重點一 : 南韓研究報告示警, 中國半導體技術在多個領域已超越南韓,尤其在成熟製程(28奈米以上)方面 ,中國市佔率已達31%,直逼台灣的44%。
重點二 : 報告指出, 美國在半導體五大關鍵領域全面領先,台灣則在晶圓代工和先進封裝技術的商業化方面位居全球第一。
重點三 : 南韓半導體產業面臨基礎研究薄弱、人才外流、政府支持力度不足等困境,恐難以維持現有競爭力。
針對全球半導體產業發展現況,南韓科技評估與規劃研究院(KISTEP)於2月23日公布「三大關鍵領域技術水準深度分析」,示警 「南韓絕大多數的半導體技術已經被中國追上。」
報告指出,2025年全球半導體市場規模估計上看6,970億美元, 各國市佔率以美國以50.2%居首,南韓13.8%、歐盟12.7%、日本9.0%、台灣7.0%、中國7.2%。
值得注意的是,南韓市佔率自2021年的21.0%大幅下滑,主因在於其主力產品記憶體市場規模同期萎縮40%,而系統半導體市場擴張15.4%未能彌補缺口。
中國成熟製程市占逾30%!台灣晶圓代工全球第一
報告揭示全球半導體產業的全球分工與關鍵參與者,其中美國在半導體設計領域具有顯著的主導地位,特別是在先進處理器(CPU、GPU、FPGA、DSP、RFFE及蜂巢式基頻處理器)方面,企業部分則有輝達(NVIDIA)、高通(Qualcomm)、超微(AMD)和博通(Broadcom)。
台灣(TSMC)和美國(Intel)在邏輯晶片(特別是領先10奈米及10奈米以上製程)的設計和製造中扮演關鍵角色,顯示設計與製造之間的緊密合作。
記憶體(DRAM、HBM)領域則主要由韓國(Samsung、SK hynix)和美國(Micron)主導,突顯記憶體市場的地域集中度。
而中國在成熟製程(28奈米以上)領域快速擴張, 2023年與台灣合計佔據全球70%產能。其中,台灣44%、中國31%,主要應用於消費電子與汽車產業。 此趨勢對南韓傳統優勢的記憶體市場構成壓力,中國長江存儲(YMTC)與長鑫存儲(CXMT)已接近技術追平,正以產能優勢搶佔市佔率。
而若從半導體生產流程分析, 美國掌握高附加價值的設計環節(佔整體價值50%),尤其電子設計自動化(EDA)與核心IP領域具壟斷地位;台灣在晶圓代工(2023年Q3市佔率70%)與後段封測(OSAT市佔49.1%)居全球首位 ;日本則在材料與設備供應鏈(如東京電子)具關鍵地位。
南韓強項集中於製造工藝,在先進製程量產技術達美國92.9%、台灣92.4%水準,但基礎研究(78.8%)與設計技術(79.4%)落後主要競爭對手,此結構性弱點導致系統半導體發展受限。
解析半導體關鍵5大領域:美國持續領先、中國強勢崛起中
該研究院針對39名南韓專家實施問卷調查,針對南韓、中國、日本、歐盟、美國及台灣在五大半導體技術領域的技術水準進行深入解析,並強調各國在「基礎能力」與「商業化」層面的相對優劣勢。
項目1:高密度記憶體技術
基礎能力 :美國以98.2%居首,中國(94.1%)位居第二,南韓(90.9%)排名第三。
商業化 :美國仍然領先(95.5%),南韓(93.2%)次之,中國(92.7%)位列第三。
依據報告指出,南韓在記憶體技術的商業化層面表現突出,但基礎能力已被中國超越,顯示中國在此領域的研發投入與追趕速度值得關注。
但要強調的是,高密度記憶體的產品範疇十分廣泛。例如AI必須的HBM(High Bandwidth Memory,高頻寬記憶體),領導廠商仍是韓國大廠SK海力士(SK Hynix),而非中國廠商。
高密度記憶體技術是什麼?
旨在提升記憶體晶片上儲存資料的容量。例如,NAND快閃記憶體 (NAND Flash Memory),是目前固態硬碟(SSD)和手機儲存常用的高密度記憶體類型。透過3D NAND技術,記憶單元被垂直堆疊成多層結構(類似蓋大樓),而不是平面展開,這讓儲存密度大幅提升。例如一塊512GB的SSD可能只有指甲大小,但能儲存數千張照片或數小時的高解析度影片。
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項目2:半導體先進封裝技術
基礎能力 :美國(96.3%)領先,台灣(87.9%)第二,日本(78.8%)第三,南韓與中國並列第四(74.2%)。
商業化 :台灣以98.3%居首,美國(94.2%)緊隨其後,日本(77.9%)第三,南韓排名第四(77.5%)。
報告分析指出, 台灣在封裝技術的商業化層面遙遙領先,反映其後段製程的全球競爭力。 而南韓雖在基礎能力與商業化方面均排名第四,但與台灣和美國存在差距明顯。
半導體先進封裝技術是什麼?
一種在傳統封裝技術基礎上發展起來的更高級封裝方式,旨在通過更精密的製程和更複雜的結構設計,將多個晶片或不同功能的晶片整合在同一個封裝內,以實現更高的性能、更小的尺寸和更低的功耗。例如,台積電的CoWoS就是先進封裝技術之一。
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項目3:人工智慧半導體技術
基礎能力 :美國以100%絕對領先,中國(88.3%)第二,南韓(84.1%)第三。
商業化 :美國同樣以100%居首,台灣(85.6%)第二,中國(84.4%)第三,南韓排名第四(81.9%)。
美國在AI半導體技術中全面領先,而中國在基礎能力上超越南韓。報告指出,南韓需加強AI晶片設計與應用生態系統,以縮小差距。
人工智慧半導體技術是什麼?
是專為執行人工智慧演算法而設計的晶片。例如,輝達推出Blackwell架構所採用的H100、B100、B200或GB200 Grace Hopper等晶片;或是由Google開發的TPU(Tensor Processing Unit)等。
項目4:功率半導體技術
基礎能力 :美國以96.5%居首,歐盟(91.0%)次之,日本(88.5%)第三,南韓僅排名第六(67.5%)。
商業化 :美國仍然領先(96.0%),中國(89.3%)第二,歐盟第三(88.0%),南韓同樣墊底(67.5%)。
報告指出,南韓在功率半導體領域表現最弱,不僅遠低於歐美日等先進經濟體,也落後於中國。這反映出其在第三代半導體材料與應用上的研發不足。
功率半導體是什麼?
主要功能是將電能轉換為特定形式,以提高電力使用效率和穩定性,包括功率晶體管、二極體和電力模組等,這些元件在高電壓和高電流的環境下運行,具有高效能、低損耗的特點。例如全球功率半導體龍頭英飛凌(Infineon Technologies,產品線涵蓋 MOSFET、IGBT、SiC 等,廣泛應用於汽車、工業、消費電子等領域;荷蘭半導體公司恩智浦(NXP Semiconductors)也是領頭公司之一。
項目5:次世代高效能感測技術
基礎能力 :美國以98.8%居首,歐盟第二(90.4%),日本第三(87.5%),南韓排名第五(81.3%)。
商業化 :美國仍然拔得頭籌(97.1%),歐盟第二(89.6%),日本第三(88.3%),南韓位列第五(82.5%)。
報告指出,在感測技術方面,美歐日具備明顯優勢,而南韓不僅落後於上述三者,也被中國超越。這可能與南韓在非視覺感測器應用上的不足有關。
高效能感測技術是什麼?
指的是能夠以高精確度、快速響應和低能耗檢測並轉換物理信號(如溫度、壓力、光線等)為可測量數據的先進技術。例如,Bosch(博世)以其MEMS感測器聞名,廣泛應用於汽車(如安全系統)與消費電子(如智慧型手機),其所整合的加速度計(Accelerometer)和陀螺儀(Gyroscope),可用來檢測運動、加速度、傾角或旋轉。
結論:封裝成南韓軟肋,工程師嚴重外流成隱藏危機
報告總結,美國在5大項目中全面領先,無論是基礎能力還是商業化,美國均處於壓倒性優勢地位,這得益於其強大的研發投入、高端人才吸引力以及完備的產業生態系統。
中國則在多數技術領域的基礎能力上已超越南韓,例如高密度記憶體和AI半導體領域,同時商業化能力也逐漸縮小差距。 值得一提的是,參與此次調查的專家曾在2022年時認為,南韓在先進封裝、次世代高效能感測技術等方面均領先中國,但此優勢僅在2年時間內,情況就發生反轉。
至於台灣,則在封裝技術商業化方面全球第一,後段製程能力成為產業競爭的重要支柱;而南韓雖仍保有一定競爭力,但其基礎研究相對薄弱,在功率半導體和感測器等新興應用領域表現不佳。
報告也指出, 各國企業在2022年於半導體研發的投資佔其營收的比率:美國19.5%,歐洲14.0%,日本12.0%,台灣11.0%,而南韓只有9.5% ;除此之外,在先進封裝領域,南韓技術水平為美國90%,但商業化能力(77.5%)大幅落後台灣(98.3%),主因缺乏全球前十大封裝企業。
報告強調,綜觀各國半導體補助規模顯示,美國《CHIPS法案》達527億美元、歐盟達430億歐元、日本也投入5兆日圓,均超越南韓《K-Chips法案》。而中國第三期大基金更募資1,500億美元,重點投資設備與材料國產化。
另一方面,台灣通過「埃米世代半導體計劃」研發0.1奈米技術,結合台積電研發支出佔營收11%的投入強度(2024年數據),確保製程領先。反觀南韓政府研發投資僅佔企業總支出32%,低於美國(58%)與日本(47%)。
雪上加霜的是,南韓國內理工科博士生數量年均減少3.2%,同時核心工程師外流比例升至14.7%(2024年數據)。相較之下,美國通過《CHIPS法案》擴大人才簽證配額,2023年吸納全球42%半導體高端人才。
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資料來源:KISTEP
本文初稿為AI編撰,整理.編輯/ 李先泰