農業化的半導體產業

本期經濟學人花了不少的篇幅,談論到全球的半導體產業。

該篇文章的作者認為:被多數國家視為先進科技象徵的半導體產業,其實本質上越來越像人類最古老的一個傳統產業 — 農業。

這個比喻我覺得十分恰當且精采絕倫:

…However, the industry’s own economics are also to blame. Even without the world’s wider troubles, these would have caused problems. In explaining how, Dan Hutcheson, chief executive of VLSI Research, a consultancy, likens semiconductor manufacturing to a different industry: farming. Investment decisions have to be made long before products can be sold. Chip farmers have to spend billions and wait years before they can start etching circuits onto “wafers”, those thin disks of semiconductor material, the size of pizzas, which are sliced into hundreds of chips at the end of the production process.

This goes a long way towards explaining why chipmakers, like farmers, have a tendency to oversupply the market, particularly if they sell memory chips, an undifferentiated product (like winter wheat). Even if prices fall below costs, they have an interest in keeping their fabs humming, in order not to lose their heavy upfront investment and to recover the variable costs. What is more, they are caught on a “technology treadmill”, in the words of Mr Hutcheson. Competition forces them always to employ the latest technology, which both increases output and puts pressure on prices.

Finally, just as in agriculture, governments further fuel this innate tendency to oversupply. In prestige, national security, industrial policy or just a desire to create jobs, politicians have always found a reason to support their semiconductor industries, mostly with cash. Silicon Saxony, for instance, has received more than €1.5 billion (nearly $2 billion at today’s exchange rate) from the state of Saxony alone, much of it to coax AMD into investing. …

基本上半導體產業跟農業很像,前期作業時間不僅長,且成本高。必須經過這一段掙扎,才能有所產出。

但是產出時的單位邊際成本極低,且可以非常大量地產出。同時,前期資本投入越多,產出時期的產量就可以越大。

最後整個市場會像農業一樣往兩個方向走:粗放式與精緻式。

前者是產品本身替代性高、差異化小的大宗物資,例如DRAM、小麥、玉米、黃豆;後者則是客製化的少量多樣產品,如GPU、有機番茄、有機蔬菜。

不知各位是否還記得我之前否定「糧食危機」存在的系列文章?第一篇我引用了某份正式報告的一張糧食平均價格走勢圖:

糧食平均價格走勢圖

半導體,特別像DRAM這種沒有太大差異化的產品,會不會像糧食價格一樣,走這種幾十年均下探的趨勢?

我認為可能更糟,原因在於糧食主要生產國近20年來其實一直在鼓勵農民減產,例如我之前談過的,美國的「CRP長期休耕農地計畫」。

但半導體產業卻是反過來,政府資金在一次次「拯救民族工業」、「振興高科技產業」、「創造就業機會」等口號下不斷挹注,變相鼓勵半導體產業不斷地加大產能。

其實不看政府「揠苗助長」般地干涉,光是半導體產業自己本身也是不斷地想藉由擴大產能、拉高生產門檻來提升競爭優勢。
如經濟學人文章中提到:1966年一個晶圓廠成本約1千4百萬美金;1995年時則需要15億美金。到了2008年底,Intel蓋一個晶圓廠大概花費60億美金,而台灣的台積電(TSMC)也蓋了兩個,分別耗費80億與100億美金。

而這麼大的固定成本投入,其結果就是逼迫晶圓廠不斷地去接單大量生產,甚至只要變動成本可以回收就有人願意幹。

iSuppli認為半導體產業的供過於求會是長期現象,自然也顯得合情合理。

當然裡面更悲哀的是台灣有一些很不錯的fab-less公司,也就是IC設計公司,例如聯發科,始終不是台灣政府關愛眼神的焦點。

真正掌握半導體智慧權的大廠,例如Intel,坐享全球半導體營業額的82%。我們的目標卻擺在乞求分到湯碗裡地殘羹菜渣。

Intel是一家很恐怖的公司,大概也是科技產業內玩智慧財產權到最高段的一家公司。
ZDNet上一堆蠢蛋以為微軟善用智慧權來欺壓消費者或其他同業,除了經濟學上觀點蠢到讓人無話可說之外,對於事實也是愚昧不清得可以。

真正的高手,是Intel,不是微軟。

Intel雖然以發展CPU和晶片組為主,但是他們為了這兩者,設計整合了各種連接器、散熱裝置、風扇、PCB、PCBA、主機板、電路配置、EMI….等相關專利。換句話說,Intel的專利佈署不僅僅是在一個產品之上,而是把該產品延伸出去的支援或搭配產品,都囊括於其專利競爭中,並由此整握了PC產業的多數遊戲規則。

微軟在開發XBOX時,可沒這等功力,做到控制產業各層面的技術與智慧權分配。

Intel將可以享有50%毛利的CPU與晶片組部分抓住,底下毛利低到個位數的DRAM、主機板、鍵盤、風扇、散熱管、電池、硬碟….才是台商殺來砍去、兵戎相見的戰場。

這是高科技產業,近20年來的趨勢,目前看來依然不變。

回頭來看半導體產業。

三種走向的局面似乎底定:一者,如Intel、Samsung,同時掌握恐怖的生產、IC設計能力;次者,如IC設計公司與晶圓代工廠的搭配;劣者,則是如台灣DRAM產業這種licensing-in,沒有足夠實力搞研發的生產廠。

其獲利狀況,也是照著此排列方式分高下。第三者,似乎就得在「大宗物資化」的潮流裡,隨著景氣起伏搖擺只求不滅頂了。

延伸閱讀:「雙D產業不能救,政府的經濟白痴卻不能擋

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haoyuanshih
haoyuanshih
11 years ago

關於製造業和農業的類比,在下看過一位台灣製造業長輩有趣的說法,該說法全文可用「茅山道士 毛三到四 製造業的美麗與哀愁」在Google 上搜尋得,以下轉載小片段:

…製造如種田! 海島型經濟的台灣能一直做下去嗎?
但是,製造業的悲哀是,製造有如種田。以前台灣是以農業養工業,再用工業扶持農業,走了30多年,卻發現製造業還是在種田,因為製造業與土地息息相關、很難搬遷的,在大陸的工廠面積動輒幾平方公里,你搬得動嗎?做了30年才發現製造就跟種田一樣,與土地是息息相關的,沒辦法輕易移動的,需要一拖拉庫的人才能做,沒有人你根本做不起來。我們到大陸去,那麼多的生產,剛剛提到,我們要動用3,000~到5,000萬的人,難道只是因為工資便宜嗎?不是,而是我們在台灣找不到人力,難道要進口那麼多人力來台灣做嗎?如果我們還是維持3,000萬員工的需求,那恐怕每一個人都要到線上去做作業員,才有辦法維持這樣一個代工製造的產業。

事實上,以代工製造業的型態來看,是比較適合大陸型地區的產業,因為代工製造業需要很大的地。台灣有一家大型代工廠,他在大陸的某個廠佔地18平方公里、光是員工的伙食一天就要殺1,000頭豬。這樣的產業難道真的有辦法在台灣成長嗎?真的有辦法在台灣做生產嗎?基本上是非常困難的。現在大陸在改變聘僱合同,而且工資不停的上漲,大陸的工資水準可能已經是越南的一倍以上,但我們有辦法離開嗎?其實,製造與種田是差不多,都是守著一畝三分田,蠻安土重遷的。…

以上內容在於類比農業和大型製造業,同樣需要土地和許多人力。和經濟學人用農業類比半導體產業,也許有異曲同工之妙。

haoyuanshih
haoyuanshih
11 years ago

關於政府是否應該干預目前的大型製造業,該文亦有如下敘述:

…我從小到大,都認為台灣是一個以中小企業為主的經濟體,不像南韓都是大企業,但現在我看到的是很多的大企業集團在形成中,大集團最大的意義是有超大的資源可以做許多事。

舉例來說,我想如果晶圓代工公司要提升製程,隨便拿出10幾20億元投入研發絕不是一件難事,但如果要透過政府來做,光想到10億、20億元的預算要經過立法院,就知道結果一定很慘烈。所以,未來企業的轉型、創新的責任都應漸漸回到企業自己本身,因為企業自己有很多資源可以做。政府的科技產業政策不需要像過去30年那樣再帶著企業做、或是教企業怎麼做。企業漸漸集團化,自己擁有的資源、人才、及國際視野,絕對不會比政府的科技官僚少或差,李國鼎、潘文淵的時代,由政府帶著企業往前衝的時代已經過去了,但我們的科技產業政策好像還處於轉型的尷尬期,讓人不時感受到李潘的身影猶存。…

這部份和主張減少政府干預經濟學者的論點,好像比較相近。

關於大型代工的窘況,該文敘述如下:

…以NB來看,最早期台灣廠商就是代工製造,客人設計好交給台灣製造,就是EMS型態的生意,後來變成ODM,就是由台灣廠商設計生產;而現在,台灣廠商是連市場行銷都一手包,戴爾(Dell)、惠普(HP)就是來看明年我們可以提供什麼產品、能夠做什麼產品,以前是開規格給台灣做,因為他們了解市場,所以開好規格給台灣廠商做,但現在卻是都交給台灣廠商一手做到完。所以,我們對市場的了解,也不是30年前的狀況可以比擬的,但很奇怪的是,儘管是這樣,我們還是在做代工製造,還是在做30年前的事。…

以下文句由該文中剪裁、重新排列而得
對台灣製造業而言,結果是很多廠商花了很多錢去做研發、去改善製程、去提升品質,然而結果只是讓你有更多機會去拿到單子,價格卻還是一樣差,差別只在於誰能拿到訂單,所以無法產生高附加價值。
ODM與OEM的差別,只是在客戶面前證明我們能做更好的東西,但也只是為了要拿到單子而已。台灣廠商努力投入研發,只是成為拿到訂單的工具。

haoyuanshih
haoyuanshih
11 years ago

不過這裡說的「研發」,和Intel 所從事的「研發」,層次不太相同。Intel 的「研發」一出手可能就掌握業界標準,例如USB 3.0、…等,也許可說是制定遊戲規則。相對的,台灣代工業的「研發」,可能就比較少掌握到關鍵技術。

James
James
11 years ago

最後整個市場會像農業一樣往兩個方向走:粗放式與精緻式…

一直有同感,甚至曾想過DRAM以後會不會有像是大宗農產品的國際期貨市場?
您的分析解說很精闢,感謝分享。

xxxboy
xxxboy
7 years ago

做CPU IP 的ARM 興起
現在2012 回頭再來看這篇2009 的老文
頗為可笑

John Wu
John Wu
6 years ago

嗨,你的一些舊文章的圖片都已經失去連結了,實在很可惜。最近想分享你的文章給其他朋友觀看,讓他們多懂一些經濟學知識。

我知道元毓兄這個網站是你的個人興趣,然而我仍期待你有空能夠更新圖片連結,以讓你的文章有更多的影響力。:)

元毓
6 years ago

謝謝,這部份我有時間會慢慢補上。