解开世界半导体三大不可思议

（1）为什么半导体供应不足？
（2）什么类型的半导体短缺？
（3）为什么台积电要在日本设厂？

10月以来，笔者想不通这三个问题，甚至到了夜不能寐的地步。直到笔者在11月18日，参加了一场由台湾集邦科技（TrendForce）于中国深圳主办的“Memory Trend Summit”。集邦科技分析师Joanne Chiao主讲关于“Wafer Shortages Drives the General Growth of Foundry Capacity in 2022”的研讨会，轻松解开笔者对上述问题的疑问。

上述问题，在12月3日的文章“补助金5千亿日圆，邀请台积电来日设厂的不智…日本半导体产业无法复甦”（商业文章）当中，详细探讨过。以下，简单的带大家摘要复习。

疫情带动的新生活型态造成28奈米制程短缺

由于2020年新冠肺炎疫情肆虐全球，远端工作与线上学习等快速普及；城市封锁与紧急事态宣言的发布，迫使人们不得不待在家中。造成笔电、各种电子产品、游戏机等需求爆发性成长。结果导致，其搭载的半导体晶片需求也极速扩大。

人们发现，全球最需要的是28奈米制程的晶片。为什么是28奈米制程呢？以下使用图五来说明。

图五 半导体的技术节点与电晶体（transistor）构造（许多电子产品使用晶片都集中在28奈米制程）
出处：笔者根据Joanne Chiao（TrendForce）,“Wafer Shortages Drives the General Growth of Foundry Capacity in 2022”,Memory Trend Summit 2022”的发表资料作成
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半导体为了持续往高速化、低耗电、提升集积度发展，不断的进行微细化。28奈米制程以下是使用被称为平面型的电晶体。但是，为了能够往更微细的16~14奈米制程前进，电晶体必须要由一种3次元的“FinFET”构造来取代。

若采用FinFET构造将能够提高性能，相对的成本会增加。要求高性能的苹果iPhone、高端笔电与伺服器，必须要使用FinFET。

但大多数的电子产品所使用的半导体，并没有要求这么高的性能，平面电晶体当中最后一代的28奈米制程就绰绰有余。换句话说，28奈米制程的性价比相当高。而能够自己生产65~40左右奈米制程的半导体厂商非常多，低于28奈米制程的晶片就转为委托代工。

在此，大家都熟悉的晶圆代工领域当中，台积电产能独占全球过半市场（图六）。结果就造成了，需求爆发性成长的28奈米代工订单，全部拥向台积电。而台积电等代工厂生产的22奈米制程晶片是28奈米制程的改良版，基本上等级与28奈米制程相同。

图六 晶圆代工厂市占率预测（2021年、2022年）
出处：笔者根据Joanne Chiao（TrendForce）,“Wafer Shortages Drives the General Growth of Foundry Capacity in 2022”,Memory Trend Summit 2022“所发表资料作成
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