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引进3奈米先进制程 台积电加码助美?中国被掐脖“窒息”了吗?

Fri, 25 Nov 2022 14:29:13 GMT

台湾芯片制造代工龙头台积电在新竹的总部大楼与台积电标识。

美中芯片大战逼近割喉之际,全球晶圆制造龙头台积电决定加码投资美国,在其亚利桑那州的新厂引进3奈米先进制程,引发各界关注。部分观察人士认为,台积电此举是理性的商业决策,也符合美国备源、分散生产以强化供应链安全的布局,但也有人直指其为地缘政治决定,是美国抗中布局的一环,美国紧掐中国的脖子,使其芯片发展“窒息”的趋势,已非常明显。

台积电创办人张忠谋

台积电创办人张忠谋

台积电创办人张忠谋周一(11月21日)证实,其位于亚利桑那州的美国芯片厂在完成第一阶段的5奈米制程量产后,将引进更先进的3奈米制程。美国厂将于12月6日举行“上机”仪式,预计于2024年开始量产,初期月产能达2万片晶圆,2025年要做到每月8万片的产能。

张忠谋说,下一阶段3奈米制程的规划已经接近完成,但他不愿透露更多细节,仅坦言,在美制造芯片的成本比台湾至少高出50%。不过,亚利桑那州厂虽尚未启用,美国手机大厂苹果执行长库克已经放话,要包下台积电美国厂的所有产能。

一笔糟糕的生意?

美国电子工业杂志《电子工程专辑》记者白逸仁(Alan Patterson)与台积电创办人张忠谋合影照。(照片提供: 白逸仁)

美国电子工业杂志《电子工程专辑》记者白逸仁(Alan Patterson)与台积电创办人张忠谋合影照。(照片提供: 白逸仁)

对于台积电的美国扩产计划,美国电子工业杂志《电子工程专辑》记者白逸仁(Alan Patterson)在接受美国之音采访时表示,地缘政治的考量大于商业理性决策。

白逸仁说:“这是地缘政治背景下做的决策,我认为,台积电认知到其须结盟美国,所以,进一步在亚利桑那州引进3奈米制程。但从营收获益的角度来看,这是一笔糟糕的生意,因为美国制造的成本比台湾高出太多,台积电的利润将遭侵蚀。”

新冠疫情导致供应链断链,升高各国的地缘政治和供应链安全思维。位于日本东京的经济产业研究所资深研究员托尔贝克(Willem Thorbecke)以书面回覆美国之音的采访时也说,“台积电和台湾认知到他们的安全要靠美国协防,因此,也乐于配合美国对改善供应链韧性的要求,将部分制造移往美国。”

前台湾科技部长陈良基。(照片提供: 陈良基)

前台湾科技部长陈良基。(照片提供: 陈良基)

不过,前台湾科技部长张良基说,只要台积电维持N减1(N-1)的策略,仅移出前一两代的制程到美国市场,反而有利于其商业布局,也无损台湾的半导体实力。

张良基以电邮告诉美国之音:“维持最先进制程在台湾开发,并将前一两代制程移往市场端,原本就是最佳的资源运用。可有效分散台湾自然资源(包括人才)的压力,又可提升较成熟供应链的速度。只是刚好遇上美中的竞争地缘,才会这么敏感。”

3奈米比5奈米先进一代,目前台积电3奈米的制程根留在南台湾的台南厂,已经开始试量产,而比3奈米更先进的2奈米厂已于新竹整地,至于最先进的1奈米厂最终选址可望落脚桃园。

台积电在美竞争力大跃进

台积电前法务长、现任职美国奈米碳管元件大厂Nantero董事会成员的瑟斯顿(Dick Thurston)也以电邮告诉美国之音,台积电在美设厂并引进3奈米制程是很关键的一步,关乎其未来的成功。

他说:“未来台积电的客户将受益无穷,他们可以从美国厂取得最前沿的科技,以便快速、可靠地提供终端消费者。台积电这样的竞争实力将是其他晶圆厂或整合元件制造商无法比拟的。”

台积电前法务长、现任职奈米碳管元件大廠Nantero董事会成员的瑟斯顿(Dick Thurston)。(照片提供: 瑟斯顿)

台积电前法务长、现任职奈米碳管元件大廠Nantero董事会成员的瑟斯顿(Dick Thurston)。(照片提供: 瑟斯顿)

他说,台积电在台湾受限于土地和水电供给,无法快速扩产,但他有信心,台积电能将美国厂经营得很好,技术也会快速地无缝接轨,只要美国产能增加,利润就会提高。

位于台北的中华经济研究院WTO及RTA(世贸组织和区域贸易协议)中心资深副执行长李淳则说,台积电美国厂已完成基础建设,未来引进3奈米的额外成本并不高,扩张实有利于提高其整体投资效益。

李淳在接受美国之音采访时表示,美国着眼的是先进制程之供应链安全,因此,不会罔顾成本,一味要企业将产线大规模移往美国。

李淳说:“美国也清楚知道这个成本的差异,所以它其实是有从一种所谓安全、备源、分散生产、局部分散的角度,来寻求供应安全跟成本之间的一个平衡。所以,未来无论台积电是不是继续地扩大技术水平,3奈米、5奈米,全球生产基地还是在台湾,只是有局部的,大概4分之一、3分之一的比重会放在美国,所以这个成本的影响当然会存在,但是相对来说就没有那么明显。”

供应链安全和军用 超越美国成本考量

此外,他说,先进芯片关乎军用半导体的效能,也超越美国对成本的考量。

台湾中华经济研究院WTO及RTA中心副执行长李淳(照片提供: 李淳)

台湾中华经济研究院WTO及RTA中心副执行长李淳(照片提供: 李淳)

李淳说:“先进制程它有很明显的所谓军商两用的功能,也就是说,它不是只有在商业上使用,它未来对美国军事所需要的半导体也有帮助。这更会符合(美国)所谓供应链安全的考虑了。总而言之,我想这样一个决定对台积电投资来说,并不是意外的结果。对美国来说,也符合美国想要吸引局部的半导体回流的原始的目的,只要美国拿捏这个平衡点,可以保持在一个比较有意义的一个平衡点,不会过度偏重安全,完全罔顾了成本。我想,这样的一个计划还是有它可行的空间。”

台积电将产线移往美国,也引发外界对美国企图将半导体供应链“去台化”的议论。但李淳说,美台在半导体发展上是互补的伙伴关系,不像30年前美日半导体大战时的竞争关系,因此,弱化台湾的半导体地位不符合美国利益,而且,目前美国也找不到任何可以取代台湾的半导体伙伴。不过,美国从安全备源的角度,的确在解决芯片制造过度集中在台湾的供应隐忧。

至于台积电加码站队美国将对美中白热化的芯片大战带来什么冲击?

位于日本东京的经济产业研究所资深研究员托尔贝克(Willem Thorbecke) 。(照片提供: 托尔贝克)

位于日本东京的经济产业研究所资深研究员托尔贝克(Willem Thorbecke) 。(照片提供: 托尔贝克)

日本专家托尔贝克说,即便台积电不在美制造3奈米芯片,中国已经被美国最新的芯片禁令卡得死死的,不过,中国有决心自主发展半导体产业,也有研发人才,未来这场博弈的结果还有待观察。

美国紧掐脖子 中国芯片发展恐“窒息”?

但台湾专家李淳说,美国越来越紧掐中国半导体科技的脖子,使其芯片发展“窒息”、乃至美中先进芯片制造脱钩的趋势已非常明显。

李淳说:“美国国家安全顾问沙利文(Jake Sullivan)讲得非常明白。过去美国在科技的领先、半导体的领先谈的是,要领先一到两个世代或是3个世代领先。未来看起来,它要冻结中国的半导体发展。所以,现在很多美国媒体用‘窒息(choking off)’这个字来形容美国最近的晶片禁令,现在看起来,这个脱钩、或是说窒息这样的趋势是明显的。”

美国最新禁令让中国在14奈米以下的设备跟材料完全断供。李淳说,14奈米对大厂台积电和三星已是成熟科技了,但对中国半导体龙头,如中芯国际仍停留在28奈米制程,尚无法突破14奈米。

虽然台积电站队美国,引进3-5奈米的先进制程,但观察人士说,美国要重建半导体实力,拉大其与中国的落差,自己也面临巨大挑战。

美国重建半导体生态圈的挑战

美国电子工业杂志《电子工程专辑》记者白逸仁(Alan Patterson)。(照片提供: 白逸仁)

美国电子工业杂志《电子工程专辑》记者白逸仁(Alan Patterson)。(照片提供: 白逸仁)

白逸仁说:“美国需要建构一个完整的生态圈,才能重建其(半导体)产业。所以,你在台湾看到的所有公司都要移来美国,不是只有晶圆厂,包括从事封装和测试等产业都需要,美国现在没有这些产业。所以,我认为,美国试图打造的生态圈还有很大的缺口。光盖几座晶圆厂,无法解决这些问题。”

他还说,美国半导体人才也严重短缺,很多工程师都准备退休,且后继无人。

日本专家托尔贝克也说,苹果前执行长乔布斯(Steve Jobs)早于2011年就向美国前总统奥巴马抱怨,苹果当时在中国聘雇3万名工程师管理70万员工,但他在美国就是找不到这么多工程师。

他说,美国工程师短缺的问题现在更严重,再加上,可靠的化学原料、机械与其他元件供应商都在亚洲,都增加在美国运营晶圆厂的难度。

不过,台北专家李淳分析,台积电在美设厂后,已经带动台湾化学大厂,如长春化学,或封装测试大厂日月光扩大在美的布局,再加上,美国甫通过的《芯片与科学法》也将提供超过数百亿美元的补贴诱因,给包括台积电等这些支持美国的半导体产业。而且他认为,美国会在一定的成本和时间内,打造一个适度规模的生态圈,来支撑其国产芯片的量能,才最符合其利益。


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