美中科技戰升溫,晶片禁令對全球半導體產業造成衝擊。本文深入探討美光(Micron)如何在逆境中突圍,利用美國政府補貼、技術優勢和供應鏈調整,打造全美最大晶片廠,鞏固其市場領導地位。

美光(Micron)身為美國唯一的主要記憶體晶片製造商,正大舉擴張其先進記憶體生產版圖,目標是在美國建造全新晶圓廠(fab)。儘管面臨中國市場禁令的波動風險,Micron 依然決定斥資數十億美元,在愛達荷州博伊西(Boise)及紐約州北部進行創紀錄的投資。以下將帶您深入了解 Micron 這項重大計畫的背景、挑戰與潛在影響。


記憶體晶片的重要性與 Micron 的獨特地位

在所有電子裝置與生成式 AI 時代中,資料儲存和存取需求只增不減,記憶體晶片正是其中的關鍵。市面上的記憶體主要分為兩大類:

  • DRAM(動態隨機存取記憶體):靠近中央處理器(CPU),用於即時處理,速度快但斷電後資料會消失。
  • NAND Flash:具備非揮發性,可長期儲存資料,如電腦的 SSD 或記憶卡等。

目前全球最主要的記憶體供應商僅剩三家:三星(Samsung)、SK 海力士(SK Hynix),以及來自美國的 Micron。這三大廠商不斷競逐高效能與低成本的生產技術,而 Micron 作為唯一的美國記憶體大廠,不僅肩負國家級產業安全的重要性,更將透過建造全新晶圓廠,大幅強化在先進製程的競爭力。


投資千億美元:紐約與博伊西超大晶圓廠

Micron 宣布未來二十年內,將在美國投資高達 1000 億美元,其中位於紐約州的四座晶圓廠面積合計將達 240 萬平方英尺,號稱「史上最大美國晶片專案」。此外,博伊西的新廠也在 2022 年 10 月舉行了首塊混凝土的澆置典禮,預計廠房將超過 60 萬平方英尺,比原有廠區大上十餘倍。

這些超大規模的晶圓廠並非僅僅是廠房外觀壯觀,還象徵 Micron 為了量產記憶體所需的經濟規模。相比高單價的 CPU 或 GPU,記憶體晶片屬於相對廉價的「大宗產品」,必須靠大面積生產才能達到成本效益。同時,先進製程需要安裝數百萬或甚至上億美元的設備,例如昂貴且龐大的 EUV(極紫外光)微影機台,用來刻畫晶片中最細微的線寬與結構。


美國製造:成本與人才的雙重考驗

儘管 Micron 選擇將先進記憶體生產帶回美國,但也面臨不少挑戰。相較於亞洲,美國的土地與人力成本普遍較高,但得益於近年來水電資源的相對穩定與價格下降,使大型工業用電更具競爭力。尤其在博伊西和紐約,豐富水源與綠色能源對生產過程的穩定供應至關重要。

同時,美國也在積極培育相關半導體人才。紐約州過去已有全球晶圓代工大廠格羅方德(GlobalFoundries)以及其他半導體企業進駐,相關的教育體系和技術培訓已相對成熟。各級政府與 Micron 也攜手推出從 K-12 到研究所的產學合作計畫,培育下一代的半導體工程人才。


Chips Act 與綠色晶片法案的推波助瀾

面對全球對先進製程需求的競爭,美國聯邦政府推出「Chips and Science Act」,預計提供逾 527 億美元的補助,鼓勵半導體產業在美國本土製造。同時,紐約州州長 Kathy Hochul 也推動了「綠色晶片法案」(Green Chips Act),為 Micron 提供高達 55 億美元的稅收優惠。

Micron 預計在博伊西和紐約的擴廠完成後,將使全美在全球記憶體生產市場的佔比從原先的 2% 提升至 15%,大幅強化美國本土在先進記憶體領域的市佔。同時,根據 Micron 與紐約州政府的協議,這些新廠還將創造超過 5 萬個工作機會,對當地經濟發展具有重大意義。


中國禁令與全球佈局

Micron 努力擴張美國境內產能的同時,也面臨來自中國的禁令衝擊。由於美中之間的科技競爭日益升溫,中國國家互聯網信息辦公室(CAC)於 2023 年 5 月宣布以「網路安全風險」為由,限制部分 Micron 產品在中國市場銷售。這項禁令威脅到 Micron 約四分之一的營收來源,對公司未來的營運是重大挑戰。

然而,記憶體因屬「通用性商品」,中國可選擇向韓國廠商或其他小型中國本土廠商採購。雖然如此,一旦市況再次出現需求大增或產能短缺,中國市場仍可能再度向 Micron 採購。而為了分散風險,Micron 也宣布在印度投資 27.5 億美元,用於封測(組裝與測試)生產線,持續拓展其全球製造佈局。


新世代AI需求與 Micron 的未來

即便當前記憶體市場因手機與電腦需求放緩而供過於求,長期來看,包括生成式 AI、車用系統與高階手機等創新領域的龐大運算需求,將為 Micron 的記憶體業務帶來源源不絕的機會。Micron 預計量產的新一代 HBM(High Bandwidth Memory)正是專為 AI 與高階運算而設計,可顯著提升模型推論與學習效率。

Micron 執行長 Sanjay Mehrotra 更表示,未來 AI 與雲端應用對記憶體需求只會加速成長,使記憶體在整體半導體市場的占比持續擴大。透過在博伊西和紐約的大規模投資,Micron 不僅能回應全球對高階記憶體的需求,也能為美國重奪先進製程製造能量。


結論

Micron 在美國的擴廠計畫,不僅是企業層面的成長策略,也代表美國半導體產業在地生產回流的重大里程碑。面對中美之間的科技與經貿角力,Micron 所代表的不僅是記憶體市場的龍頭品牌,更是美國在先進製程領域的關鍵象徵。隨著晶圓廠陸續投入運轉,Micron 預計在 2027 年開始在紐約生產先進晶片,並於未來數十年內大幅提升美國在全球記憶體市場的佔比。

最終,無論是手機、汽車、高階運算或 AI,對記憶體需求的升溫都將推動 Micron 的長期發展。若能成功整合生產技術、政府政策與市場需求,Micron 將繼續穩固其作為全球記憶體領導者的地位,同時為美國半導體產業注入更強的競爭優勢。