探訪臺積電美國工廠，重回正軌

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來源：內容編譯自cnbc，謝謝。

在菲尼克斯北部亞利桑那沙漠中佔地 1,100 英畝的一座新落成的 350 萬平方英尺的建築上，有一個巨大的微芯片晶圓標誌和“臺積電”的字母。

臺灣半導體制造公司的亞利桑那州第一家芯片製造廠正在創造歷史，因爲它是美國本土最先進的芯片製造廠，而蘋果已承諾成爲該網站的最大客戶。

CNBC 於 2021 年首次參觀了該工廠，當時臺積電剛剛破土動工。該公司最初宣佈該工廠將耗資 120 億美元，並將在 2024 年底前生產出 5 納米芯片。三年後，這一價格已飆升至 200 億美元，全面投產將推遲到 2025 年。

該晶圓廠目前處於試生產階段，生產樣品晶圓並將其發送給客戶進行驗證。臺積電承諾在本世紀末在該地再建兩座晶圓廠，總投資額將達到 650 億美元。

臺積電亞利桑那工廠董事長裡克·卡西迪 (Rick Cassidy) 去年 11 月在獨家首次參觀已竣工的晶圓廠時向 CNBC 表示，該項目“幾乎已經回到了原計劃進度”。

“當我們來到美國時，我們知道我們將經歷一個學習過程，”卡西迪說。“無論是許可，學習如何與行業合作，學習如何與工會合作，還是當地勞動法。我們學到了很多東西。現在我們已經克服了這些困難。”

在約 2,000 名員工的幫助下，該工廠將生產比原計劃更先進的芯片。臺積電表示，它將生產 4 納米芯片，月產量爲 20,000 片晶圓。

根據摩根士丹利的報告，晶圓成本高達 18,000 美元。價格持續上漲，臺積電的股價也在過去的幾年裡隨之上漲。

Futurum Group 首席執行官丹尼爾·紐曼表示：“我們看到臺積電能夠給出自己的價格，而且每個人都會支付，因爲現在需要的是可靠性和質量。”

“與臺灣工廠平起平坐”

卡西迪表示，預計該工廠的良率與臺灣工廠相當。不過，目前全球最先進的芯片中約有 92% 是由臺積電的臺灣工廠生產的，因此美國還遠未實現自力更生。

伯恩斯坦研究公司的斯泰西·拉斯貢說：“美國或任何國家都很難或不可能在製造半導體所需的一切方面實現完全自給自足。這是白日夢。”

儘管美國是 1950 年代微芯片的誕生地，並且仍然是頂級芯片設計中心，但目前它只生產了全球10%的芯片，而且最先進的芯片都不在它的生產範圍內。當供應鏈混亂與疫情期間對消費電子產品的旺盛需求相沖突時，由此產生的芯片短缺暴露了在如此關鍵的技術上依賴外部公司的巨大風險。

紐曼說，一旦地震或其他事件對臺灣造成一定程度的影響，“整個市場、整個世界都可能因前沿節點的可用性不足而受到影響”。

今年 4 月，一場7.4 級的強震導致臺灣生產一度中斷，臺積電因此損失 9,200 萬美元。卡西迪表示，亞利桑那州的廠房“做好了充分的防震準備”。

當選總統唐納德·特朗普在 10 月競選期間表示反對520 億美元的 CHIPS 法案，這引發了其他擔憂。幾周後，美國商務部最終確定了臺積電從這項兩黨法案中撥款 66 億美元。

商務部長吉娜·雷蒙多在接受 CNBC 採訪時表示：“廢除《CHIPS 法案》將使美國人更加不安全”，並補充說，她認爲新一屆政府不會廢除該法案。

“我只是不認爲他們會這麼做，”雷蒙多說。

與臺積電就將先進芯片生產引入美國的談判始於 2018 年，即特朗普第一任期內。

時任美國商務部長的威爾伯·羅斯 (Wilbur Ross) 說：“我安排臺積電董事長和蘋果公司負責人進行了一次電話溝通。蘋果公司非常支持臺積電進軍美國市場的想法。”

擁有 26 年從業經驗、現任臺積電亞利桑那州總裁的羅斯·卡斯塔納雷斯 (Rose Castanares) 也參與了早期談判。卡斯塔納雷斯表示，客戶“希望獲得供應彈性”。

依賴亞洲芯片也使美國在技術上佔據主導地位的努力變得複雜。這就是爲什麼拜登總統對芯片行業實施了複雜的出口管制，旨在阻止中國在先進技術上領先。

工人、水和電

在亞利桑那州錢德勒附近，英特爾還在建設兩座大型晶圓廠。

這家美國公司的商業模式截然不同，它自己設計和製造芯片，而臺積電只爲其他公司生產芯片。卡西迪說，兩家公司之間的關係很牢固。

“我們每週都會與英特爾會面，反饋是我們正在幫助他們提高隊伍，”卡西迪說。“我們正在幫助他們訓練最先進的東西，所以我認爲他們對我們的工作非常滿意。”

兩家公司都推遲了其位於亞利桑那州的新工廠全面投產的時間表。但臺積電仍然是先進芯片領域無可爭議的領導者，而英特爾卻一次又一次地跌倒。

兩家公司還將爭奪美國芯片行業的一種稀缺資源：工人。

“當我們完成這座工廠的建設時，它實際上是美國至少 10 年來建造的第一座先進製造工廠。半導體是一項非常非常艱難的技術，”臺積電的 Castanares 說。“美國沒有這種經驗。”

項目啓動之初，臺積電派出約600名工程師到臺灣接受培訓。工藝集成工程師Jeff Patz從2021年開始在那裡待了18個月。

“目的是去實際製作東西，對吧？並瞭解它們是如何製作的，”帕茨說。“你必須有一個廚房才能做飯。”

臺積電還從臺灣引進了專家，進行爲期三年的臨時工作。該公司計劃在三座工廠全部完工後至少招聘 6,000 名工人。

卡斯塔納雷斯說：“我們正在亞利桑那州和全美各地的大學積極招聘工程師。”亞利桑那州立大學“甚至舉辦了所謂的‘臺積電日’。”

水是另一種需要充足供應的稀缺資源。

臺灣最近遭遇了近一個世紀以來最嚴重的乾旱，臺積電對回收製造芯片所需的大量水源並不陌生。臺積電表示，其位於亞利桑那州的第一家工廠每天將耗水 470 萬加侖，但該公司將把這一需求降至每天 100 萬加侖，部分原因是回收了其中的 65% 左右。

製造芯片也需要大量的電力。

臺積電在現場安裝了太陽能，但這還遠遠不足以滿足第一家工廠每天運行所需的 2.85 千兆瓦時用電量。這相當於大約10 萬戶美國家庭的用電量。臺積電表示，它正在購買可再生能源信用額度來抵消這一成本。但在人工智能推動的數據中心熱潮中，亞利桑那州最大的公用事業公司警告稱，其輸電容量可能會在 2020 年前耗盡。

臺積電還計劃在此時開始其位於亞利桑那州的第三家晶圓廠的生產，卡西迪表示該晶圓廠“很可能將採用 2 納米甚至更先進的技術”。

臺積電也在擴大其全球業務。該公司於 2 月份在日本開設了第一家晶圓廠，並於 8 月份在德國動工興建了一座價值 110 億美元的晶圓廠。

卡西迪表示，臺積電也可能繼續在美國擴張。卡西迪接着說：“這裡有足夠的空間容納很多晶圓廠。”

https://www.cnbc.com/2024/12/13/inside-tsmcs-new-chip-fab-where-apple-will-make-chips-in-the-us-.html

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