本文由半導體產業縱橫（ID：ICVIEWS）綜合
半導體已不可或缺，滲透到我們生活的方方面面。
計算機晶片是數字經濟的引擎，其不斷增長的功能正在推動諸如生成人工智慧等有望改變多個行業的技術。當疫情擾亂亞洲的晶片生產，使全球技術供應鏈陷入混亂時，它們的關鍵作用就凸顯出來了。
自電晶體發明以來，半導體推動了工業進步，並實現了個人計算、智慧手機、資料中心和等關鍵應用。這在半導體和現代工業之間建立了複雜且相互依存的關係。如今，半導體已不可或缺，滲透到我們生活的方方面面。
預計，全球半導體收入的增長速度將是全球 GDP 的兩倍多，到 2030 年將達到 1 萬億美元以上。
因此，這些裝置現在成為世界經濟超級大國激烈競爭的焦點也就不足為奇了。美國已經出臺了一系列限制措施，確保美國在這一重要領域保持領先地位。晶片很可能仍是即將上任的特朗普政府關注的焦點，特朗普政府旨在鞏固美國的實力和製造業。
晶片為何如此重要？
它們是處理和理解海量資料所必需的，這些資料已經與石油爭奪經濟命脈。晶片（半導體或積體電路的簡稱）由沉積在矽片上的材料製成，可以執行多種功能。
儲存資料的記憶體晶片相對簡單，可以像商品一樣進行交易。邏輯晶片執行程式並充當裝置的大腦，更加複雜且昂貴。Nvidia的 H100 AI 加速器等元件的使用權與Alphabet 旗下的谷歌和微軟等巨頭公司的命運息息相關，因為它們競相建立大型資料中心，並在被視為計算未來的領域佔據領先地位。
甚至日常裝置也越來越依賴晶片。在裝滿各種小配件的汽車上，每次按下按鈕都需要簡單的晶片將這種觸覺轉換成電子訊號。所有電池供電的裝置都需要晶片來轉換和調節電流。
為何會發生晶片製造之爭？
世界上大多數領先的半導體技術都源自美國。中國是電子元件的最大市場，並且越來越希望自己生產更多晶片。
美國正撥出鉅額政府資金來恢復這些零部件的實體生產，以減少它認為對東亞少數幾家工廠的危險依賴。包括德國、西班牙、印度和日本在內的其他幾個國家也在效仿它的做法。
誰控制供應？
晶片製造已成為一項日益不穩定和排他性的業務。新工廠的造價超過 200 億美元，需要數年時間才能建成，並且需要每天 24 小時全力運轉才能盈利。所需的規模已使擁有尖端技術的公司數量減少到僅剩三家——臺積電（ TSMC ）、韓國三星電子公司和美國英特爾公司。臺積電和三星充當所謂的代工廠，為世界各地的公司提供外包製造。
全球最大的科技公司依賴於獲得最好的製造能力，而這些製造能力大多位於臺灣。英特爾過去專注於生產自用晶片，但現在也試圖與臺積電和三星爭奪代工業務。在食物鏈的下游，有一個龐大的行業，生產所謂的模擬晶片。
德州儀器 (Texas Instruments Inc. ) 和意法半導體 (STMicroelectronics NV)等公司是這些零部件的主要製造商，這些零部件的功能包括調節智慧手機內部的電源、控制溫度以及將聲音轉換成電脈衝。
晶片之爭進展如何？
2022 年《晶片與科學法案》撥出 390 億美元用於直接撥款，以及價值 750 億美元的貸款和貸款擔保，以振興美國晶片製造業。
歐盟已經制定了一項463 億美元的計劃，以擴大本地製造能力。歐盟委員會估計，該行業的公共和私人投資總額將超過 1080 億美元。目標是到 2030 年使歐盟的產量翻一番，佔全球市場的 20%。
日本和韓國正在制定計劃，斥資數十億美元發展本國的晶片行業。日本公司在晶片製造裝置設計方面居世界領先地位，而韓國巨頭三星電子公司和SK 海力士公司則是記憶體晶片領域的全球領導者，尤其是英偉達公司用於人工智慧開發的記憶體晶片。
印度 2 月份批准了價值 152 億美元的半導體制造廠投資，其中包括塔塔集團 (Tata Group) 提議建設該國首個大型晶片製造工廠。
在沙烏地阿拉伯，公共投資基金正在考慮一項未指定的“大規模投資”，以啟動該國進軍晶片行業，同時尋求實現經濟多元化，擺脫對化石燃料的依賴。
日本貿易部已為 2021 年啟動的晶片計劃籌集了約 253 億美元。專案包括位於熊本南部的兩家臺積電代工廠和位於北海道北部的另一家代工廠，日本本土企業 Rapidus 的目標是在 2027 年量產 2nm 邏輯晶片。
半導體行業現狀
過去二十年來，記憶體 IC 一直是增長最快的半導體類別，其中 DRAM 和 HBM 尤為突出。DRAM 將佔 2024 年半導體總收入的 14%，而針對高效能平行計算和 AI 工作負載進行最佳化的 HBM 預計將快速增長，到 2028 年，其位增長率為 64%，收入複合年增長率為 58%。
HBM 利用高吞吐量和低延遲來提高 AI 應用的效能，就像 NVIDIA 和 AMD GPU 中的情況一樣。更廣泛的 DRAM 市場受成本和規模驅動，而 HBM 由於其先進的技術要求，代表著一個高門檻、閉環的生態系統。從 HBM4 開始，隨著邏輯和記憶體晶片開始融合，市場要求半導體公司更好地整合各種客戶，代工廠和記憶體公司之間的合作將變得至關重要。
隨著電動汽車的普及和軟體定義汽車(SDV) 的出現，汽車半導體市場正在經歷重大轉型。汽車半導體市場規模在 2023 年達到 760 億美元的高點，預計未來五年將增長至 1170 億美元，複合年增長率為 8.9%。
汽車電氣化趨勢推動了對功率半導體的需求，尤其是在逆變器和電池管理等電動汽車系統中。碳化矽(SiC) 和氮化鎵 (GaN) 等寬頻隙 (WBG) 器件因其卓越的效率而受到青睞，預計到 2028 年將達到 60 億美元，佔市場份額的 18%。
2023 年汽車 SoC 收入將達到 70 億美元，預計到 2028 年將以 17% 的複合年增長率增長，這主要得益於高效能片上系統 (SoC) 在 SDV 的實時資料處理、ADAS 控制、安全模組和資訊娛樂系統方面的核心作用。
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