評論｜制裁中興背後的晶片戰場：後進廠商有可能彎道超車嗎？

隨着中美在貿易、技術問題上多番交鋒，種種跡象顯示，美國這波包括中興事件在內的技術出口限制主張，核心除了劍指「中國製造2025」外，最重要的或許是圍堵中國5G技術的進程。5月初，美國商務部長羅斯在記者發布會上便已明示，5G技術是特朗普（川普）政府的優先發展事項。雖然近期中興事件有解決之勢，但美中兩國在5G這個戰場上的紛爭，看來並不會就此停息。

要準確掌握這波技術出口限制的意義，我們必須對通訊以及晶片產業有基本的理解，才不至於鬧出「世界上最牛的晶片製造商在中國」這種笑話（註一）。本次系列文章分為上下兩篇，上篇會以廠商的角度，以兩個技術升級的案例討論新進廠商如何發展獨特的競爭優勢，在全球市場價值鏈（註二）當中取得關鍵地位，進而達到「彎道超車」。而下篇主要以國家為中心，討論後進國家（latecoming states）如何扶植國內產業追趕先進國；更重要的是，藉由過往的經驗，可以看到國家引導發展的極限，並能評估中國在晶片產業後來趕上的可能性。

從一手包辦到分工合作：台灣廠商打出的格局

首先，任何電子產品從電腦、手機到Wi-Fi路由器等等，當中都有大量的晶片。在一個晶片上，則有數億個半導體元件，而藉由這些元件，計算機可以做出複雜的運算與輸出。當商用晶片產業在1970年代發軔之時，大多是以整合元件製造商（Integrated Device Manufacturer，IDM）的樣貌出現。也就是說，晶片公司包辦了設計到成品製出的過程，而電腦或是電器產品製造商再去購買設計好的晶片，自行組裝出售給消費者。

那時候進場的晶片廠商，現在大多是一方之霸，例如德州儀器（Texas Instruments）、英特爾（Intel）。而隨着IBM與蘋果相繼做出個人電腦，後進國家紛紛想要進入這個成長迅速的電子產品產業。其中，南韓由三星電子領軍，垂直式整合國內資源，打造出與Intel等國際領先大廠相比擬的IDM，以及與蘋果相抗衡的三星手機。

相對的，台灣的工業技術研究院（工研院）結合外資技術轉移後，創設了台灣積體電路製造公司（TSMC，台積電）與聯華電子（UMC，聯電），開始將晶片製作拆分成不同的階段。從此時開始，台灣各間公司專注在晶片製造的不同階段，例如台積電、聯電專注在晶片生產，矽品、日月光專注在外殼封裝，而從聯電拆分出來的聯發科（Mediatek）、聯詠（Novatek）則專注在設計。台灣隊的進場，徹底改變了全球晶片產業的格局。台積電、聯電等全然專注在晶片打樣與製作的公司，催生了無廠半導體公司（Fabless）。

所謂的無廠半導體公司，就是整間公司只專注在晶片設計，將生產過程分拆並交由代工廠處理。而隨着市場的擴張以及晶片越來越被廣泛使用在各種產品，無廠半導體公司也出現了不同的策略。例如聯發科、高通（Qualcomm）與博通（Broadcomm）專注在通訊設備晶片設計、聯詠與輝達（Nvidia）專注在繪圖晶片的設計，甚至有無廠半導體公司例如ARM，做出模組化的晶片架構，並將架構授權其他晶片設計公司，讓它們在ARM晶片的基礎上建構各家廠商自身的晶片。

無廠半導體公司的興起，也帶起了各種電子設計自動化（EDA）的公司。這些公司不設計晶片，但他們提供各種設計晶片所需要的軟體，以及從程式語言轉化成電路的解決方案。相應的，在硬體上還有各種設備商提供設備，讓晶片設計圖可以直接打在晶片上。

我們可以看到，隨着產業規模的擴大，半導體的價值鏈也越拉越長，每個環節都有技術上領先的公司。而這幾年來，我們甚至可以看到傳統的IDM公司為了更專注於設計而將公司拆分，例如超微（AMD）將晶片製造部門獨立成專注代工的格羅方德（GLOBALFOUNDRIES）後，自己成為無廠半導體公司。必須要注意的是，不論是無廠半導體或是半導體代工廠都是技術門檻非常高的產業，在半導體產業鏈當中，從設計到製造、封裝都有大量的專利在保護既有的廠商。

代工廠與領導廠商的權力關係

除了晶片製造的上游外，電子產業的另外一個端點，是直接面對消費者的品牌商，例如蘋果，還有為品牌廠代工組裝的原始設備製造商（Original Equipment Manufacturer，OEM）。這類公司非常多，而且一開始大多是以壓低成本以及大量接單來獲得利潤。在筆記型電腦（筆電）產業中有廣達、仁寶，而在手機產業則有富士康。

為何有些廠商的盈利以及在產業鏈中的權力會成長，而有些則會降低？這個問題一直都是組織研究以及管理學研究的重心。「全球價值鏈」這個框架提供了一個不錯的切入點。

簡單來說，全球價值鏈研究關注的是廠商與廠商之間的關係，而分析的起點通常是以全球下單的品牌、零售商或是擁有高技術、高資本門檻的生產商。這些領導廠商為了尋找較低的成本，會在全球範圍內尋找代工廠。而代工廠與領導廠商之間的權力動態大體上由幾個變項所決定：產品的複雜程度、產品可模組化程度以及廠商的製作能力。

如果代工廠能力高且產品不複雜的話，領導廠商與代工廠之間的關係會傾向由價格決定的市場交易關係，但如果產品複雜而且難以模組化生產的話，代工廠與廠商之間便需要更緊密的連結來完成產品。而這個分析框架更重要的是「動態性」，也就是說廠商之間的關係會隨着技術演進、新市場的開發等等而產生改變。

在電子產業當中，我們可以看到兩個有趣的例子，第一個是筆電代工廠在產業鏈當中逐漸取得比品牌廠更大的權力，第二個是無廠半導體公司在通訊產業當中領先整合元件製造商（IDM公司）。

筆電產業故事：代工廠為何可以超車？

1980年代，當IBM跟東芝做出商用筆電的時候，筆電產業鏈當中的主導廠商是誰尚未非常明確。首先出現的是直接面對消費者的品牌廠，這些品牌廠包含了最早做出了個人電腦的IBM以及其他美日廠商例如Dell、NEC等。在最初期，筆電是一個整合型的商品，也就是說整台筆電沒辦法模組化、區塊化的生產，必須由主導的電腦公司掌控所有的設計與組裝（這也是80年代時蘋果電腦的策略）。不過，Intel公司在此時開始生產模組化的中央處理器（CPU），也就是說，Intel並不只為了某一間電腦廠商生產它所需要的處理器，其做的中央處理器可以在每一台電腦上通用，而中央處理器坐落的主機板上再有其他晶片組連接音效、繪圖等晶片。

約莫在1990年代中期，筆電產業的廠商關係大概是，Intel這間晶片設計廠與電腦廠商合作，根據功能、市場區隔等等策略設計筆電，設計好的筆電則交給台灣的代工廠生產、組裝。這是典型的OEM模式，此時出名的台灣代工廠包括了廣達、仁寶等公司。這個時期，筆電品牌由於害怕技術與知識流出，對於代工廠的選擇通常比較小心，不會把生產委託給同時幫太多廠商代工的公司（假設一家公司接了Dell的單，此時東芝可能就不會下單了）。

然而，川上桃子的研究指出，90年代中後期開始，Intel為了確保自己生產的晶片不會被少數筆電品牌廠壟斷銷售管道，而開始將中央處理器以及晶片組模組化，以降低開發筆電的技術門檻，讓後進國有能力自行進入筆電市場。這個策略讓筆電廠商的利潤越來越低，而且越來越仰賴OEM公司。

Intel大量推出模組化晶片的另一個後果是，品牌廠越來越不需要做晶片之間的系統整合，也就是說，品牌廠的技術越來越不值錢。品牌廠為了控制成本而開始不顧代工廠的重疊性，大量把訂單給幾個能力較為高的代工廠。這讓台灣代工廠獲得了高速成長的機會，到2000年時，台灣筆電代工全球市佔率已經超過50%。大量不同種類的訂單讓台灣代工廠不只擁有組裝電腦的技術，也開始提供物流、裝配等服務，也就是從單純的OEM變成了統包方案供應商（Turnkey supplier）。

到了2000年代，隨着台灣代工廠的坐大，Intel也開始與台灣代工廠合作新的筆電設計，而又由於台灣代工廠不只收到一家筆電品牌廠的單，所以代工廠就成為了各家不同品牌的技術、資訊交換點，台灣廠商在此時也獲得了技術升級的機會。代工廠由於擁有不同國家、不同規格的筆電訂單，而對於整個筆電市場的動態有着比起品牌廠更高的敏銳度，再加上Intel策略性的合作，台灣筆電代工廠在2000年代中期後，開始自行設計筆電並且為品牌廠提供未來的市場策略。也就是說，我們買到手的一些筆電，從設計到製造可能都是廣達或是仁寶一手包辦的，品牌廠只負責行銷以及售後服務。到這時候，我們可以說台灣代工廠成功地轉型成了設備設計商（Original Design Manufacturer，ODM），最後成為一條龍的電子製造服務廠，而這些「代工廠」的技術與附加價值也都超越了品牌廠。

抽象一點來說，筆電代工廠的故事就是Intel在尋求掌控筆電價值鏈的過程中，後進國的代工廠成功地在技術門檻降低後，以規模以及組裝、物流技術成功超越既有的筆電品牌廠。這故事也類似於台積電的崛起，就是在產業規模爆發性成長的過程中，由於主導廠商間的競爭而讓代工廠成為得利漁翁，成功地累積技術，進而超車。

通訊與晶片產業合流：稱霸3G的高通，與4G的戰國時代

第二個我們可以看的故事，是無線電通訊技術研發公司高通的崛起。1985年，高通由電子通訊的著名教授所成立，從設立開始就專注在通訊技術的研發。通訊設備不像計算機般只需要優化計算能力，通訊設備的重點在於要如何有效率、準確地將資料在不同的設備之間傳遞。所以除了通訊設備內的資料處理外，更重要的是設備之間的通訊協定與標準，不同廠商之間的標準與協定如果不一致的話，就會造成設備間無法溝通。用人際溝通來比喻的話，溝通必須仰賴參與者運用同樣的語言、類似的語速以及可以互相聽到的音量等等條件，這些條件在通訊設備中，就是通訊協定與標準。而好的標準，可以較為節省能源與頻寬（在同樣的頻寬中可以傳遞更多訊息）。

我們熟知的3G、4G等等，其實不是單一的技術規格而是技術標準，也就是說3G網路可以實現3M/S這樣的下載速度，而可以達到這樣速度的技術規格組合起來就是3G標準。1G、2G是摩托羅拉以及諾基亞的天下，他們採用的通訊技術規格被幾乎全世界的廠商所採用。

高通一直鑽研的技術是分碼複存技術（CDMA），這技術的重點是將語音轉換成一組又一組的數位封包後發送。高通在這技術發展的過程當中布下了非常多的專利，從外圍不重要的技術到核心技術通通申請專利，讓其他廠商發展CDMA技術時無法繞過。而高通在2000年左右開始跟南韓合作，用高通開發的CDMA2000規格作為電信業者的標準。在南韓證明可以非常有效率地實現3G標準後，這個標準便藉由高通主導的「第三代合作夥伴計劃2」（3GPP2）推廣到世界。為了繞開高通的專利布局，許多電信業者也投入W-CDMA這個標準，但採用這個標準仍然需要給付高通不少專利授權金。

在蘋果於2007年推出了第一代iPhone之後，可以瀏覽網頁成為智慧型手機的基本要求，這時高通的獲利又再度大幅擴展，首先是高通的老本行──晶片設計，試想想，3G的通訊晶片有誰可以做得比制定這個標準的公司更好？另一個優勢是授權金，即便手機不是配備高通設計的晶片，只要手機晶片碰觸到3G通訊的話，高通就會跟製造商索取專利授權金。也就是在這樣兩頭賺的狀況下，高通成功地超越了Intel，成為市場上最炙手可熱的晶片公司。

提到高通在通訊晶片上的成功，就不得不提ARM這個架構以及公司。大家應該可以想見，電子產品的運算中心是中央處理器，而個人電腦的中央處理器從80年代以來就是被Intel所壟斷，而Intel基於複雜指令集（CISC）所開發的x86架構，也成為業界的唯一標準。在電腦處理器領域，只要使用這個架構就可能踩到Intel的專利。（註三）

然而，手機、平板、汽車導航等嵌入式設備由於運算複雜程度以及節能的需求，並不採用Intel的架構，而大多數採用精簡指令集（RISC）這個架構。而將這個架構發展得最為完整的公司，就是ARM。ARM在90年代初期從愛康電腦（Acorn）中獨立出來後，由蘋果電腦投資開發有別於Intel的中央處理器，而當蘋果面臨倒閉危機的時候，ARM的高股價讓蘋果免於破產。直到2000年代，ARM發展出了一種有別於Intel的商業模式，ARM基本上不會為客戶設計整個晶片組，而是提供晶片基礎架構的專利授權，並與客戶合作開發所需晶片，這種獲利方式被稱為IP核授權（IP core）。在2000年代興起的晶片設計公司，例如高通與聯發科，基本上都是採用ARM架構為基礎做設計。

高通看似在3G協定以及晶片上都大獲全勝，並準備以同樣的方式進軍4G，希望可以在4G協定上也躺着賺，不料此時殺出了一個強力的競爭對手──Intel與WiMAX。WiMAX是Intel與台灣政府、廠商合作開發，符合4G標準的技術規格。它採用了OFDM這個被應用於Wi-Fi的通訊技術，實現了4G標準並且繞過了高通的專利。

可是與此同時，不想再被IT廠商壓着打的電信商亦開始合作主導新的4G標準的制定，也就是在既有的硬體設備的基礎上，開發兼容CDMA（高通強項）與OFDM規格的LTE（就是手機上看到的那個LTE）。LTE的優勢在於，它既繞過了高通的核心專利，而且不像WiMAX需要全面更換硬體，只需要將主機升級即可。更重要的是，實現LTE規格的專利散落在各個廠商手裏，沒有哪一家可以像高通在3G時那樣獨大。LTE的出現也逼得Intel放棄WiMAX還有高通放棄繼續靠通訊協定稱霸4G的布局，4G（以及未來的5G）專利目前來說是百家爭鳴，沒有哪家獨大到可以跟其他廠商收取高額的授權金。

簡單來說，高通的崛起是在新的技術標準制定後，藉由早早埋下的專利地雷控制了價值鏈，高通能崛起依賴的不只是晶片設計而是通訊協定。通訊協定對於既有的晶片產業來說是個全新的玩意，它並不在既有晶片廠的布局範圍內。我們也可以看到，Intel這十年來在行動裝置的晶片上屢屢吃悶虧，能與高通一爭高下的反而是被Intel逼出電腦晶片設計的聯發科。聯發科在中國白牌手機（山寨機）中賺了很大一筆，Intel做高階手機晶片做不過高通，在中低階端又不比聯發科便宜，再加上三星與蘋果兩個手機大廠都採用ARM架構自行研發晶片，原本的電腦晶片王者在通訊設備上完全佔不到便宜。

超車的契機：新模組、新協定

從電腦組裝到通訊晶片，我們都可以看到新進廠商成功超越既有的廠商，而在價值鏈上取得主導地位。在電腦組裝產業上，是佔據價值鏈不同位置的廠商（Intel以及筆電品牌廠）在競爭主導地位時，為新進的筆電組裝廠開啟了學習以及升級的機會。而在通訊晶片上，新的技術與標準規格讓新的廠商佔據了價值鏈上的主導地位。用價值鏈的分析框架來說，不論是Intel的晶片組或是ARM的架構都是新的模組。模組化產品對於廠商而言，最大的好處是可以不用為了不同客戶的需求而特製化生產，而在客戶不再下單時也可以微調，並馬上轉移客戶，進而改變生產商與客戶之間的權力關係。

新的模組化生產也可以讓其他廠商在生產鏈中有介入的機會，原本整合式生產都必須要看主導廠商的需求以及臉色，但在模組化生產之後，產品被切割成一塊塊模組，新進廠商可以專注在新的模組上面，進而在價值鏈上佔據更有利的位置。

除此之外，掌握規格標準的廠商可以針對對手提出大量專利侵權訴訟，這樣的公司更是容易在價值鏈上取得主導地位。Intel的中央處理器晶片組定義了主機板的規格，而高通在90年代鴨子划水研發的CDMA2000也定義了3G的規格，這是廠商取得價值鏈上主導地位的利基（niche）。不過，技術標準的制定除了技術本身的效率外，還有許多要素決定，例如在WiMAX與LTE的競爭中，就因為既有廠商的利益關係使然，讓比較沒有效率的LTE勝出；而又例如在3G的標準中，高通在南韓的成功也成功說服大部分電信業者採用CDMA2000。

簡言之，要能在全球規格標準上競爭，除了技術的優越、本國市場的大小之外，還有廠商在國際市場上的說服能力，這牽涉到不只是技術的好壞，更重要的是廠商是否願意遵守國際市場上的遊戲規則。技術先進國家不容易輕易與華為合作試用新的通訊技術，除了因為華為技術可能真的不如其他廠商外，中國政府在地緣政治上的野心、對於資安的不重視、對於專利規則的無視等，都讓其他國家對採用華為的技術標準有較大疑慮。因此，華為開發的標準暫時也只通行於中國國內，或頂多輸出至其他開發中國家，難以說服其他技術大國採用中國創立的標準，這也成為了中資企業要彎道超車的一大局限。

（下篇）

（黎班，在學院間流浪的寫字人）

註一：姑且不論台積電所在的新竹是不是中國的一部分，台積電在IT價值鏈當中的位置就跟這次美國的技術出口限制沒什麼直接關係，中國媒體應該要主張聯發科是中國的才能挽回顏面。

註二：全球價值鏈（global value chain）是社會學家Gary Gereffi在全球商品鏈的基礎上開展的分析架構。全球商品鏈（global commodity chain）關注的是1980年代中期後，以美國為首的零售、製造業開始在全球範圍內尋找供應商，而由於美國市場強大的購買力而讓買家有辦法藉由品管、技術標準等等控制商品鏈；與前述買家主導產品鏈相對的，是技術高度複雜的製造業（以汽車、飛機等精密產品為典型），這類產業由於要求特殊規格以及零件之間的高度契合性，很容易成為以一家上游廠商為主的生產者主導產品鏈。

全球價值鏈則是在生產者主導與買家主導這兩個端點間，區分不同的廠商關係。例如模組化生產的關係、高度相互依賴關係等等。決定廠商間關係的除了廠商的能力外，還有零件的複雜程度以及可被規格化程度。零件的複雜程度越高，單一廠商整合的成本就越高，此時，供應商的能力以及產品的規格化就很重要了。在供應商能力強，可規格化程度越高的情形下，供應商與採購者之間的權力關係就會越平等，而如果沒辦法規格化的話，兩個廠商就會形成較為複雜的合作、依賴關係。但如果供應商能力弱的話，採購者就會有更強的控制力，讓兩者的關係類似於子母公司。

註三：在個人電腦中央處理器產業，唯一可以與Intel對抗的是IBM策略性扶植的超微半導體（AMD）。