當(dāng)?shù)貢r(shí)間10月16日,美國(guó)消費(fèi)者新聞與商業(yè)頻道(CNBC)實(shí)地探訪了臺(tái)積電正在美國(guó)建設(shè)的5納米工廠。從現(xiàn)場(chǎng)畫面看,這座已經(jīng)規(guī)劃一年半、開工6個(gè)月的工廠,似乎仍然處于初期的施工階段,而美國(guó)政府承諾給臺(tái)積電的補(bǔ)貼至今尚未落實(shí)。
宣布建廠一年多后的臺(tái)積電亞利桑那工廠
在這篇探訪報(bào)道中,CNBC還特別提到兩岸關(guān)系,聲稱臺(tái)積電的重要工廠大多位于中國(guó)臺(tái)灣和中國(guó)大陸,這使得全球芯片供應(yīng)很容易受到自然災(zāi)害和地緣政治緊張局勢(shì)的影響,甚至還有一些專家將臺(tái)積電稱為臺(tái)灣地區(qū)與大陸緊張關(guān)系中的“硅盾”。
無(wú)獨(dú)有偶,半導(dǎo)體分析機(jī)構(gòu)“IC Insights”10月13日發(fā)布報(bào)告稱,目前沒(méi)有比中國(guó)臺(tái)灣更重要的芯片生產(chǎn)基地。如果中國(guó)大陸在芯片設(shè)備方面始終無(wú)法取得突破,可以通過(guò)必要手段實(shí)現(xiàn)兩岸統(tǒng)一來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。
屆時(shí),中國(guó)大陸和臺(tái)灣地區(qū)的芯片產(chǎn)能將占全球產(chǎn)能的37%,約為北美產(chǎn)能的3倍。
CNBC報(bào)道截圖
“臺(tái)積電產(chǎn)能大部分在臺(tái)灣
對(duì)西方是一個(gè)重要問(wèn)題”
“臺(tái)積電可能不是一個(gè)家喻戶曉的公司,但它的市值超過(guò)5500億美元,是全球市值最高的10家公司之一。現(xiàn)在,它正在利用其可觀的資源將世界上最先進(jìn)的芯片制造工廠帶回(bring back)美國(guó)本土。”CNBC在報(bào)道中寫道。
日前,CNBC前往美國(guó)亞利桑那州,實(shí)地探訪了臺(tái)積電正在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)的晶圓廠。在投資120億美元將這座工廠建成后,臺(tái)積電將在該工廠將生產(chǎn)5納米先進(jìn)制程,月產(chǎn)能2萬(wàn)片晶圓。
目前,5納米是世界上最先進(jìn)的芯片制程,英特爾等美國(guó)公司尚未量產(chǎn)這一節(jié)點(diǎn),而臺(tái)積電的到來(lái)有望改變這種情況。不過(guò),從現(xiàn)場(chǎng)畫面來(lái)看,在宣布建廠1年多后,臺(tái)積電亞利桑那工廠仍處于初期施工階段。
圖片來(lái)源:CNBC
“實(shí)際上,我們正在復(fù)制在臺(tái)灣的建廠模式”,臺(tái)積電技術(shù)處長(zhǎng)陳鏘澤(Tony Chen)在現(xiàn)場(chǎng)介紹稱,該公司正在建造一座230萬(wàn)平方英尺(約合21.4萬(wàn)平方米)的四層晶圓廠。在臺(tái)積電工作的23年里,陳鏘澤曾推動(dòng)其他17個(gè)晶圓廠建設(shè)項(xiàng)目。
“如果你想要更多的產(chǎn)能,就必須建造更多的晶圓廠,這就是我們搬到美國(guó)的原因之一。”臺(tái)積電首席戰(zhàn)略官、亞利桑那項(xiàng)目總裁兼首席執(zhí)行官里克·卡西迪表示,“我們的客戶希望我們?cè)诿绹?guó),美國(guó)政府也希望我們?cè)谶@里。”
圖片來(lái)源:CNBC
作為世界上最大的晶圓代工廠,臺(tái)積電可以生產(chǎn)從手機(jī)到F-35戰(zhàn)斗機(jī)、再到美國(guó)宇航局(NASA)火星探測(cè)器“毅力號(hào)”(Perseverance Rover)的各種關(guān)鍵芯片。本月早些時(shí)候,臺(tái)積電宣布在日本建設(shè)新廠的計(jì)劃,該公司將在那里使用28nm等成熟制程生產(chǎn)芯片,用于家用設(shè)備和某些汽車部件。除此之外,該公司還是蘋果iPhone和大多數(shù)Mac電腦中最先進(jìn)芯片的獨(dú)家供應(yīng)商。
事實(shí)上,美國(guó)才是芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)源地。但幾十年來(lái),全球芯片制造產(chǎn)能持續(xù)向亞洲轉(zhuǎn)移。國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(SEMI)的數(shù)據(jù)顯示,截至2020年,亞洲占全球芯片產(chǎn)能的79%,美國(guó)占全球芯片產(chǎn)能的12%,遠(yuǎn)低于1990年的37%。
圖片來(lái)源:CNBC
臺(tái)積電披露的數(shù)據(jù)顯示,2020年,該公司占全球半導(dǎo)體產(chǎn)能的24%,比2019年提高3個(gè)百分點(diǎn)。而研究機(jī)構(gòu)凱投宏觀的數(shù)據(jù)顯示,在最新款iPhone、超級(jí)計(jì)算機(jī)和汽車人工智能等領(lǐng)域使用的芯片中,臺(tái)積電產(chǎn)能占92%,三星產(chǎn)能占8%。
“臺(tái)積電幾乎已經(jīng)成為先進(jìn)芯片的壟斷者,這些制造業(yè)務(wù)大部分都集中在臺(tái)灣,這對(duì)美國(guó)甚至西方世界來(lái)說(shuō),都是一個(gè)重要的國(guó)家問(wèn)題。”薩斯奎哈納(Susquehanna)高級(jí)半導(dǎo)體分析師克里斯托弗·羅蘭表示。
除最先進(jìn)的3納米和5納米芯片外,臺(tái)積電還為電動(dòng)牙刷和咖啡機(jī)等產(chǎn)品生產(chǎn)面積更大的芯片。但目前幾乎所有類型的芯片都出現(xiàn)產(chǎn)能緊缺,包括通用汽車和豐田在內(nèi)的汽車制造商已暫停部分工廠的生產(chǎn),蘋果也可能會(huì)削減其2021年iPhone 13的生產(chǎn)目標(biāo),部分機(jī)型的訂單將推遲一個(gè)多月。
圖片來(lái)源:CNBC
機(jī)構(gòu):兩岸統(tǒng)一
中國(guó)芯片產(chǎn)能將是北美3倍
短期來(lái)看,芯片短缺制約著各行業(yè)的發(fā)展。長(zhǎng)期來(lái)看,隨著萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代的到來(lái),全球芯片使用量或?qū)⒋蠓黾樱@讓臺(tái)積電這類芯片代工廠的重要性日益凸顯。
借著這個(gè)話題,CNBC再次提到了兩岸關(guān)系。該報(bào)道有些炒作意味,稱臺(tái)積電的12英寸晶圓廠大多位于臺(tái)灣和中國(guó)大陸,這使得全球芯片供應(yīng)很容易受到自然災(zāi)害(包括目前臺(tái)灣島內(nèi)的干旱)或該地區(qū)地緣政治緊張局勢(shì)的影響。而一些專家甚至將臺(tái)積電稱為臺(tái)灣與大陸緊張關(guān)系中的“硅盾”(silicon shield)。
“媒體描繪了一幅非常黯淡的畫面,”高級(jí)半導(dǎo)體分析師克里斯托弗·羅蘭表示,“但我實(shí)際上樂(lè)觀得多,因?yàn)橹袊?guó)大陸和臺(tái)灣之間存在互惠關(guān)系,中國(guó)大陸目前的先進(jìn)制造業(yè)需要臺(tái)積電的芯片。”
高級(jí)半導(dǎo)體分析師克里斯托弗·羅蘭 CNBC視頻截圖
中國(guó)大陸的確需要臺(tái)積電生產(chǎn)的先進(jìn)芯片,但美國(guó)政府過(guò)去幾年一直在通過(guò)長(zhǎng)臂管轄阻礙大陸部分企業(yè)獲取芯片產(chǎn)能,并且打壓大陸本土的芯片制造廠商。
10月13日,知名半導(dǎo)體分析機(jī)構(gòu)IC Insights發(fā)布報(bào)告稱,隨著中美貿(mào)易緊張關(guān)系加劇,美國(guó)對(duì)部分中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)實(shí)施嚴(yán)厲制裁,這讓中國(guó)開始思考未來(lái)如何參與集成電路和電子行業(yè)的全球競(jìng)爭(zhēng)。
IC Insights報(bào)告截圖
IC Insights數(shù)據(jù)顯示,2020年中國(guó)大陸芯片自給率為15.9%。預(yù)計(jì)到2025年,中國(guó)大陸半導(dǎo)體芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2230億美元,2020-2025年間的年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)9.2%。而2025年中國(guó)大陸半導(dǎo)體芯片產(chǎn)值將達(dá)到432億美元,2020-2025年間的年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到13.7%。
按這個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)算,到2025年中國(guó)大陸生產(chǎn)的半導(dǎo)體芯片產(chǎn)值,在整個(gè)中國(guó)大陸半導(dǎo)體芯片市場(chǎng)當(dāng)中的占比將達(dá)到19.4%。
還需要注意的是,在2020年中國(guó)大陸227億美元的芯片產(chǎn)值中,總部位于中國(guó)大陸的企業(yè)只生產(chǎn)了其中的83億美元(36.6%),臺(tái)積電、SK海力士、三星、英特爾、聯(lián)電和其他在中國(guó)大陸擁有晶圓廠的企業(yè)生產(chǎn)了其余的芯片。
報(bào)告指出,未來(lái)全球經(jīng)濟(jì)的健康增長(zhǎng)越來(lái)越依賴于先進(jìn)電子系統(tǒng)的持續(xù)引入。這些系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件是集成電路,沒(méi)有集成電路,就無(wú)法生產(chǎn)先進(jìn)的電子系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)來(lái)源:IC Insights
在此背景下,中國(guó)大陸如何快速發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè)、提高芯片自給率?
IC Insights罕見(jiàn)指出,實(shí)現(xiàn)兩岸統(tǒng)一或是一個(gè)選項(xiàng)。理由如下:
1.截至2020年12月,中國(guó)臺(tái)灣在全球IC產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能中所占份額居首位。如果兩岸實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一,中國(guó)大陸和臺(tái)灣地區(qū)的芯片產(chǎn)能將占全球芯片產(chǎn)能的約37%,約為北美地區(qū)產(chǎn)能的3倍。
2.在臺(tái)積電的引領(lǐng)下,截至目前,中國(guó)臺(tái)灣的先進(jìn)芯片(制程<10納米)產(chǎn)能是世界任何國(guó)家和地區(qū)中最大的(63%),以三星為代表的韓國(guó)擁有剩余的37%。
3.中國(guó)臺(tái)灣的公司占島內(nèi)總產(chǎn)能的近90%。島內(nèi)少數(shù)的非本土晶圓廠有美國(guó)Diodes,擁有的一個(gè)小型6英寸晶圓廠,以及美光擁有的兩個(gè)先進(jìn)的12英寸DRAM晶圓廠(分別是桃園的Fab11晶圓廠,每月產(chǎn)能為10萬(wàn)8000片,和臺(tái)中Fab16晶圓廠,產(chǎn)能為月產(chǎn)能10萬(wàn)片)。
4.中國(guó)臺(tái)灣擁有全球22%的12英寸晶圓產(chǎn)能,緊隨韓國(guó)的25%。相比之下,北美僅占11%;島內(nèi)半導(dǎo)體總產(chǎn)能約80%來(lái)自代工生產(chǎn)。預(yù)計(jì)到2021年,中國(guó)臺(tái)灣的純代工廠(即臺(tái)積電、聯(lián)電、力積電等)將占全球純代工市場(chǎng)總量的近80%。
各地區(qū)芯片產(chǎn)能占比 數(shù)據(jù)來(lái)源:IC Insights
因此,IC Insights指出:目前沒(méi)有比中國(guó)臺(tái)灣更重要的芯片生產(chǎn)基地。如果中國(guó)大陸在芯片設(shè)備方面始終無(wú)法取得突破,可以通過(guò)必要手段實(shí)現(xiàn)兩岸統(tǒng)一來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。
2021年三季度,臺(tái)積電各制程營(yíng)收占比
正從臺(tái)灣請(qǐng)專家協(xié)助建廠
大洋彼岸,臺(tái)積電亞利桑那州工地現(xiàn)場(chǎng),世界上最大的起重機(jī)之一正被提升到200英尺的高度,這個(gè)重達(dá)2300噸的起重機(jī)由153輛半卡車運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)。
工地主管吉姆·懷特(Jim White)透露,自今年4月開工以來(lái),承包商已經(jīng)搬移近400萬(wàn)立方碼(1立方米等于1.3立方碼)的泥土,并使用了超過(guò)2.6億加侖(1加侖=3.79升)的水。
CNBC視頻截圖
建造晶圓廠和制造芯片需要大量的水,而在亞利桑那的沙漠中,水并不是豐富的資源。該州最大的水資源是地下水,但大型農(nóng)場(chǎng)的深井用水的速度比自然補(bǔ)充的速度要快。
陳鏘澤介紹稱,臺(tái)積電每天需要大約470萬(wàn)加侖的水來(lái)支持生產(chǎn)。
臺(tái)積電對(duì)水資源短缺并不陌生。目前,臺(tái)灣地區(qū)正面臨56年來(lái)最嚴(yán)重的干旱,但臺(tái)積電表示,這并未影響生產(chǎn)。該公司透露,在亞利桑那州一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)水處理中心,將回收高達(dá)90%的工廠用水。
另外一個(gè)挑戰(zhàn)是,臺(tái)積電大多數(shù)5納米專家都在亞洲。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,臺(tái)積電的學(xué)術(shù)關(guān)系經(jīng)理羅克珊娜·維加透露,該公司將從臺(tái)灣請(qǐng)來(lái)一些頂級(jí)專家,“他們被認(rèn)為是我們工廠的主題專家。這將是一項(xiàng)臨時(shí)任務(wù)……兩年,也許三年。”
臺(tái)積電方面透露,該公司已經(jīng)向臺(tái)灣派遣了250多名美國(guó)新員工,進(jìn)行為期12至18個(gè)月的培訓(xùn),以跟上工廠進(jìn)度。
CNBC稱,多元化是臺(tái)積電將先進(jìn)制造業(yè)帶到美國(guó)的一個(gè)關(guān)鍵原因。高級(jí)半導(dǎo)體分析師克里斯托弗·羅蘭指出,在模擬半導(dǎo)體設(shè)計(jì)方面,臺(tái)灣沒(méi)有優(yōu)勢(shì),如果搬到美國(guó),就能接觸到更多的模擬設(shè)計(jì)公司。
事實(shí)上,美國(guó)嚴(yán)重依賴臺(tái)積電的芯片產(chǎn)能,才是特朗普?qǐng)?zhí)政時(shí)期對(duì)臺(tái)積電軟硬兼施的真正原因。
“亞利桑那州有許多計(jì)劃,包括合格設(shè)施稅收抵免和優(yōu)質(zhì)工作稅收抵免,這確實(shí)是幫助降低運(yùn)營(yíng)成本的一個(gè)激勵(lì)因素。除此之外,鳳凰城還提供了一項(xiàng)2億美元的基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃,幫助臺(tái)積電獲得所需的水和其他基礎(chǔ)設(shè)施。”大鳳凰城經(jīng)濟(jì)委員會(huì)主席兼首席執(zhí)行官克里斯·卡馬喬表示。
CNBC視頻截圖
目前,拜登政府已經(jīng)提議為臺(tái)積電等芯片公司在美國(guó)本土建廠提供520億美元的補(bǔ)貼。行業(yè)報(bào)告預(yù)計(jì),美國(guó)政府將投資約500億美元,在未來(lái)10年在美國(guó)建造19座晶圓廠,使美國(guó)本土芯片制造能力翻一番。
但日經(jīng)新聞日前曾尖銳指出,目前距臺(tái)積電宣布在美建廠已過(guò)去1年半以上,美國(guó)眾議院的相關(guān)法案連補(bǔ)貼內(nèi)容都沒(méi)有納入,審議也沒(méi)有進(jìn)展,給臺(tái)積電的補(bǔ)貼完全無(wú)法落實(shí) 。對(duì)于向海外企業(yè)提供巨額補(bǔ)貼,美國(guó)國(guó)內(nèi)也存在反對(duì)聲音。
隨著全球芯片持續(xù)緊缺,臺(tái)積電已承諾在未來(lái)三年內(nèi)投資1000億美元擴(kuò)產(chǎn)。類似的擴(kuò)產(chǎn)行動(dòng)也正在世界各地進(jìn)行。SEMI預(yù)計(jì),到2024年將有72家新晶圓廠或重大擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目投產(chǎn),其中10家位于北美和南美。
SEMI總裁兼首席執(zhí)行官阿吉特·馬諾查(Ajit Manocha)坦言:“我在過(guò)去兩三年聽到的投資公告比我一生聽到的都多。基于此,我們認(rèn)為,到明年年底,芯片短缺問(wèn)題應(yīng)該會(huì)有所緩解。”
《華爾街日?qǐng)?bào)》報(bào)道稱,在此之前,由于需求持續(xù)飆升,臺(tái)積電把芯片價(jià)格上調(diào)至多20%,成本可能會(huì)通過(guò)電子產(chǎn)品的價(jià)格轉(zhuǎn)嫁到消費(fèi)者身上。該公司還在繼續(xù)提高產(chǎn)能,包括在美國(guó)的產(chǎn)能,亞利桑那州占地1100英畝(約合445.2萬(wàn)平方米)的工廠肯定有余力進(jìn)行第二階段的生產(chǎn)。來(lái)源:觀察者網(wǎng)
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