【觀點】美國為何仍掌控半導體產業、獨霸全球?「所羅門之鑰」在這裡
【觀點】美國為何仍掌控半導體產業、獨霸全球?「所羅門之鑰」在這裡

美國當地半導體的產能,雖然只占全球產能的12%左右,然而半導體的營業額表現卻領先全球。

美國半導體公司(總部位於美國境內)的營業額,約占全球54%。其中,美國IC設計公司,全球市占率高達約68%,高通、博通、輝達、超微等,美國IC設計公司,營業額名列前茅,這些公司技術領先群倫,推動公司業績向上成長。

美國公司在IDM(整合元件製造廠)方面,也是全世界的龍頭。美國IDM公司營業額全球市占率約47%,約占全球半導體市場的半壁江山。英特爾、美光科技、德州儀器(TI)、亞德諾(ADI)等IDM公司,都是業界的佼佼者。尤其是英特爾長久以來營業額皆高居全球第一,近年來雖然數度被韓國三星電子超越,然而餘威仍在,是全球IDM的龍頭廠。

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圖/ Intel

綜合IDM及IC設計的營業額,美國半導體廠商的營業額約占全球的54%,美國能在全球半導體市場呼風喚雨,不是沒有道理。

一甲子前半導體科技革命源頭,仍持續灌溉基礎科學研究

半導體科技是由美國公司發明,並且持續投入研究發展,因此美國半導體公司,起步很早,搶得市場先機。

支撐美國在半導體產業獨步全球的主要原因,是持續投入大筆的研發經費,讓美國公司在半導體技術持續領先,才能在競爭激烈的市場中勝出。

半導體科技的發展除了企業界必須投入龐大的資金、人才、資源外,政府機構、學術界,也必須投入資源從事基礎科學研究。沒有基礎科學的理論及突破,屬於應用科學範疇的半導體科技,就無法突破瓶頸向前發展。

美國有很多政府資助從事尖端科技研究的實驗室,以及全球一流的大學聚集全世界最優秀的人才,營造出最佳基礎科學、尖端科技的研究成果。

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圖/ 美國高通

舉例而言,美國的「國防先進研究計畫署」(DARPA)雖然專注於軍事用途,但是也資助很多尖端科技的研究計畫,改變資訊工業面貌的網際網路(Internet),就是源自DARPA的Advanced Research Projects Agency Network (ARPANET,先進研究計畫署網路)。

有堅強的基礎科學及應用科學的研發,使得美國在科技的理論基礎架構上領先全球。美國境內至少有29州具有研發基地、設施。加州矽谷及北德州,已成為半導體產業群聚的重要地區,著名的史丹福大學、加州柏克萊大學、加州理工學院、德州奧斯汀大學等,就在這兩大半導體群聚區附近,可就近支援半導體科技的研發。

1947年,美國貝爾實驗室(Bell Lab)的約翰巴汀(John Bardeen)、布拉頓(Walter Brattain)以及肖克利(William Shockley)發明電晶體,是半導體產業的先驅科技。1958年美國德州儀器(Texas Instrument)的基爾比(Jack Kilby),發明積體電路(IC),同期間美國快捷半導體(Fairchild Semiconductor)的諾伊斯(Robert Norton Noyce),也發明積體電路的製造方法。

美光 232 層 NAND 晶圓
美光 232 層 NAND 晶圓

半導體科技在美國誕生,之後不斷地有新公司投入半導體產業,並且持續投入半導體科技的研發,推動半導體產業的進步與發展。

直至今日,幾乎所有的半導體技術,不論是硬體或軟體,皆有美國的技術含量,這也就是美國能夠管制到外國公司,管制外國公司將半導體技術出口到中國的基礎。

商業模式搭配應用市場,讓產業持續投入研發墊高競爭門檻

全球晶圓製造公司(IDM及晶圓代工廠)以及IC設計公司,研發的投資非常龐大,美國公司占超過全球一半的研發金額。

2021年全球半導體公司(晶圓製造及IC設計)的研發金額約810億美元,約占產值的13.5%。與10年前(2011年)比較,當年半導體公司的研發投資金額約505億美元,10年間成長了60.4%。

美國半導體公司投入研發的金額最龐大,2021年美國半導體公司研發投入金額約450億美元,約占全球研發投入金額的55.6%左右。

非商業用 習近平 Kaliva Shutterstock.com
非商業用 習近平 Kaliva Shutterstock.com
圖/ ShutterStock

半導體研發支出金額,排在美國之後的為亞太地區(含台灣、韓國、中國等),2021年研發支出約達240億美元,約占全球29.6%。

2021年,歐洲半導體公司研發支出金額約為65億美元,約占全球8%。2021年日本半導體公司研發支出金額約55億美元,約占全球6.8%。

2021年,英特爾公司研發支出金額約152億美元,占全球約18.8%,是全球半導體公司研發支出金額最高的公司。英特爾公司大筆投資研發,儘管近年來業績不是很理想,將來發展的潛力仍不容小覷。

相對美國老大哥,台韓領頭羊們投入也比一比

排在英特爾之後的是韓國的三星電子,2021年三星電子研發支出金額約65億美元,較2021年成長13%。三星電子除了投入DRAM、NAND的研發外,對晶圓代工先進製程,也投入不少研發資源,使整體半導體研發支出堆高。

2021年台積電的研發支出約45億美元,較2020年成長約20%左右。由於三星電子的研發支出,除了晶圓代工外,必須兼顧記憶體,因此就晶圓代工部分而言,三星電子在研發的支出,應該小於台積電。

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圖/ 鉅亨網 AFP

以2021年研發支出金額占公司營業額的比重來看,美國公司平均約為16.8%,亞太地區公司約為9.8%,歐洲公司約為14.4%,日本公司約為11.5%

研發支出與資本支出不同,由於亞太地區的半導體公司集中於製造,因此研發支出占營業額的比重偏低。韓國的半導體公司主要的業務為記憶體,因此2021年韓國公司的研發支出占營業額的比重約為8.1%。台灣除了晶圓代工外,IC設計業也很蓬勃,因此2021年研發支出占營業額的比重約11.3%,較韓國高出很多。

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責任編輯:錢玉紘

關鍵字: #半導體產業
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台灣數位安全發展協會揭打詐盲點:截圖難當證據,AI加b-JADE讓數位足跡可驗證
台灣數位安全發展協會揭打詐盲點:截圖難當證據,AI加b-JADE讓數位足跡可驗證

重點一:數位詐騙生命週期極短,打完一波就轉移陣地,「下架」只處理了眼前的內容,處理不了事後追查。

重點二:台灣數位安全發展協會以AI蒐集、分類詐騙廣告,九成以上工作可由AI完成,最終判斷仍保留人工背書。

重點三:透過司法聯盟鏈b-JADE,只把資料的「數位指紋」上鏈存證,原始資料另行保存,目標是降低被害人的訴訟舉證成本。

一則可疑的投資廣告被檢舉、下架,帳號也停權了,多數人以為事情就此結束。真正麻煩的是,廣告消失的那一刻,追查詐騙集團的線索也可能跟著消失。

為了補上這個缺口,台灣數位安全發展協會正與司法聯盟鏈「b-JADE」合作,替詐騙相關資料做存證。b-JADE是一套以區塊鏈為基礎的司法存證機制,只有通過程序認證的單位才能提供上鏈服務;資料一旦上鏈,任何改動都會留下痕跡。白話說,就是替數位證據貼上「封條」,讓證據從蒐集到進入法庭,都能驗證有沒有被動過手腳。

詐騙廣告下架,為什麼還不夠?

原因在於數位詐騙的生命週期太短,下架只能處理眼前的內容。台灣數位安全發展協會理事長劉彥伯指出,傳統電話詐騙一套劇本可以拉長到半年、甚至一年;數位詐騙則像打游擊,一波結束就移往下一個平台,從廣告、社群到另一個App,一路跨平台引導被害人。

更大的問題是證據跟著斷線。被害人發現受騙時,可能已是半年後,手上通常只留得住最末端的匯款與聯絡紀錄,最初看過哪則廣告、點進哪個網站,早已消失。等到一、兩年後警方抓到詐騙集團,對方就能在法庭上反問「你怎麼證明我投過這則廣告?」劉彥伯以假設情境說明,一個集團原本可能詐騙了30億元,最後因證據不足,認定金額只剩幾千萬甚至幾百萬元。

不過,詐騙活動都會留下數位足跡,包括投放帳號、代理商、投放時間、運作國家與網址註冊紀錄,只要事先保存,日後調閱就「有憑有據」。

台灣數位安全發展協會
台灣數位安全發展協會理事長劉彥伯
圖/ 數位時代

AI都這麼強了,為什麼還要先做資料治理?

台灣數位安全發展協會的核心主張是:好的資料分析,從好的資料治理開始。所謂資料治理,就是把散落在各平台、格式不一的碎片資料,整理成來源清楚、格式一致、可以互相比對的資料。協會先確認每筆公開資料的來源、時間、權限、版本與隱私,再標上事件分類、風險評估、曝光平台、投放者與網址等標籤,才能找出彼此關聯、還原詐騙網絡。

根據協會的實證簡報,系統在一段監測期間內掃描309.5萬則廣告,通報62.8萬則(約占20%),投放當日偵測率達99.21%。劉彥伯也提到,協會與資安院、數位發展部在打詐通報查詢網的合作中,判斷率接近百分之百。

那還需要人嗎?答案是需要。現行法律仍要求有人為判斷結果背書負責,加上詐騙劇本會隨被害人的回應即時調整,因此協會讓AI處理九成多的工作,最後由人做判斷。

截圖不能當證據?b-JADE如何替詐騙證據貼上「封條」

在AI改圖越來越容易的今天,單純截圖很難在法庭上證明自己沒被竄改過。劉彥伯的比喻是:截圖比較像「我那天真的看過,還拍了一張照片」;可信存證則是把證物放進有封條、有時間、有編號、有保管紀錄的證物袋,「重點不是有沒有留下東西,而是未來能不能驗證這是不是當時那一份」。

這也是b-JADE派上用場的地方,但並不是把所有資料都放上區塊鏈。協會把原始資料與AI分析結果,保存在權限受管控的系統裡,只把每份資料的「數位指紋」交給b-JADE存證。數位指紋的特性是,內容只要有任何改動,指紋就會完全不同,因此能證明資料沒被動過;需要時,再經授權調閱原始資料,兼顧隱私與驗證。依b-JADE規範盤點,協會既有流程已符合19項要求,其餘7項缺口也逐步補強,例如存證時間改採具公信力的標準時間來源,不再依賴電腦本機。

防詐能從事後追查走向事前預警嗎?

可以,協會正把存證從被害人受騙後,往前推到「主動式上鏈」:AI判定高風險的內容,先一步蒐集存證,不必等到有人受害。

小農是第一個場景。許多消費者在網路上支持小農,錢最後卻流進冒名的詐騙集團。協會因此與農業部合作推出「農本人」系統,讓小農自行登錄銷售管道與社群帳號形成白名單,再結合AI蒐集的黑名單,一旦遭冒名就能第一時間發現並報案。這套模式未來也可延伸至網路霸凌、性私密影像等案件。

制度面也在加速。2026年8月,司法聯盟已開設認證專班,邀集司法院、法務部、高檢署、調查局與警政署相關人員受訓,相關存證應用預計明年正式推出,時程仍待聯盟拍板。

劉彥伯坦言,目前從蒐集、分案到下架的流程仍然冗長,技術正好能在保留人為背書的前提下縮短流程。他在《數位關鍵字》節目尾聲留給聽眾的一句話是:「數位安全不只是技術工具,也涉及資料的可信、法遵治理與跨領域合作。」當AI幫人更快找到線索,經得起驗證的資料,將讓每一位被害人在法庭上多一分底氣。

台灣數位安全發展協會
台灣數位安全發展協會理事長劉彥伯認為,可信存證的重點不是留下東西,而是未來能被驗證。
圖/ 數位時代

常見問答
Q1:詐騙廣告被下架後,還能當作證據嗎?
A:若事前沒有保存,下架後就很難追溯。台灣數位安全發展協會建議在內容消失前,保存投放帳號、代理商、投放時間、運作國家與網址等數位足跡,日後才能據以向平台請求調閱。

Q2:手機截圖可以當作詐騙證據嗎?
A:截圖只能證明「看過」,難以證明未被竄改。在AI改圖越來越容易的情況下,透過數位指紋與具公信力的時間紀錄進行可信存證,才能在日後驗證資料是否為當時的原始版本。

Q3:什麼是b-JADE司法聯盟鏈?
A:b-JADE是以區塊鏈為基礎的司法存證機制,只有通過程序認證的單位才能提供上鏈服務。台灣數位安全發展協會的做法是只將資料的數位指紋上鏈,原始資料另行保存在權限受管控的系統,兼顧隱私與驗證,目標是降低訴訟舉證成本。

Q4:AI可以完全取代人工判斷詐騙嗎?
A:目前不行。依台灣數位安全發展協會的做法,九成以上的蒐集與分類工作可由AI完成,但現行法律仍要求由人做最終判斷,並為結果背書負責。

Q5:小農要如何預防被冒名詐騙?
A:可登錄台灣數位安全發展協會與農業部合作的「農本人」系統,自行提交銷售管道、粉絲專頁與LINE帳號建立白名單,搭配AI主動蒐集的黑名單,遭冒名時能第一時間發現並報案。

完整對談請收聽《數位時代》Podcast《數位關鍵字》EP264。

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