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（圖片來源：https://www.liberaldictionary.com/semiconductor/）

雖然2020年新冠病毒肺炎疫情席捲全球，截至8月4日感染人數已高達1,844.77萬人，死亡人數來到69.72萬人，致死率為3.77%，在此情況下，全球經濟成長率恐創下1930年代大蕭條以來的新低，其中EIU於2020年7月最新的預測，2020年全球經濟成長率將為-5.0%，而主要經濟體日本、美國、歐盟等的表現分別為-5.2%、-5.3%、-8.4%，甚至末日博士羅比尼警告，若全球主要新冠病毒肺炎疫情仍顯嚴重的前幾大國家，如美國、俄羅斯、巴西、印度等再無法控制激增的病例，進而引發秋季爆發第二次疫情，則全球恐陷入W型雙底衰退的危機，此意謂全球半導體終端應用市場的需求不佳。更何況除了疫情的威脅、地緣政治緊張及衝突不斷，甚至美中科技戰加劇，也將使全球半導體供應鏈面臨重組與選邊站的問題。

所幸在此同時，半導體科技發展仍不停歇，新興科技領域中長期的成長軌道也未變，因而全球重量級業者在先進技術的推進與投資並未因2020年的疫情與美中科技戰攪局而有所暫緩，反而業者間的合併、合縱連橫等態勢依舊進行布局，也使得全球半導體業出現四大機不可失的投資趨勢，以下將就各項變化進行分析。

一、台積電持續引領全球先進製程往前邁進，技術藍圖已達2奈米GAA世代

國內晶圓代工業者營運績效的表現矚目焦點為台積電，由於5G持續布建及高效能運算相關新品推出，抵銷了其他平台需求較弱的現象，加上台積電先進製程幾乎囊括全球多數客戶訂單，以及公司在高階封測布局也升級，台積電針對先進封裝打造的晶圓級系統整合技術(WLSI)平台，透過導線互連間距密度和系統尺寸上持續升級，發展出創新的晶圓級封裝技術系統整合晶片(TSMC-SoIC)，延續及整合現有整合型扇出(InFO)及基板上晶圓上晶片封裝(CoWoS)技術，因此2020年以來台積電營運績效表現優於預期；顯然儘管新冠病毒肺炎疫情、美中科技戰等許多不確定因素未消失，但台積電仍受惠於5G手機、HPC和IoT相關應用所驅動5奈米及7奈米製程的強勁需求，畢竟5G智慧型手機滲透率近兩成，且半導體含量大幅提升所致。故在上述的利多因素下，2020年以來台積電不論是全球市占率、營運績效、市值不斷創下歷史新高紀錄。

值得一提的是，Intel終究敵不過製程的缺陷而改變公司策略，公司推出了「應急計畫」，並將其定義為使用協力廠商代工廠，也就是未來僅留一部分自行生產，其餘PC CPU、伺服器CPU、繪圖晶片部分則將委由台積電以6奈米來進行量產，反映過去Intel 14奈米硬是連續生產五年，7奈米也需等到2022年下半年才可望生產(請參考表1-1)。而Intel 10奈米以下製程產品推出的反覆推遲，代表了IDM模式在先進製程發展上的瓶頸，伴隨著高昂的資本支出(5奈米資本投入為14奈米兩倍以上)與製程升級的研發投入，Intel以往的IDM優勢或許變成製程演進上的瓶頸。

 表1-1  Intel 10年製程技術藍圖與台積電之比較

而AMD正在採用先進製程技術來技壓競爭對手，AMD CPU正逐步拉升全球市占率，而GPU則鎖定專攻電競市場，顯然AMD CPU正威脅Intel市場比重；此情況也讓Intel不得不改變其量產策略，也就是Intel終究敵不過製程的缺陷而改變公司策略，未來僅留一部分自行生產，其餘PC CPU、伺服器CPU、繪圖晶片部分則將委由台積電以6奈米來進行量產；就在Intel出手請台積電相救之際，AMD反手再加碼台積電的產能，即AMD提前包下台積電2021年7奈米與5奈米產能，投片量翻倍暴增，挹注台積電7奈米以下產能利用率一路滿載至2021年，屆時第二季投片量恐有機會超越Apple躍居為台積電第一大客戶，而2021年台積電先進製程產能主要是支援第四代EPYC伺服器處理器「Genoa」、AMD Ryzen 5000系列處理器，以及加速處理器Ryzen 5000 APU系列等新品，至於表1-2則為AMD、Intel 2021年產品線及對台積電投片量的預估狀況。

表1-2  AMD、Intel 2021年產品線及對台積電投片量預估比較

未來在全球兩大CPU廠商均找上台積電來進行結盟之下，反而Intel、AMD的競爭重心又將重回產品的設計；值得一提的是，2020年因有新冠病毒肺炎疫情所引發的遠距教學、上班或是宅經濟，帶動資料中心業者與PC製造商對於晶片的需求，2021年則須留意隨著疫苗的出爐、疫情的趨緩，此額外的利多推升因素將逐步消失，對於NB、DT出貨量的影響值得留意，但預料Intel、AMD伺服器晶片仍是表現頗佳，畢竟5G市場的滲透率將持續提升。

整體來說，台積電2020年6奈米製程預計在年底前可量產，而5/7/7+奈米的製程部分，台積電總計獲得包括Apple、AMD、Intel、NXP、聯發科、海思、Xilinx等大客戶的訂單；特別是Intel也準備將旗下的PC CPU、伺服器CPU、繪圖晶片在2021年交由台積電的6奈米代工；另外，台積電也將用7奈米為Xilinx打造ACAP產品─Versal Premium系列。此外，台積電3奈米將於2022年量產，而2021年先行試產，預計將沿用FINFET製程，尚不考慮環繞式閘極結構(Gate-All-Around，GAA)製程，主要係因該製程現階段良率仍有瓶頸，至於2奈米製程，台積電已陸續完成路徑搜索，也確定在成本可下降、製程良率穩定、效能提升的前提下來導入GAA製程。

二、ARM出售將獎落誰家?Nvidia企圖收購以掌握ARM架構晶片IP演進方向

全球半導體購併金額在歷經2015~2016年高峰之後，2017~2018年均呈現明顯萎縮的態勢，主要係因美國擴大對於中國海外收購的控管力道，連帶也使得各國對於紅色供應鏈的購併潮採取防衛措施，更何況後續發生美中貿易戰所致；不過2019年全球半導體收購金額再度由2018年的259億美元攀升至280億美元，顯然半導體購併的活動力有所恢復，主要多集中於購買晶片公司、事業部門、產品線、智慧財產權、晶圓廠，事實上，收購協議的成長動力來自於網路和無線連網IC的併購交易，以及半導體供應商期望尋找中長期具高成長價值的產品和汽車應用，或是為了在新趨勢之下重新調整公司業務並裁撤一些業務，更重要的是在於半導體企業正在爭取下一代新科技技術的主導權，其中包括5G和自駕車等，因而積極展開購併動作。

至於2020年最受矚目的可能收購案，就屬於軟銀集團旗下的ARM出售動向最受到矚目，主要係因受疫情衝擊，日本軟銀集團慘虧，正藉由出售資產籌措資金，其中出售ARM全部或部分股票則為其中的選項。ARM屬於硬體設計公司，ARM主導的架構，過去稱做進階精簡指令集機器，其經營模式為販售IP核心，取得其授權的IC設計公司可以依照其設計，製做出微控制器和中央處理器，是半導體產業分工重要的一環。對於ARM來說，ARM不僅擁有處理器運算矽智財，也積極研發人工智慧軟體技術中的神經網路運算架構，這個架構攸關未來智慧機器的運算架構，顯然ARM正在跳脫矽智財的層次，布局與智慧機器運算有關的軟體。

而Nvidia表達企圖收購ARM的原因，主要是公司近年來相當仰賴ARM 設計的圖形晶片架構發展繪圖晶片與顯示卡，除了用在一般電腦，也用在人工智慧與自駕車等先進產品，藉此在AI的生態系統居於領先地位，若可順利成功取得，Nvidia將可順利掌控CPU與GPU的發展關鍵，甚至是ARM架構晶片IP演進的方向，顯然此將牽動不只是CPU、GPU、資料中心等晶片走向，更將對新興科技領域產生重大的影響。假如Nvidia成功收購ARM後，將對其在高效能運算的競爭力上大大加分，此恐會對國際大廠版圖的挪移發生效應。但預料對於台系半導體供應商，特別是晶圓代工、半導體封測的部分不會造成影響，不過對於台灣積體電路設計業者則有小幅影響，主要是廠商若向ARM購買IP屬於非買斷制，未來則將端視若Nvidia合併ARM後如何重新調整合約，對於台系積體電路設計業者而言將存有變數。

而除了Nvidia積極期望收購ARM外，Samsung也有意角逐，主要係因其非常依賴ARM設計的CPU架構研發自家行動處理器，如果ARM遭到Nvidia收購，恐會以ARM的IC架構向Samsung收取高昂的授權金，將對Samsung營運產生衝擊，或是Samsung可能必須依賴基於開放源的半導體設計結構 RISC-V來設計製造自研行動處理器，或甚至向第三方採購行動處理器，此皆對Samsung將產生不利的影響所致。

另一方面須關注的是Nvidia若收購ARM後對於中國半導體業的衝擊，屆時ARM將會全面成為美國所屬公司，並將接受美國政府一切規範，美國等於在科技戰中又直接掌握一大籌碼，未來有可能直接全面禁止出口所有矽智財給予華為，在此情況下，中國也會尋找替代矽智財來源，藉此逐步取代ARM產品，其中台廠相關IP業者將有機會獲得中國去美國化的轉單。

整體而言，由於國際半導體廠恐藉由購併方式來放大資本規模、衝高人力資源、強化各類晶片能耐，以厚實自我的競爭力，並拉高與同業的規模門檻，將是目前主要半導體業者的因應之道，更何況從長期發展戰略來看，半導體技術對於確保AI和5G通訊等下一代技術至關重要，因而收購成為其中的策略之一。

三、聯發科與Qualcomm5G手機晶片的頂尖對決，中國去美國化趨勢將是關鍵

根據表1-3統計資料可知，現階段全球主要5G晶片平台主要供應商包括Qualcomm、海思、聯發科、紫光展銳等。原先在中國去美國化趨勢加持、聯發科針對Sub 6GHz頻段推出天璣1000及天璣800來搶攻中國5G SoC市場商機之下，2019年第四季聯發科5G晶片的逆襲氣勢並不亞於Qualcomm。但2020年首季在新型冠狀病毒肺炎疫情肆虐中國與各國，造成5G滲透率趨緩的空檔之際，Qualcomm快速補上新品並席捲全球旗艦/高階5G智慧型手機品牌客戶，如Snapdragon 865 5G晶片；接下來又因全球5G智慧型手機出貨量下修，且Qualcomm已對中階晶片市場展開價格策略，如推出Snapdragon 765G 5G、765G、768G 5G、690 5G，紫光展銳又加入新一輪爭奪戰，推出紫光展銳虎賁T7520，顯然全球5G手機晶片混戰提前於2020年上半年開打，聯發科將如何面對此情勢進行突圍，則成為積體電路設計界矚目的焦點。

所幸爾後美國於2020年5月15日對華為禁制令再次升級，採用直接產品原則，此舉不但加速對岸加速建立自主可控的供應鏈，中國更進行科技供應鏈強力去美國化的動作，而這個商機台商受益最大，特別是受益程度尤以積體電路設計業較為顯著。中國去美國化的效應促使2019年第三季台灣積體電路設計業與美國積體電路設計業的單季營收年增率出現明顯的黃金交叉，2019年第四季~2020年第三季兩者差距更大，而國內積體電路設計業此波受惠於中國去美國化商機的族群，主要則包括手機晶片，特別是聯發科的部分。更何況聯發科備齊天璣1000+、1000L、820、700、600、400等高中低階產品線，並下單給予台積電進行強強聯手，預計可望憑藉高性價比，搶食中國5G手機晶片的主流大眾市場，並與Qualcomm進行正面對決。

表1-3  全球主要5G晶片平台規格狀況

四、中國發展AI晶片企圖心強，惟全球雲端與邊緣端仍由Nvidia佔據，寒武紀、海思、地平線機器人等尚在追趕當中

現階段全球人工智慧晶片主要以GPU(繪圖晶片)、FPGA(現場可程式化閘陣列)、ASIC(專用積體電路)、人工神經網絡晶片等為主，各類晶片有其技術發展的優劣勢。過去CPU作為計算和控制核心，是資料中心的傳統支柱，由於內部結構的原因，從運算性能和效率角度考慮並不是計算晶片的最佳選擇，反觀GPU，其計算單元明顯增多，因而GPU主要適用於在資料層呈現高平行特性的應用，也就是說GPU還被用於運行這些機器學習訓練模型，以便在雲端進行分類和預測，從而在耗費功率更低、佔用基礎設施更少的情況下，能夠支援遠比從前更大的資料量和吞吐量。因此，以高性能電腦、深度學習、人工智慧等領域來說，Nvidia的GPU晶片將具有關鍵的角色，更是全球人工智慧晶片的佼佼者。此外，藉由近期Nvidia針對人工智慧所發布的新產品來看，公司整體的布局廣度與深度更為強化，Nvidia已經展開從訓練到推理、從雲端到終端、從處理硬體到加速硬體的全面覆蓋，等同Nvidia的人工智慧生態體系儼然已建置。

換而言之，GPU相對於FPGA、ASIC、人工神經網路晶片等，其憑藉其更廣泛的應用場景，更成熟的技術和更低廉的價格，在人工智慧的應用中發揮著主流的作用，而預料短期之內，通用高性能計算晶片GPU仍將維持此態勢，生態鏈完整迅速崛起，將成為人工智慧晶片應用中的大宗趨勢，不過亦應關注其他晶片陣營技術持續發展、崛起的情況。

值得一提的是中國在AI晶片領域的發展(請參考表1-4，以雲端晶片來說，相較於Nvidia占據主流市場，其餘包括寒武紀(MLU系列)、華為海思(昇騰系列)等企業都處於市場開拓階段，市場份額相比於Nvidia來說均較小，另外從邊緣端來看，Nvidia依舊擁有相當的競爭優勢，其主要產品包括Jeston TX1、Jeston TX2以及最新的Xavier和Xavier NX，但寒武紀和華為海思(昇騰)雖是較早進入該領域的中國代表性廠商，但目前仍處於市場開拓階段，顯然中國業者在AI晶片領域上處於追趕者的角色。

表1-4  全球主要人工智慧晶片公司之比對