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市場概況
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台積公司卓越表現

民國一百零三年,即使面對既有競爭者及新進競爭者的挑戰,台積公司在全球半導體業之積體電路製造服務領域,仍估計以54%的市場佔有率持續保持領先地位。

擁有最先進的製程技術是台積公司在專業積體電路製造服務領域保持領先地位的重要關鍵。民國一百零三年,約有42%的營收來自28奈米及以下更先進製程。

除了專注於贏得客戶信任外,台積公司於民國一百零三年持續強化「開放創新平台」(Open Innovation Platform® initiative)以提供更多的創新服務。在民國一百零三年舉辦的「開放創新平台生態論壇」(OIP Ecosystem Forum),台積公司揭露了16奈米鰭式場效電晶體強效版(16nm FinFET Plus)(包括完整晶片與矽智財設計)參考流程,以彰顯透過「開放創新平台」整合設計的成功。民國一百零三年十月在美國加州聖荷西舉行的開放創新平台生態論壇,邀請了客戶及產業生態夥伴共襄盛舉,展示透過「開放創新平台」合作所創造之價值及促進創新之綜效。

台積公司提供客戶最全面、涵蓋持續投資的先進技術以及特殊製程技術的專業積體電路製造服務技術,這是本公司得以領先競爭對手及為客戶創造更多附加價值的主要原因之一。

台積公司持續提升半導體製程技術,在民國一百零三年開發與已提供的製程包括:

先進製程技術

  • 發展10奈米鰭式場效電晶體製程技術(10nm FinFET),以確保台積公司的技術領導地位,並預計於民國一百零四年第四季開始試產。10nm FinFET提供最佳的閘密度與成本優勢以及速度與功耗優勢,可滿足客戶不同的產品需求,包括加速處理器(APU)、中央處理器(CPU)、場域可程式化閘陣列(FPGA)、圖像處理器(GPU)、網路等新世代產品的需求,以及行動運算之應用,例如智慧型手機、平板電腦及高端的系統單晶片(SoC)產品。
  • 16奈米FinFET強效版製程(16FF+)如時於民國一百零三年第四季完成所有可靠性驗證。相較於台積公司的平面式20奈米系統單晶片(20SoC)製程,16FF+速度增快40%,在相同速度下功耗降低50%,能夠協助客戶達到最佳效能與功耗,成功支援下一世代高階行動運算、網通及消費性產品的應用。
  • 20奈米系統單晶片製程技術(20SoC)已順利擴產並進入良率穩定的量產階段。藉由先進曝光技術的導入,此一製程在密度及功耗方面的優勢皆優於28奈米,更能滿足效能導向產品及更先進行動運算產品的應用。
  • 28奈米高效能製程技術(28HP)支援效能導向的應用如中央處理器、圖像處理器、加速處理器、可程式化閘陣列及高速網路晶片等。
  • 28奈米高效能行動運算製程技術(28HPM)支援高效能的平板電腦、智慧型手機及系統單晶片等產品應用。
  • 28奈米高效能精簡型製程技術(28HPC)支援主流智慧型手機、數位電視、儲存裝置及系統單晶片等產品應用。28HPC製程具備優異的製程控制及最佳化的設計解決方案,能進一步縮小晶片尺寸、提升晶片設計效率並大幅降低功耗。
  • 28奈米低耗電製程技術(28LP & 28HPL)及射頻製程技術(28LP-RF & 28HPL-RF)支援初階智慧型手機、應用處理器(AP)、平板電腦、家庭娛樂及數位消費性電子產品應用。
  • 40奈米泛用型製程技術(40GP)支援中央處理器、圖像處理器、場域可程式化閘陣列、硬碟驅動晶片(HDD)、遊戲機(Game Console)、網路處理器及千兆位元乙太網路控制器(GbE)等性能導向的應用市場。
  • 40奈米低耗電(40LP/40LP+)及射頻(RF)製程技術提供智慧型手機、數位電視(DTV)、機上盒(STB)、遊戲晶片及無線網路連接產品解決方案。
  • 開發40奈米超低耗電製程技術,預計於民國一百零四年開始生產,可支援物聯網及穿戴式裝置相關產品應用,包含無線網路連接產品、穿戴式應用處理器及感應器微控制器。
  • 相較於55奈米低耗電製程(55LP),55奈米超低耗電製程(55ULP)可進一步降低操作電壓達20∼30%,以減少動態與靜態功耗,同時大幅延長電池的使用壽命達二至十倍。此外,55ULP亦整合了射頻製程與嵌入式非揮發性快閃記憶體製程,能讓客戶的系統晶片設計更為簡單。

特殊製程技術

  • 28奈米HPM製程技術通過車用電子應用規格驗證,並開始試產。
  • 開發40奈米非揮發性嵌入式快閃記憶體製程技術,預計於民國一百零四年下半年開始生產,相關應用包含高耐讀寫安控微控制器 (High Endurance Security MCU),無線通訊微控制器 (Wireless MCU),高性能微控制器 (High Performance MCU)。
  • 55奈米非揮發性嵌入式快閃記憶體製程技術已經開始正式量產,主要應用包括可編程邏輯陣列 (FPGA)與通用型微控制器等產品。
  • 開發55奈米超低功耗 (ULP) 非揮發性嵌入式快閃記憶體製程技術,並預計於民國一百零四年年初推出。主要產品應用包括以電池供電的無線通訊微控制器(Wireless MCU)、物聯網裝置 (IoT Devices)、穿戴式裝置 (Wearable Devices)以及通用型微控制器。
  • 客製化55/65/90奈米非揮發性嵌入式快閃記憶體製程技術,通過車用電子應用規格驗證,並開始量產。
  • 55奈米高壓製程進入量產,並提供業界面積最小的靜態隨機記憶體單元,可幫助縮小面板邊框設計,以支援應用於高階手機超級視網膜解析度(Super Retina)的面板驅動晶片。
  • 65奈米台積堆疊式照明(TSMC Stacked Illumination)互補式金屬氧化物半導體影像感測器製程技術通過驗證,預計於民國一百零四年第一季接受客戶設計定案。
  • 八吋及十二吋 0.13微米雙載子-互補式金氧半導體-擴散金屬氧化半導體(Bipolar-CMOS-DMOS, BCD)製程技術已具備量產能力,預計於民國一百零四年上半年通過美國汽車電子協會(Automotive Electronic Council, AEC) AEC-Q100 Grade 0 等級產品規格驗證。
  • 0.18微米第二代BCD製程技術已為多個客戶生產多種晶片產品,並已通過車用電子應用規格驗證。此一技術提供具有全球競爭優勢的LDMOS Rds(on)性能及從6伏至70伏的寬廣電壓以支援電腦運算、通訊、消費性電子、穿戴式裝置以及車用電子市場等多種應用。
  • 成功結合0.18微米非揮發性嵌入式快閃記憶體製程技術與18伏(18V)高壓製程技術,適用於特別重視類比效能的產品應用,例如觸控控制晶片。
  • 支援功率元件(Power Discrete)產品應用的0.5微米矽基氮化鎵100伏特增強型高速電子遷移率場效電晶體 (GaN on Silicon High Electron Mobility Transistor, GaN on Silicon HEMTs) 製程技術已經通過驗證。650伏特矽基氮化鎵製程技術預計於民國一百零四年完成驗證。矽基氮化鎵製程技術能夠減少通道損耗(Conduction Loss)與切換損耗(Switching Loss),進而提升功效。
  • 推出28HPC 5V LDMOS高精密類比 (High Precision Analog) 製程,並成功整合音訊放大器(Amplifier)。
  • 成功為客戶量產全球最小的互補式金氧半導體微機電單晶片 (CMOS-MEMS Monolithic) 加速度計(Accelerometer)。

市場分析

民國一百零三年,台積公司預估全球半導體市場的產值約為美金3,540億元,較民國一百零二年成長10%。其中,從事半導體製造的積體電路製造服務業產值約為美金420億元,年成長率為14%。

產業未來展望、機會與挑戰

積體電路製造服務市場的需求與供給

經過了民國一百零二年11%的成長後,受惠於無晶圓廠設計公司市佔率增加(相對於整合元件製造公司)以及先進製程的引進,積體電路製造服務領域再次呈現雙位數百分比成長,在民國一百零三年達到14%。

民國一百零四年整體半導體產業預計將呈現中等個位數百分比成長。長期而言,因電子產品採用半導體元件的比率提升,無晶圓廠設計公司持續擴大市佔率,以及系統公司增加特殊應用元件直接委外代工,自民國一百零三年至民國一百零八年,積體電路製造服務領域的成長可望較整體半導體產業4%年複合成長率為高。

積體電路製造服務領域位居整個半導體產業鏈的上游,其表現與通訊、電腦、消費性電子產品等主要終端產品的市場狀況息息相關。

通訊

就通訊產業,尤其是手機部分而言,民國一百零三年的單位出貨量達4%的平穩成長。擁有較多半導體組成元件的智慧型手機呈現更強勁的25%年成長率,更是帶動成長的主要力道。

手機由3G演進至4G/LTE及LTE-Advanced將推動市場呈現雙位數百分比成長。民國一百零四年,擁有更高效能、更低耗電及更多智慧型應用的智慧型手機,將更為吸引消費者的購買興趣;同時,中低階智慧型手機在新興市場國家的普及,亦是推動手機市場成長的新動力。

低耗電特性的晶片對手機製造商而言是不可缺少的一環。擁有最佳成本、耗電及外型尺寸(晶片面積)的系統單晶片,以及對於運算複雜軟體的高效能需求,將加速先進製程技術的推進,而台積公司在先進製程技術方面已居領導地位。

電腦

繼民國一百零二年電腦相關領域衰退10%之後,民國一百零三年電腦相關領域產品的單位出貨量減少1%,衰退幅度減緩的主要原因在於換機週期、微軟中止支援Windows XP以及平板電腦銷售趨緩。

展望民國一百零四年,預期電腦產業將呈現低至中等個位數百分比衰退。然而,多樣化的電腦型態(例如:可變式筆電、超輕薄筆電及低價筆電)、作業系統的更新以及消費者換機潮,仍有助刺激電腦的消費。

因應低耗電、高效能及高整合度的電腦主要半導體元件如中央處理器、繪圖處理器與晶片組等的需求,產品設計將朝向先進製程技術發展。

消費性電子

民國一百零三年,消費性電子產業整體單位出貨量較民國一百零二年衰退3%,電視遊樂器及電視訊號轉換帶動電視遊樂器及數位機上盒市場的成長;然而數位相機、MP3播放器以及掌上型遊戲機的銷售,則受到智慧型手機的影響呈現下滑。

展望民國一百零四年,消費性電子產業將介於持平與微幅下降之間;4K超高解析度電視亦將維持高成長。台積公司將能夠掌握此波成長趨勢,針對4K超高解析度電視市場提供先進製程技術。

產業供應鏈

電子產品的供應鏈複雜而冗長,且各個環節環環相扣。身處產業鏈的上游,半導體元件供應商必須提供即時且充足的產能以因應市場的激烈變化,而積體電路製造服務更是確保產業鏈穩健的重要元素。台積公司身為積體電路製造服務領域的領導者,將持續提供最先進的製程技術及充足的產能,以確保整體產業的穩定與持續創新。

台積公司之市場定位、差異化與策略

台積公司的市場定位

台積公司在先進製程技術及特殊製程技術的發展上持續領先專業積體電路製造服務領域,民國一百零三年的市場佔有率約為54%。依據地區劃分,其中來自北美市場的營收佔台積公司總體營收的69%、日本與中國大陸以外的亞太市場佔13%、中國大陸市場佔7%、歐洲市場佔6%、日本市場佔5%。依據終端產品市場來區分,電腦相關產品佔台積公司總體營收的10%、通訊相關產品佔59%、消費性電子產品佔10%、工業及標準性產品則佔21%。

台積公司的差異化優勢

台積公司在業界的領導地位奠基於「先進技術、卓越製造、客戶信任」的三大差異化競爭優勢以及優異的業務策略。

身為技術領導者,台積公司一直以來均是首家致力研發最新世代技術的專業積體電路製造服務公司;同時,台積公司也致力於將更先進的製程技術導入較成熟的特殊製程技術,因此取得領先地位。此外,台積公司優異的前段及後段製程整合能力能夠協助客戶快速進入生產,並能針對客戶不同的需求,提供功耗、效能以及晶片尺寸最佳化的競爭優勢。

根植於領先業界的製造管理能力,台積公司在專業積體電路製造方面已經獲得高度肯定;而「開放創新平台」(Open Innovation Platform®Initiative)以及台積大同盟(TSMC Grand Alliance),則更進一步強化台積公司的領導地位。台積公司的「開放創新平台」加速半導體設計產業與台積公司矽智財夥伴的創新、台積公司自有矽智財的開發、設計實現與可製造性生產的能力,並強化前段製程技術與後段服務。「開放創新平台」是一個完整的設計生態系統,藉由台積公司所開發、支援的平台,促使供應鏈各方面的創新,因而產生並共享新增的營收與獲利;而台積大同盟則是由台積公司客戶、電子設計自動化(EDA)夥伴、矽智財(IP)夥伴、主要設備及原物料供應商及台積公司所共同組成,是半導體產業中最強而有力的創新動能之一。透過此一嶄新、更高層次的協同合作,期許能夠協助客戶、聯盟成員及台積公司都能贏得業務並保持競爭優勢。

台積公司自民國七十六年成立以來,始終秉持「絕對不與客戶競爭」的承諾,而這正是客戶信任台積公司的基礎,因此台積公司從未開發或行銷任何一個自有品牌的晶片設計。一直以來,台積公司信守承諾,投注公司所有資源成為客戶所信賴的專業積體電路製造服務公司。

台積公司策略

台積公司深信,差異化的競爭優勢將使台積公司更能把握未來積體電路製造服務領域的成長機會。因此,台積公司積極投入20奈米系統單晶片(20SoC)製程技術及16奈米鰭式場效電晶體強效版製程(16FF+)的研發。20SoC製程技術已經進入良率穩定的量產階段,而16FF+製程技術則如時於民國一百零三年第四季完成所有可靠性驗證,並可望於民國一百零四年七月進入量產。同時,台積公司也持續研發更先進的10奈米製程,並預計於民國一百零四年第四季開始試產。台積公司提早與客戶合作製程開發,進行先進製程技術的定義,此舉有助台積公司保持技術領導優勢,也能協助客戶順利採用台積公司的先進製程技術。此外,台積公司也不斷擴展特殊製程技術的應用,並將其導入更先進的製程技術,以持續維持特殊製程技術的領先地位。藉由持續擴大製程差異化與生產技術的創新,台積公司也不遺餘力地確保卓越的製造優勢。

為了克服電子產品週期快速汰換以及因應市場上激烈競爭的挑戰,台積公司將繼續強化其核心競爭力,適切規劃公司長短期技術及業務發展策略,以達成投資報酬率與成長目標。

  • 短期業務發展計劃

    • 藉由更多的投資以擴充產能、擴大市場及維持先進製程技術的市場佔有率。
    • 針對現有成熟技術,開發新客戶及新的應用領域,以維持台積公司在主流技術製程的市場佔有率。
    • 進一步拓展台積公司在新興市場及發展中市場的業務與服務。
  • 長期業務發展計劃

    • 依據摩爾定律,持續向前推進先進製程技術。
    • 進一步發展衍生性半導體製程技術,來增加特殊製程相關應用對營業的貢獻。
    • 提供更多整合服務,涵蓋產品系統整合設計(System-Level Integration Design)、設計技術定義、設計工具發展、晶圓製造及後段封裝測試,透過最佳化解決方案為客戶提供更高的價值。