波士頓諮詢公司（BCG）和美國半導體行業協會（SIA）釋出報告《強化不確定時代下的全球半導體供應鏈》，指出全球半導體供應鏈上的脆弱環節，併為建立有韌性的長期供應鏈提供建言。

2020年底開始，全球半導體供貨短缺，突顯了半導體元器件在當今經濟中不可或缺的作用。過去三十年，半導體供應鏈發展出的全球架構使相關企業得以大幅降低成本並提升產品效能，但近年來自然災害和地緣政治等新的因素，可能為既有的全球模式帶來風險。各國半導體相關企業要運籌帷幄，考慮有針對性的策略措施，包括權衡考慮半導體制造業據點，以強化全球半導體供應鏈的韌性，應對未來十年的科技創新。

“全球半導體供應鏈由於高度專業分工，使得產業能夠持續在科技上創新，創造龐大的經濟價值，普惠消費者。”

一體化的全球供應鏈

半導體的設計和製造極為複雜，沒有任何一個行業能達到像半導體在研發（佔終端半導體年銷售額的22%）和資本支出（佔26%）方面那麼高的投資水平。

由於對技術知識和規模的需求，半導體行業衍生出高度專業分工的全球供應鏈。在供應鏈中，各地區憑藉各自優勢扮演著不同角色。美國有世界一流的大學、龐大的工程人才庫和市場驅動的創新生態系統，在電子設計自動化（EDA）、核心智慧財產權（IP）、晶片設計和先進製造裝置等研發密集型活動方面處於領先地位。東亞則是在晶圓製造上處於領先，這需要大量的資本投資、政府鼓勵，以及強大的基礎設施和熟練的勞動力。中國大陸相對而言在技術和資本密集度較低的組裝、封裝和測試方面居於領先，同時正積極投資以擴大在價值鏈上的佈局。

在這個一體化的全球供應鏈中，所有國家相互依存，通過自由貿易將材料、裝置、智慧財產權和產品轉移到每項生產活動的最佳地點。事實上，半導體是僅次於原油、精煉油和汽車的世界第四大貿易產品。這種全球結構帶來了巨大的價值，BCG估算，假設全球半導體主要參與者——美國、歐洲、中國大陸、台灣、日本和韓國都建立完全“自給自足”的本地供應鏈，以滿足其目前的半導體需求，至少需要多花約1萬億美元的前期投資（研發及資本支出）和每年450億至1,250億美元的額外營運成本，推升半導體價格整體上漲35%至65%，最終反映在消費者的電子裝置價格上。

“然而，高度專業化的區域分工亦暴露了供應鏈上的許多脆弱環節。”

風險和弱點

在未來十年，半導體行業僅在全球整個價值鏈的研發和資本支出方面，就需要投資約3萬億美元，以滿足日益增長的半導體需求。行業參與者和政府必須合作，以促進全球市場、技術、資本和人才的流通，並使供應鏈更具韌性。

雖然地域專業分工有其優勢，但也有其弱點，需要各地區根據自身經濟和安全層面來考量。BCG在報告中指出，在全球半導體的供應鏈上，至少有超過50個行業活動高度集中，由單一區域供應全球65%以上的市場，是潛在的脆弱環節（single point of failure）——單點失效則全部失效，容易受天災、地緣政治等程度不一的風險影響。

在談到全球半導體供應鏈的韌性時，製造業成為主要焦點。大約75%的半導體制造產能和矽晶圓、光刻膠（photoresist）及其他特殊化學品等眾多關鍵材料供應商都集中在中國大陸和東亞地區。世界上所有最先進的半導體產能——10奈米以下的製程目前都位於韓國（8%）和臺灣地區（92%）。這些單點可能會因為自然災害、基礎設施關閉或國際衝突而中斷，可能嚴重干擾晶片供應。

除了與地理位置集中有關的風險外，地緣政治的緊張局勢也可能導致出口管制，進而影響部分國家關鍵技術、工具和產品供應商的供貨暢通；上述管制還可能限制其進入重要的終端市場，導致市場規模大幅下降，令行業難以維持當前的研發水平和資本密集度。

“半導體產業需要細緻、有針對性的政策，加強供應鏈的彈性，擴大開放貿易，同時平衡國家安全的需要。”

以上挑戰不是靠國家產業扶持政策和大規模補貼去追求徹底自給自足就能徹底解決的，扶持政策和大規模補貼往往成本極高、執行也難以保障。相反地，半導體產業需要細緻、有針對性的政策，加強供應鏈的彈性，擴大開放貿易，同時平衡國家產業安全的需要。

除了區域集中風險，地緣政治、人才短缺和基礎研究不足等都是全球半導體供應鏈的隱憂。為了強化全球半導體供應鏈的韌性，各國政府正在思考在不同區域打造產能、擴充生產基地和關鍵材料的供應來源，同時在研發投資、培育及吸引人才上投入更多心力。

未來全球半導體供應鏈將以效率與韌性並重，各國政府可以考慮在國防、電信、醫療等關鍵領域建立最低可行產能（minimal viable capacity）。

新擴充的產能將有助於攻克供應鏈中的主要弱點。例如，它會使美國在先進製程節點保持最低有效產能，以滿足美國國內對於在國防、航空航天和關鍵基礎設施領域使用先進邏輯晶片的需求。相反地，我們估計，若要完全實現自給自足的製造目標，即用在岸產能覆蓋美國半導體總消費量，將需要超過4,000億美元的政府激勵措施，並在10年內耗資超過1萬億美元。

在制定強化供應鏈相關政策時，各國政府必須保證國內外企業擁有一個公平的競爭環境，以及對智慧財產權的有力保護；它們還必須進一步促進全球貿易、加強研發及技術標準方面的國際合作。同時需要大力推動基礎研究，解決人才短缺問題。為此，需要對科學和工程教育進行進一步的公共投資，並制定移民政策，使全球領先的半導體產業聚集區能夠吸引世界級人才。

這類妥善調控的政策干預措施將保留當今全球供應鏈結構中規模化和專業分工的優勢，使行業可以持續提高半導體效能和優化成本，進而推動人工智慧、5G、物聯網和電動車等變革性技術的發展，使之在十年內成為現實。