2021 年疫情冲击全球，半导体非但未受影响，反而呈现爆发性成长。全球 17 家半导体供应链厂商获利逾百亿美元，半导体厂资本支出也创下新台币 4.2 兆元的新纪录。展望 2022 年，工研院 IEK Consulting 预估，受惠新兴应用、数位转型以及政策助攻，全球半导体荣景可望延续。

世界半导体贸易统计协会（World Semicon-ductor Trade Statistics；WSTS）预估，2021 年全球半导体市场规模将较 2020 年大幅成长 25.1%，产值可望创新高来到 5,509 亿美元；2022 年供需渐恢复正常，仍保有 10.1% 的年增幅，产值达 6,065 亿美元。台湾半导体业表现更是高于全球平均。工研院 IEK Consulting 预估，2021 年台湾 IC 产业总产值将创下新台币 4.1 兆元的历史新高，年增 25.9%。

台湾半导体产值首度突破 4 兆元

美中竞争下，半导体产业逐渐形成两大壁垒分明的阵营。疫情推升数位转型商机，半导体需求大起，工研院产业科技国际策略发展所研究副总监彭茂荣指出，「在强大需求推升下，台湾半导体产业紧紧抓住了这波商机，有许多优异表现，包括：推出领先全球的 5G 系统单晶片、导入全球最先进的 5 奈米制程、提供异质整合的芯片封装服务等。」挟强大竞争力，台湾半导体供应链接单爆发，产能利用率满载，市场仍供不应求。

展望 2022 年，彭茂荣认为，半导体供不应求可望改善，供需将渐趋平衡，但市场需求持续存在，估计 2022 年国内半导体产业总产值将年增 12.0%，至新台币 4.5 兆元，持续保有优于全球平均值的高动能表现。

台湾 IC 设计首破兆 车用 AI 应用夯

若将半导体产业再细分为 IC 设计与 IC 制造；在 IC 设计方面，工研院产科国际所分析师范哲豪分析，「疫情改变人类生活，智慧医疗、智慧工厂、智慧城市、智慧农业均加速发展，加上 5G、WiFi6 技术普及，各种电子终端产品持续热销，提供全球半导体业多面向的成长动能。」当中以自驾车应用最受嘱目，根据 IC Insights 统计，去年车用逻辑 IC 成长近 4 成，类比 IC 也有 3 成以上的成长，都高于产业平均成长。范哲豪指出，未来汽车将是除了 PC 与手机之外的「第三台计算机」，势必引爆各类 IC 需求的大幅成长。

「因应车辆电子化趋势，以往主攻 PC 与手机的国内供应链，也开始布局车用领域，」范哲豪表示，国内 IC 设计厂已先后推出智驾平台、车用乙太网络芯片、智慧座舱系统、车载资通讯系统、车用显示芯片、车用微控制器（MCU）等多元车用产品及技术，目的就是抢攻未来商机。

IC 设计的另一重要趋势为 AI 的导入。目前 AI 芯片的应用范围，已从云端运算走向边缘运算，芯片的设计、生产与封测也结合 AI 技术。在这波 AI 浪潮下，业者多已陆续宣示 AI 芯片计划或推出相关产品，象是于手机、智慧电视、智慧音箱、低功耗 AI 摄影机、AI 视觉感测、辅助驾驶系统、车用影像及家用安防等，应用面可说十分广泛。

此外，台湾也有人工智慧芯片（AI on Chip）等多项相关的科专计划，积极协助厂商投入 AI 新技术的开发。范哲豪指出，「目前 AI 芯片的架构仍待最佳化，建议国内业者可加强开发新兴架构的 AI 芯片如存储器内运算（CIM）、软件定义硬件（SDH）与类神经架构等，以利提早布局下世代应用，维持竞争力。」

2021 年全球芯片严重缺货，国内 IC 设计业者趁机优化出货产品组合，多数厂商营收纷传创新高。工研院 IEK Consulting 预估，我国 IC 设计业 2021 年产值将首度突破兆元，达新台币 1.2 兆元，较 2020 年强增 4 成。

IC 制造业年增 22.4% 先进制程抢手

2021 年，台湾半导体制造的「护国群山」成为全球焦点，不仅成为资本市场宠儿，更是经济成长动力。工研院 IEK Consulting 预估 2021 年台湾 IC 制造业产值上看新台币 2.23 兆元，年增 22.4%。其中晶圆代工成长 18.7%，达 1.93 兆元；存储器产值则受 5G 通讯发展、服务器需求增强、以及 IT 产品需求稳健等诸多正面因素加持，相关产值可望大增 54.0%，来到 2,936 亿元。

工研院产科国际所分析师刘美君归纳，过去一年 IC 制造业表现亮眼，重要议题包括：IT 产品规格对先进制程的需求增加、5G 手机与相关通讯设备所需芯片种类与数量遽增、GAFA（Google、苹果、Facebook 与亚马逊）自制 AI 芯片增加对晶圆代工依赖、各国半导体政策从全球分工转向保护主义、新应用与疫情恶化半导体分配问题，7 奈米以下先进制程竞赛，以及电动车带动化合物半导体的发展。

七大议题牵动半导体制造

首先在先进制程议题上，刘美君指出，受惠疫情，笔记型计算机、平板计算机与桌上型计算机需求同步上扬，「由于产品规格持续提升，对处理器效能的要求也愈来愈高，使得先进制程大受欢迎；然而过去一年，市场受限于缺料及物流延滞等问题，对供应链形成挑战。」

5G 渗透率续增，从 2019 至 2025 年，5G 手机的年平均复合成长率超过 100%，2025 年全球 5G 手机销售量则上看 14.3 亿支，无论是手机核心处理器、5G 通讯元件如基地台、电源管理 IC，或存储器、镜头传感器、驱动 IC 等，无论种类或数量都将急遽增加。

云端运算成长快，网络巨擘 Google、苹果、Facebook 与亚马逊对高运算力芯片需求大增。刘美君指出，因制程演进赶不上数据增长与 AI 需求，运算消耗电力大增，网络巨擘开始投入专用 AI 芯片的设计与开发，盼以最低功耗发挥最大效能，此一趋势对晶圆代工将是大利多。

新兴应用接踵而至，需求端包括减碳需求带动功率半导体、疫情推升 IT 装置需求、汽车电动化、智慧化趋势，所需半导体种类及数量大幅增加，如 MCU、微处理器（MPU）、可程序化逻辑闸阵列（FPGA）等需求都显著成长；供给端则有日本瑞萨半导体火灾停工、三星德州工厂因大雪减产，导致产能分配不及。

而芯片严重缺货的状况，也让各国的半导体产业政策大转弯，从全球化分工走向保护主义。美国、欧盟、印度、日本、中国大陆均以建立自主半导体产能为国家政策，未来可能造成供应链板块位移；台湾厂商因为供应链完整，成为各国争取合作的热门首选。

先进制程的竞赛无疑是 2021 年的焦点，刘美君表示，台积电与三星均宣示 2022 年启动 3 奈米量产，2025 年挺进 2 奈米制程，但台积电在极紫外光（EUV）微影技术上先驰得点，也持续强化特殊制程能力；三星则在战略上聚焦在物联网移动应用处理器与记忆储存芯片，目标 2023 年在晶圆代工超车台积电；英特尔则宣示重返代工市场，力拼 2025 年拿下代工龙头地位。

另一值得关注的是化合物半导体的发展，电动车的电能转换及电路控制，强调大功率、快速化、体积小、散热佳、高续航力等特性，由化合物半导体打造的功率元件可满足这些严苛需求，因而成为热门的材料首选，这也将牵动国内厂商的未来布局。

未来 5 年终端应用将提供半导体有力支撑

「半导体产业自 2020 年以来迭创高峰，与其说是疫情推升了无接触经济与数位转型的需求，不如说是新技术、新应用逐渐成熟、汇流，如今水到渠成。」工研院产科国际所分析师江柏风指出，全球半导体在 2021 年经历产能满载、供不应求的状况后，预计 2022 年供需将渐趋平衡；而终端电子产品种类与数量也为半导体提供有力支撑，预估 2021 年至 2025 年，全球半导体市场平均年复合成长率为 3.7%。

江柏风归纳终端电子产品三大趋势，包括 ARM 切入 PC 领域，5 奈米 ARM CPU 将逐渐攻占 X86 的 PC 市场；其次，手机品牌包括苹果、Google Pixel、小米等均自行研发应用处理器与影像处理器芯片；第三，3C 厂商切入电动车市场，鸿华先进将于 2022 年陆续推出电动巴士及电动休旅车、小米汽车预计 2024 年上市等。

由终端产品推估半导体应用，江柏风也提出三大重点：首先是未来 5 年高成长类别将以车用、储存、工业用半导体为主，预估无线通讯将成 2022 年半导体主要应用，车用半导体于 2023 年接棒，超越工业用半导体，2024 年超越消费型半导体；其次是英特尔开发神经运算型芯片，采用 7 奈米 EUV 技术，创造「触觉及味觉」的全新功能；最后是车辆电子化带动车用高效能运算（HPC）芯片的需求，2021 至 2025 年，车用 HPC 半导体的平均年复合成长率高达 212.4%，呈现爆炸性成长。

半导体被喻为 21 世纪的石油，人类未来生活已不能缺少半导体，台湾半导体产业发展 40 多年取得世界关键地位，更发挥技术与产能优势，以「护国群山」之姿庇荫国家与国人，未来更将乘势而上，发挥无所不在的影响力。