？
台積電漲價背後，我們該看到重複下單的問題
報導介紹台積電漲幅時提到，市場傳出台積電將自2022年首季開始，調漲16奈米以下與更先進的製程晶片價格10%，及調漲16奈米以上與更成熟製程晶片價格10%至20%。半導體知名分析師陸行之表示，台積電終於要順應潮流漲價、彌補資本支出錯誤配置來挽救50%毛利率了！問題是，為什麼資本支出較低的成熟製程上漲較多，而不是支本支出高的先進製程上漲較多呢？
報導裡沒有提到的是，台積電這次漲價並不是齊頭式、大家上漲相同價格，而是針對不同客戶有不同的漲價幅度，大型長期穩定下單的客戶漲的少，小型短期緊急下單的客戶漲的多，這又是為什麼？
先進製程一套光罩要價就在1億新台幣以上，5奈米製程的光罩更高達3億以上，因此，長期穩定下單的大客戶，大多選擇先進製程，漲得少是合理的；成熟製程的客戶則龍蛇混雜、規模有大有小，甚至許多是「未來訂單」，不漲你漲誰呢？成熟製程大漲之後，一方面可以嚇退許多「未來訂單」，讓產業實際的需求浮出水面，一方面可以提高毛利，何樂不為？台積電這一步，其實是很聰明的策略。
什麼是「製程節點(Node)」？
首先，晶片上最小的單位是電晶體，我們常說的「幾奈米」一般大概是指電晶體結構最細小最難做的地方，又稱為「製程節點(Node)」，因此我們常常會以製程節點來代表半導體製程的進步程度；製程節點愈小，代表整個電晶體的尺寸愈小，所以晶片的面積愈小。
電晶體依照不同的尺寸會有不同的結構，20奈米以上使用「金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)」，20奈米以下使用「鰭式場效電晶體(FinFET)」，3奈米以下使用「環繞閘極場效電晶體(GAAFET：Gate All Around FET)」，如圖一所示。
不同的製程節點在不同的電晶體上定義不同，在MOSFET上一般是指「閘極長度(Gate length)」，但是發展到後來的FinFET指的其實是概念上的「平均長度」，只能當做是商品名稱，每家廠商有不同的定義，而不是真的閘極長度，講成白話文就是「我說這叫3奈米它就是3奈米」，比較接近的大概是「鰭片寬度」，如圖一所示。
先進製程與成熟製程各有用途都很重要
積體電路(IC：Integrated Circuits)依照不同的電壓或電流(功率)大概可以分為下面三種：
數位積體電路(Digital IC)：可以進行運算或儲存，例如：處理器、記憶體，只要承受很小的功率，製程節點愈小愈好，可以做到大約10奈米。
類比積體電路(Analog IC)：可以進行訊號放大或調變，例如：功率放大器、音訊放大器，必須承受較大的功率，製程節點較大，可以做到大約100奈米。
功率積體電路(Power IC)：可以進行電源轉換，把牆壁上的 110伏特交流電轉換成筆記型電腦的19伏特直流電，例如：功率電晶體，必須承受更大的功率，可以做到大約1,000奈米(1微米)。
上面三種積體電路都很重要，因此先進製程與成熟製程各有用途，並不是所有積體電路都要使用先進製程。而且功率積體電路雖然用的製程較大，也不代表它最容易量產；因為功率積體電路要承受高功率，它的困難反而是如何讓幾微米小的東西，承受幾百伏特甚至幾千伏特的高電壓？這就是為什麼要發展第三代半導體碳化矽(SiC)或氮化鎵(GaN)的原因：更換材料是一種方法。
【備註】1.頭髮的粗細大約100微米，細菌大約1微米，病毒大約100奈米，這樣大家對這些微小的東西會比較有感覺。
2.上面的尺寸10奈米、100奈米、1000奈米只是給大家一個感覺，並不是實際的情況，處理器也可以用成熟製程來做，要看應用在什麼地方。
中國大陸全面打壓互聯網 扶植半導體製造產業
中國大陸過去30年來經濟起飛，許多優秀的海外留學生回國創業，重點都在互聯網，所以造就了阿里巴巴、騰訊、百度這些大型企業，也讓創辦人鈔票賺飽飽，資金與人才也往互聯網移動，不但錢賺的多還可以在辦公室吹冷氣，那攸關產業競爭力的半導體製造怎麼辦？誰願意穿著密不透風的無塵衣，辛苦地蹲在晶圓廠裡工作？
終於，政府發現長此以往不是辦法，必須把資金與人才導回半導體製造產業才能提升競爭力，除了在去年喊出要在2025年將半導體國內生產比例提升到70%，最近更開始全面打壓互聯網、將資源導入半導體製造；大家都知道，中芯國際28奈米以上的成熟製程已經「成熟」，甚至14奈米都能量產，現在只是先進製程設備被美國卡住，所以暫時無法提高產能，但是長期來說資金與人才投入，許多設備開始本土化，美國又能卡多久？大陸廠商做的出來的東西，台灣廠商還能風光多久？這個雖然不會立刻發生，但卻是未來我們必須面對的問題。（延伸閱讀：中國大陸傾力發展第三代半導體，我們穩贏嗎？）
資訊爆炸時代 市場反應過度是最大問題
現代市場最大的問題就是「反應過度」，由於網路興起資訊容易流通，大家一聽到缺貨就拚命下單先搶先贏，當然投資人也立刻瘋搶相關個股，接下來券商的報告開始調高目標價，一家喊得比一家高，深怕喊低就落後了；當市場傳出供過於求就開始砍單，當然投資人也立刻反應，可以想像接下來，就是券商的報告開始調低目標價，這樣的戲碼從幾十年前一直重演到現在。
談到這裡，我們何不靜下來、看看生活週遭的情況，大家各自最近買了什麼新的電子產品嗎？如果沒有，那半導體大缺貨，晶圓代工景氣好到讓人無法想像、至少再旺5年、未來晶圓代工年年漲價等等想像中的榮景，又怎會發生？除非，考量到全球大印鈔造成萬物皆漲，那便是有可能的。我們該想想，當大家喊漲的時候，是不是太超過了？當大家看空的時候，是不是也太過頭了？
新科技確實帶動了半導體需求，5G、AI、電動車、自駕車確實增加了半導體的用量，但是有沒有增加到讓市場可以在2023年容納多出來的29座晶圓廠？這是個值得思考的問題。所幸先進製程目前是寡占市場，台積電又占全球晶圓代工產能超過五成，而且隨著它前進世界各國建廠後比例還可能再增加，所以影響比較小，但是其他廠商呢？台積電漲價到底是「利多開始」還是「利多出盡」？這個半導體全球大建廠的故事，讓我們繼續看下去吧！
作者為台大電機博士，知識力專家社群創辦人
責任編輯/周岐原
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