2020年2月25日 星期二

【先探投資週刊2080期】台積電下一個戰場-GaN


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封面故事
台積電下一個戰場 GaN
【文/馮欣仁】
在晶圓代工領域稱霸全球的台積電,罕見地在二月二十日發布新聞稿,宣布與國際功率半導體IDM大廠意法半導體攜手合作開發氮化鎵(Gallium Nitride;簡稱GaN)製程技術。這項舉動也象徵著台積電未來的發展,不在僅止於智慧型手機、AI、高速運算等領域,未來將藉由GaN技術加速布局車用電子與電動車應用;期待和意法半導體合作把GaN功率電子的應用帶進工業與汽車功率轉換。根據IHS Markit市場研究報告預測,GaN功率元件的市場增長快速,每年CAGR超過三○% ,預計到二○二六年市場規模將超過十億美元。除5G通訊市場外,汽車和工業市場也是GaN功率元件的主要驅動力。

GaN在車電商機可期

長期以來,半導體材料都是由矽(Si)作為基材,不過,矽基半導體受限於矽的物理性質,且面對電路微型化的趨勢,不論是在製程或功能的匹配性上已屆臨極限,愈來愈難符合晶片尺寸縮減、電路功能複雜、散熱效率高等多元的性能要求;加上未來更多高頻率、高功率等相關電子應用,以及需要更省電、更低運行成本、並能整合更多功能性的半導體元件。因此,近年來所謂的寬能隙半導體材料(WBG)─氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC)等新一代半導體材料應運而生。

GaN、SiC因導通電阻遠小於矽基材料,導通損失、切換損失降低,可帶來更高的能源轉換效率。挾著高頻、高壓等優勢,加上導電性、散熱性佳,元件體積也較小,適合功率半導體應用。相較於矽基元件,GaN元件切換速度增快達十倍,同時可以在更高的最高溫度下運作,這些強大的材料本質特性讓GaN廣泛適用於具備一○○V與六五○V兩種電壓範疇持續成長的汽車、工業、電信、以及特定消費性電子應用產品。其實GaN最早是應用在LED領域,一九九三年時,日本日亞化學的中村修二成功以氮化鎵和氮化銦鎵(InGaN),開發出具高亮度的藍光LED。

除了LED之外,GaN的射頻零組件具有高頻、高功率、較寬頻寬、低功耗、小尺寸的特點,能有效在5G世代中節省PCB的空間,特別是手機內部空間上,且能達到良好的功耗控制。目前在GaN射頻領域主要由美、日兩國企業主導,其中,以美商Cree居首,住友電工、東芝、富士通等日商緊追在後,中國廠如三安光電、海特高新、華進創威在此領域雖有著墨,但與國際大廠相比技術差距大。不過,GaN未來具有潛力的市場則是在車用電子與電動車領域,在汽車當中有三大應用是與電源相關的,即充電器、DC-DC轉換器和牽引逆變器。在這三大用途中,牽引逆變器是目前為止可以從GaN技術中受益最多的。因為使用GaN元件後,可以減輕汽車的重量,提高能效,讓電動車能夠行駛更遠距離,同時可以使用更小的電池和冷卻系統。

Transphorm、英飛凌具備GaN專利

日前由日本名古屋大學、大阪大學,還有Panasonic等學校與企業所共同合作,利用GaN開發出電動車,可大幅減少電動設備的能源損失,消耗電力約可減少二成左右,得以提高電動車之續航力。此外,車用電子採用GaN元件,從而實現更高的效率、更快速的開關速度、更小型化及更低的成本。隨著汽車系統逐漸從十二V配電轉為四八V系統,這改變是由於越來越多電子功能需要更大的功率,以及在全自動駕駛車輛推出後,搭載更多系統,例如:雷射雷達(LiDAR)、毫米波雷達、照相機及超聲波感測器,對配電系統要求更大的功率;若能採用GaN即可滿足高效率的配電系統需求。至於在雷射雷達部分,與矽MOSFET元件相比,GaN技術能夠更快速地觸發雷射信號,可使自動駕駛汽車可以看得更遠、更快速、更清晰。【本文未完,全文詳情及圖表請見《先探投資週刊》2080期;訂閱先探投資週刊電子版

 
老謝專欄
選股不選市 精準選股
【文/謝金河】
在股票市場上,投資人最不願意見到的大殺戮終於來了!二月二十四日美股盤前道瓊指數已大跌七七二點,一場大殺戮看起來免不了,果然美股開盤即充滿了賣壓,全場跌勢愈來愈重,最後收盤道瓊指數下跌一○三一.六一,跌幅達三.五六%,標普跌一一一.八六,跌幅達三.三六%,Nasdaq跌三五五.三一,跌三.七一%,台灣人最關注的費城半導體指數跌八九.八二,跌幅達四.七五%。

武漢疫情蔓延以來,大家只看到中、港、台三地股市都是在新春開紅盤日大跌外,其後的表現都很平穩,美國股市也只在元月三十一日下跌六○三點,其後美股不斷創新高,中國深圳股市甚至又回到疫情前的高點,創新高的個股不在少數。我心中覺得有點納悶,因為中國這場疫情蔓延全世界,除了產業鏈斷鏈外,各國疫情也散播開來,先是鑽石公主號確診病例就達六九一人,日本境內有一六○起,四人死亡,南韓有八三三人確診,八人死亡,義大利二二八起,六人死亡,伊朗四十七起病例,十二人死亡,新加坡九○個病例,台灣三○人,一人死亡,中國有七七一五○起,二五九三人死亡,全球合計七九五四○起,二六三六人死亡,這是世紀大瘟疫,確診與死亡病例遠遠超過二○○三年SARS全球死亡七七四人。

黃金、美元罕見同步走高

當疫情從日本、南韓,擴散至義大利、伊朗的時候,這已是全世界的大事,換句話說,戴起口罩的國家超過半個地球,資本市場要自外於瘟疫外,看起來有點困難,於是該面對的總要面對,金融市場的殺戮真的來了,首先是黃金與美元走勢向來都是背離的,這回金價一口氣上衝到一六八九.二九美元,美元指數跑到九九.六三八,黃金、美元同步走高,這個現象過去並不常見,也代表市場上的恐慌意識正在往上竄升。

這當中最有代表性的是VIX恐慌指數,在疫情傳聞之初,VIX最高只來到十八.六二,後來降到十三.七二,二十四日VIX指數衝高到二六.三五,這可以看出市場投資人信心真的動搖了,先前我們看到Tesla股價不停大漲,Apple、Amazon、微軟、Google形成的MAGA四大天王不停地創新高,以為美國投資人不在乎這次疫情,這回果真出現急殺的走勢。

除了黃金、美元大漲外,我們看到美國債市殖利率再度走低,美國十年期公債殖利率創了一.三七的新低,三十年債也創了一.八三三的新低,而且,一個月、兩個月及一至五年期債券殖利率都超過十年債,這是債券利率倒掛的現象,債券價格再度大漲,可以看出市場投資人正迎接疫情蔓延巨浪,快速拋出風險資產跑到固定收益資產避難。

當市場上避險意識衝高,股市的壓力也就來了!二十四日美國重量級的MAGA個股中,微軟下跌七.七美元、跌幅四.三一%,收盤是一七○.八九,如果從高檔算下來,微軟已跌掉二○美元;Apple下跌十四.八七美元,跌幅四.七五%,收盤是二九八.一八美元,是Apple首度跌破三○○元的重要關卡;Amazon近期漲勢凌厲,但二十四日大跌八六.六八美元,跌幅是四.一四%;Google也跌六三.五二美元,跌幅是四.二八%。四大天王跌幅都超過四%,而大家熟悉的Tesla下跌六七.二一美元,跌幅高達七.四六%,收盤是八三三.七九美元,FB跌九.四六美元,跌幅四.五%,中國在美國掛牌的阿里巴巴下挫三.○二%,收盤是二○六.一六美元,算是近期新低。

美股半導體成了重災區

在美股大殺戮中,半導體是重災區,單是費城半導體指數就下跌近五%,Nvidia、AMD都跌了超過七%,Intel、Avago、NXPI都跌四%以上,ASML跌幅超過五%,美光也跌三.四七%,台積電ADR跌二.六四%,收盤五四.一二美元,沒有跌破元月三十日五三.六美元的低點,台灣在美國掛牌的ADR也都無一倖免,像UMC ADR跌二.二九%,日月光ADR也跌二.七%,慧榮(SIMO)也跌四.二一%。

從這個態勢看,台股當然也會承受很大壓力,二十四日全球股市都出現重挫走勢,例如歐洲的德國股市下跌五四四.○九,跌幅四.○一%,瑞士跌三.一八%,荷蘭跌三.八九%,法國、比利時跌三.九四%,希臘重挫八.三六%,瑞典跌四.三一%,亞洲的泰國跌三.九八%,南韓在二十四日跌三.八七%,日經在二十五日開盤就下跌逾千點,全球市場的恐慌都在這一天呈現。這次疫情剛剛開始,大家可能覺得這是發生在武漢的一場肺炎傳染病,後來全中國蔓延,接著是鑽石公主號郵輪讓日本破表,然後是南韓天地教會集會成了大傳染源,接著泰國、新加坡也遭殃,但真正最震撼人心的是中東的伊朗成了破口,歐洲最大災情在義大利,歐洲人幾千年來對瘟疫、傳染病一直保持高度警惕,這回義大利疫情讓歐洲大起恐慌,也讓武漢肺炎成了全世界大瘟疫,金融市場必然難逃這場恐慌洗禮。

二十五日的亞股要看最強勢的深圳股市如何反應?二月三日中國股市開紅盤,深圳A股暴跌八.四一%,當天收在一六八三.一七,此後的十四個交易日當中,只有兩日下跌,而且創下三年來新高,照理說,深圳、上海是這次疫情核心,但深圳、上海股市都表現可圈可點,顯然政府護盤功夫了得,但這個政策市撐起來的牛市,未來恐怕面臨更多的考驗。

深滬股市終究面臨考驗

台股在二十四日下挫一五一.四八,跌幅一.三%,從二月以來,台股經歷了元月三十日紅盤六九六.九七的大跌後,加權指數最低跌到一一一三八,從此台股呈現區間狹幅盤旋走勢,這回可能再下探前波低點一一一三八。大瘟疫襲來,也是台股再一次考驗個股基本面的重要時刻,個股的強弱其實很清楚。例如,疫情受益概念股的康那香、恆大、毛寶、南六,敏成、新麗、美德醫仍然十分強勢。相對最慘的是餐飲、酒店、旅遊股,像晶華、國賓,美食KY、雄獅、王品、瓦城、雲品、寒舍都受到極大衝擊,受益股與受害股呈現分明的走勢。【本文未完,全文詳情及圖表請見《先探投資週刊》2080期;訂閱先探投資週刊電子版本期其它精彩當期文章延伸閱讀

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