原创:蓝钻编辑部
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12月6日,台积电在美国亚利桑那州凤凰城的新工厂举行“机台移入”典礼,拜登亲自到场祝贺,并在现场激动地宣布,“美国制造业回来了!”
据媒体报道,台积电美国建厂的投资金额将超过400亿美元,是美国历史上最大的投资案。
台积电董事长刘德音对媒体透露,亚利桑那州厂一期预计2024年开始量产4纳米芯片,二期工程预计2026年可生产3纳米,他估计如果两个工厂如期开工,芯片年产量可达60万片,年收入有望达到100亿美元,预计将为美国创造1万三千个工作机会。
拜登身旁,站着美国商务部长雷蒙多、台积电创始人张忠谋、苹果CEO库克、美光科技CEO梅赫罗特拉、英伟达CEO黄仁勋以及光刻机龙头荷兰ASML的CEO彼得·文宁。
拜登红光满面,几位CEO也双眼放光,纷纷表示自己的芯片订单将交给凤凰城工厂,库克似乎已经看到该工厂为iPhone造出每秒17万亿次运算芯片的景象,他说,“台积电在美国设厂,苹果期待未来几年扩大与台积电的芯片合作。”黄仁勋说,“把台积电引入美国这招太高了,对行业来说,这是改变游戏规则的一步。”
作为主角,张忠谋在讲话里回顾了自己的“美国梦”,他说,“1987年创立台积电的时候,我就有一个梦想,就是在美国建立一座晶圆工厂。1995年,台积电在华盛顿州的卡玛斯建了一个半导体工厂,即晶圆十一厂,当时接连遇到了文化和成本的问题,所以我决定晚点实现这个梦。27年过去了,梦想终于有了进展,今天举行的机台移入典礼,代表的是‘开始的结束’。”
说到“开始的结束”,不禁让人想起二战时丘吉尔在阿拉曼战役获胜后的那句名言,“这场战役不是战争的结束,甚至不是战争结束的开始,而可能是战争开始的结束。”
对于芯片这场没有硝烟的战争来说,台积电美国设厂的结果代表了竞争进入了新的阶段,在经济全球化日益衰微的今天,了解台积电是如何走到美国的,是预见芯片战场未来走向的关键。
为什么是凤凰城
台积电建厂的凤凰城是亚利桑那州首府,人口大约160万,厂址在市郊,由于该州大部分土地都是沙漠,而芯片制造用水量极大,所以还需建造一个工业用水回收厂。
建设中的台积电凤凰城工厂
台积电美国工厂的选址工作始于2019年,当时还是特朗普当政,向台积电推荐凤凰城的是时任国务卿蓬佩奥和商务部长罗斯,凤凰城的官员也在那年访问台北,极力推销凤凰城的投资环境,还跟台北结成了姐妹城市。
凤凰城官员允诺,如果台积电前来建厂,市政府将拨款2亿美元用于台积电美国项目的基础设施,包括街道路灯、景观美化和废水处理系统。
凤凰城多次入选美国最适合外资投资的地点之一,同时也是美国半导体产业的的发源地。1949年,摩托罗拉在该地设立第一座芯片工厂,1979年,英特尔也来到此地设厂。
除了历史,亚利桑那州的大学也培养了大量半导体技术人才,上世纪九十年代,芯片产业逐步向亚洲转移,虽然很多企业远走高飞,但数十年积累的半导体产业链余威仍存,这才是台积电选择凤凰城的重要原因。
对芯片制造业来说,需要上下游多家企业环绕的生态体系,因此台积电凤凰城工厂产能的保证,是10-15家芯片相关企业的紧随其后,难怪该州州长在机台移入典礼上说,“如果台积电不来,州立大学的毕业生就要背井离乡地找工作,现在,他们可以在家乡就业了。”
台积电工程师的选择
目前,台积电拥有工程师5万人左右,此次赴美设厂,将外派500名工程师,岛内媒体称之为“史上最大半导体人才迁移”。那么,这些高科技人才为何会甘愿“降薪”,举家搬到美国呢?
据台媒介绍,去美国的工程师要经过两轮面试,英文能力和抗压性都是重点考核的因素,在获得两位副经理级主管的推荐后,才有资格赴美,外派员工底薪为岛内的一倍,分红则大致相同。
据台积电赴美工程师介绍,他们在凤凰城的住处距离工厂很近,开车也就15分钟,公司为每个人都配备了用车,每位工程师家庭将分到两室两卫的公寓,房租两千美金,部分由公司补贴。
虽然外派工资涨了一倍,但美国的消费水平比是岛内的三倍,也就是说按物价来算,去美国是降薪的,而且升职的机会也是留在岛内更多,美国工厂的重要岗位肯定是优先美国人。
因此,这些工程师的考虑因素很多在经济之外。一位在台南晶圆十八厂工作了7年的工程师对媒体说,他一直负责5纳米芯片的生产,明年初将和未婚妻乘坐公司包机直飞凤凰城。
说到赴美的原因,这位工程师坦承自己是被未婚妻说服的,虽然对他本人来说,外派三年不会拿到绿卡,但美国法律规定在其领土出生的就是美国公民,所以他和未婚妻考虑在美期间生孩子,让下一代在美国接受教育。
另外一位在台积电工作6年的工程师也有类似的想法,他对媒体说,“大部分没小孩的夫妻都计划去生”,当主管询问他赴美的想法时,他马上就答应了。
还有一部分人是卷怕了,想去美国为跳槽做准备。在台积电,加班、轮班、夜班是常态,很多人每天的工作时长都有13、4个小时,年轻人拼到中年,渐渐到了卷不动的时候。
因此,这部分人到美国的理由就有积攒工作经验拿绿卡,三年后跳槽到苹果、英特尔的打算,“待遇更好,也有时间多陪陪家人、孩子。”
最后,也有部分工程师表示“不想当美国人,不想申请绿卡,去美国是拓宽视野,未来绝对会回流。”
无论理由如何,搭载台积电工程师的飞机已从11月1日陆续起航,一共六班包机,每班包含家属在内约300人,未来几年内,台积电凤凰城工厂的员工人数将增加到四千人,这500人也担负着培训当地工程师的重任。
对手的反击
就在台积电举行典礼当天,它的竞争对手英特尔的CEO格尔辛格接连飞到台北和首尔,意图巩固自己在亚洲的大客户,另一大对手三星也摩拳擦掌,加大投入更先进芯片制程的研发,张忠谋在典礼上坦言,“由于地缘政治局势的剧烈变化,全球化与自由贸易几乎已死。”
台积电创始人张忠谋
张忠谋的发言揭示了全年芯片大战全面开打,无论是台积电、英特尔,还是三星、索尼,大家不再遮遮掩掩,都赌上企运,亮出了各自的杀招。
今年1月,为了应对台积电赴美设厂的挑战,英特尔拿出200亿美元,在俄亥俄州兴建工厂,扩大芯片制造业务,CEO格尔辛格表示,“英特尔将在新厂生产最先进的处理器,未来10年的投资将达到1000亿美元。”
8月,美国国会通过了全称为“为美国生产半导体创造有益激励法”的芯片法案,该法案包括520亿美元的税收优惠,以鼓励美国公司在美国建立新的芯片制造厂,正是预估此法案会通过,英特尔等芯片公司才会大举投资,开建新厂。
9月,英特尔俄亥俄州工厂破土动工,拜登也前去祝贺,他说,“美国将创造芯片行业的未来,工业化的中西部又回来了。”
说完美国,我们将目光拉回到亚洲,看看台积电最大的对手三星。在半导体代工领域,三星正在被台积电甩开脚步,他们5纳米芯片量产的良品率存在问题,为此丢掉了自己的最大客户美国高通,而抢走高通订单的正是台积电。
今年10月,三星副会长李在镕就任会长,成为三星名副其实的掌门人。李在镕接手的是一个危机四伏的三星,唯一保持业绩增长的是存储器部门,半导体、手机、家电等业务都遇到了发展停滞的状况。
面对半导体业务的颓势,李在镕喊出了“夺取世界第一”的口号,他把三星电机的社长调回半导体部门,还撤换了代工制造中心的十几个高管,同时宣布领先台积电一步,开始量产3纳米线程的芯片。
11月,三星发布重磅消息,荷兰光刻机巨头ASML将在韩国设立技术基地,该基地将负责提高半导体尖端设备的性能。
据媒体报道,ASML将在首尔郊外的华城市投资2400亿韩元,投建占地面积1.6万平方米的技术基地,目标在2024年下半年投产。
ASML是全球最大的光刻机制造商,光刻机是生产高性能芯片不可或缺的设备,三星和SK海力士是占ASML销售额三成的大客户,而他的第一大客户则是台积电。
与此同时,三星投资170亿美元在美国得克萨斯州建设的半导体工厂已经开工,将紧紧追赶台积电的脚步,量产3纳米制程的芯片。
最后,再聊聊容易被遗忘但从未失去野心的对手——日本。
据日本多位资深半导体行业专家判断,由于未能赶上2010年前后的芯片投资机遇期,日本如今在尖端芯片制造领域停留在40纳米左右的水平,落后台积电和三星10-20年的时间。
但是,日本并不打算在如此关键的领域躺平,以索尼、丰田、NTT为首的八家日本巨头已经成立名为Rapidus的新公司,他们想要弥补上这十几年失去的时光,目标在2020年代末建成一条划时代的生产线,研发用于下一代计算逻辑的半导体制造技术,他们称为“超越2纳米”。
为此,日本国会通过了2022年度财政补充预算案,拿出3500亿日元同美国一起开展新一代半导体领域的研发。近日,日美签署了“半导体合作基本原则”,他们计划引入包括IBM在内的美国技术公司,重点突破2纳米研发的关键难题,比如“漏电”引发高效电流控制问题,
IBM曾在2021成功试制了2纳米芯片产品,如果曾在基础技术取得突破,就有弯道超车的可能。
Rapidus发布会
在Rapidus的成立发布会上,社长小池淳义说,“日本半导体落后太多,挽回劣势绝非易事。尖端半导体研发的投资规模已经到了以万亿日元为单位的时代,我们做好了破釜沉舟的准备,并且坚信日本具备能造出先进半导体的技术。这一回,是我们的最后机会。”
在日本前面,台积电和三星正在对2纳米制程发起冲刺,在2025年实现量产是他们的目标,战至此刻,谁都无路可退。
芯片,还是芯片
从2020年起,因为疫情、天灾、战争等原因,全球芯片行业遭遇危机,导致芯片供应短缺和价格上涨,影响了与之相关的169个行业。
比如汽车,一台汽车需要近三千个芯片,该产业占全球芯片生产量的15%,再加上芯片产商把有限产能优先转移到个人消费产品,造成多家汽车企业被迫停工,2021年芯片短缺造成汽车产业2100亿的损失,美国的福特、通用都有大量工人失业。
美国商务部长雷蒙多把芯片提升到了国家安全的层面,她说,“在美国,我们不能真正造出全球最尖端先进的芯片,这是国家安全的问题,是国家安全的弱点。”
这轮危机让世界各国更加认识到芯片的重要,作为曾经的芯片大国,如今看别人脸色的美国急切地想要夺回芯片的主导权,正是白宫明里暗里地胁迫和诱惑,台积电和三星只能加快赴美建厂的步伐,这场芯片大战才不得不打。
对于我们而言,加快关键技术突破和信息应用国产化是突围的关键。2018年,我们都学到了一个词叫“缺芯少屏”,也知道众多国内芯片企业埋头苦干,已经补上差了20年的技术课,我们也有了性能接近市场主流的芯片产品,但前路依然崎岖。
此时此刻,占地4.5平方公里的台积电美国新工厂正在建设当中,凤凰城市郊的荒野之上,厂房已见轮廓,运输建材的卡车来来往往,一场芯片刮起的风暴将从此处集结。
END
东木褚
|蓝钻故事特约主笔
参考资料:
1、TSMC to triple U.S. chip investment to $40bn to serve Apple, others,nikkei
2、台积电美国设厂:凤凰城里搬来了“台积村”村民,bbc
3、In Phoenix, Chip Giant Builds a Hedge,nytimes
4、英特尔将在俄亥俄州投资至少200亿美元新建芯片厂,Wall Street Journal
5、IT产业链背水之战,财新周刊
6、TSMC founder Morris Chang says globalization 'almost dead',,nikkei
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