摘要:台积电创始人张忠谋(Morris Chang)对亚利桑那州高昂的晶圆厂建设成本和美国较高的运营成本的评论给人的印象是,在美国生产芯片的成本太高,在财务上不可行。然而,TechInsights 的分析师认为,情况并非如此。根据该公司最近的研究,位于亚利桑那州凤凰
定义芯片制造成本的是设备,而不是劳动力。
台积电创始人张忠谋(Morris Chang)对亚利桑那州高昂的晶圆厂建设成本和美国较高的运营成本的评论给人的印象是,在美国生产芯片的成本太高,在财务上不可行。然而,TechInsights 的分析师认为,情况并非如此。根据该公司最近的研究,位于亚利桑那州凤凰城附近的台积电 Fab 21 加工的晶圆成本仅比在在中国台湾省加工的类似晶圆高出约 10%。
“台积电在亚利桑那州加工一块 300 毫米晶圆的成本比在中国台湾省制造的相同晶圆高出不到 10%,”TechInsights 的 G. Dan Hutcheson 写道。
据 Hutcheson 称,虽然在美国建造晶圆厂的成本肯定比在中国台湾省高,但台积电的成本要高得多,因为它在一个全新的地点建造了几十年来的第一座海外晶圆厂,拥有新的、有时是非熟练的劳动力。据其他熟悉晶圆厂建设过程的人曾称,在美国建造晶圆厂的成本会是中国台湾省的两倍。
2020 年,台积电宣布在亚利桑那州建设晶圆厂的 120 亿美元投资计划,后续投资规模不断扩大。2023 年投资规模提升至 400 亿美元,2024 年又将美国投资计划从 400 亿美元扩大至 650 亿美元。2025 年 3 月,台积电宣布将对美国再投资至少 1000 亿美元,计划投资总额达到 1650 亿美元。
台积电将利用追加投资新建三家芯片制造工厂、两家芯片封装工厂和一个研发中心,建设完成后,在亚利桑那州将拥有总计六家晶圆厂。
台积电位于亚利桑那州的第一家晶圆厂于 2024 年开始量产 4nm 半导体,聘用了 3000 多名员工。
计划量产 3nm 半导体的二期晶圆厂原定于 2026 年投入使用,后推迟到 2028 年。
台积电计划 2030 年之前在亚利桑那州开设第三家晶圆厂,生产 2nm 或更先进的制程技术,预计将在 2029 年至 2030 年之间实现量产。
此前业内普遍评估在美国建设工厂的成本大约是中国台湾省的两倍,源于更高的劳动力成本、广泛的监管要求以及供应链的低效。其中最大问题是存在熟练工人短缺( skilled worker shortages),需要从中国台湾派遣工程师和技术工人赴美,且面临与当地工会的沟通协调等问题。
但现在TechInsights发现,半导体生产成本的主要因素是设备成本,它占硅片总费用的三分之二以上。ASML、Applied Materials、KLA、Lam Research 或 Tokyo Electron 等领先公司制造的工具在中国台湾和美国的成本相同;它们有效地抵消了基于位置的成本差异。
硅片价格混淆的一个主要来源是劳动力成本。美国的工资大约是台湾的三倍,许多人错误地将其视为芯片生产的重要因素。然而,根据 TechInsights 的晶圆成本模型,随着当今晶圆制造设施的高度自动化,劳动力占总成本的比例不到 2%。基于此模型,尽管工资和其他当地成本存在很大差异,但亚利桑那州和台湾晶圆厂的运营成本之间的总体费用差距很小。
应该注意的是,台积电目前在 Fab 21 生产的晶圆会运回中国台湾进行切割、测试和封装。然后,它们中的一些会被送到中国大陆或其他地方被放入实际设备中;不过,有些会返回美国。因此,它们的物流比在台湾加工的典型硅片要复杂一些。然而,这并没有显着增加成本,台积电现在计划在美国建立封装能力。尽管如此,有传言称台积电对美国制造的芯片收取 30% 的溢价。
来源:卡夫卡科技观察