台积电新芯片工厂内部，苹果将在美国生产芯片

凤凰城北部亚利桑那州沙漠中一座占地 1,100 英亩的新落成建筑，占地 350 万平方英尺，顶部是一个巨大的微芯片晶圆标志和 TSMC 字母。

台积电 亚利桑那州第一家芯片制造厂正在创造历史，因为它是美国本土最先进的芯片制造厂，并且 苹果 已致力于成为该网站的最大客户。

CNBC 首次参观该工厂是在 2021 年，当时台积电破土动工不久。台积电最初宣布该工厂将耗资 120 亿美元，并在 2024 年底之前生产 5 纳米芯片。三年后，该成本已飙升至 200 亿美元，全面生产推迟到 2025 年。

相反，该工厂正在进行试生产，制作样品晶圆并将其发送给客户进行验证。台积电已承诺到本世纪末在此地再建两座晶圆厂，总投资达 650 亿美元。

台积电董事长 Rick Cassidy 在 11 月份独家首次考察已竣工的晶圆厂时告诉 CNBC，该项目“几乎按原计划进行”。

“当我们来到美国时，我们知道我们将经历一个学习过程，”卡西迪说。 “无论是否允许，学习如何与行业合作，学习如何与工会、当地劳动法合作。我们不断学习很多东西。现在我们已经克服了这些。”

在约 2,000 名员工的帮助下，该工厂将生产比原计划更先进的芯片。台积电表示，该工厂将以每月 20,000 片晶圆的速度生产 4 纳米芯片。

根据摩根士丹利的一份报告，晶圆成本高达 18,000 美元以上。他们的价格持续上涨，抢走了台积电的 股票价值与它 在过去的几年里。

Futurum Group 首席执行官丹尼尔·纽曼 (Daniel Newman) 表示：“我们已经看到台积电能够说出其价格，每个人都会支付这个价格，因为现在需要的是可靠性和质量。”

卡西迪表示，预计该晶圆厂的产量将“与我们的台湾同胞持平”。尽管如此，目前全球约 92% 的最先进芯片都是由台积电的台湾工厂生产，因此美国还远未实现自力更生。

伯恩斯坦研究公司的史黛西·拉斯贡（Stacy Rasgon）表示：“美国或任何国家都很难或不可能在制造半导体所需的一切方面完全自给自足。” “那是一个白日梦。”

尽管美国是 20 世纪 50 年代微芯片的诞生地，并且仍然是顶级芯片设计中心，但美国现在只生产世界芯片的 10%，而且没有任何最先进的芯片。疫情期间供应链混乱与消费电子产品需求旺盛相撞，由此引发的芯片短缺暴露了依赖外部供应商获得如此关键技术的巨大风险。

纽曼表示，如果中国大陆和台湾之间发生侵略、地震或其他影响台湾一段时间的事件，“整个市场、整个世界都可能因缺乏可用的前沿节点而受到影响”。

4 月份发生的致命 7.4 级地震导致台湾生产短暂停止，并导致台积电损失 9200 万美元。卡西迪说，亚利桑那州的建筑物已为地震“做好了充分准备”。

当当选总统唐纳德·特朗普在 10 月份竞选期间表示反对 520 亿美元的 CHIPS 法案时，其他担忧也随之浮现。几周后，美国商务部最终确定了两党法案中向台积电拨款的 66 亿美元。

美国商务部长吉娜·雷蒙多 (Gina Raimondo) 在接受 CNBC 采访时表示：“废除《CHIPS 法案》将使美国人更加不安全。”她补充说，她认为即将上任的政府不会废除该法案。

“我只是认为他们不会那样做，”雷蒙多说。

与台积电就将先进芯片生产引入美国的谈判始于 2018 年特朗普第一任期期间。

时任商务部长威尔伯·罗斯 (Wilbur Ross) 表示：“我在台积电董事长和苹果公司负责人之间建立了电话联系。” “苹果公司非常支持台积电的到来。”

Rose Castanares 是一名在公司工作 26 年的资深人士，现任台积电亚利桑那州总裁，她也参与了早期对话。卡斯塔纳雷斯表示，客户“希望供应具有弹性”。

对亚洲芯片的依赖也让美国追求技术主导地位的努力变得更加复杂。这就是为什么乔·拜登总统对芯片行业实施了复杂的出口管制网络，旨在阻止中国在先进技术方面取得领先。

10 月份，尽管禁止向这家中国公司出售产品，但还是在华为设备中发现了一些台积电芯片。

“这个问题由来已久，”纽曼说。 “为了将货物运往不同国家的灰色市场，需要进行很多复杂的路线调整，而这些国家获得领先技术或最先进技术的机会有限。”

在亚利桑那州钱德勒附近， 英特尔 还正在建设两座巨大的晶圆厂。

这家美国公司的商业模式截然不同，自己设计和制造芯片，而台积电只为其他公司生产芯片。卡西迪说，两家公司之间的关系牢固。

“我们每周与（英特尔）会面，反馈是我们正在帮助他们提高排名，”卡西迪说。 “我们正在帮助他们接受最先进的训练，所以我认为他们对我们所做的事情非常满意。”

两家公司都推迟了亚利桑那州新工厂全面生产的时间表。但台积电仍然是先进芯片领域无可争议的领导者，而英特尔却一次又一次遭遇挫折。

两者还将争夺美国芯片行业的稀缺资源：工人。

“当我们完成这座工厂的建设时，它确实是美国至少10年来建造的第一座先进制造工厂。半导体是一项非常非常困难的技术，”台积电的卡斯塔纳雷斯说。 “这种经历在美国是没有的。”

项目初期，台积电派出约600名工程师前往台湾培训。从 2021 年开始，流程集成工程师 Jeff Patz 在那里工作了 18 个月。

“我们的目的是去实际制造东西，对吧？并了解它们是如何制造的，”帕茨说。 “你必须有一个厨房才能做饭。”

台积电还从台湾引进了专家，进行为期三年的临时任务。台积电计划在三座晶圆厂全部竣工时雇用至少 6,000 名工人。

“对于工程师，我们正在亚利桑那州和美国各地的大学积极招聘，”卡斯塔纳雷斯说。亚利桑那州立大学“甚至有他们所谓的台积电日”。

水是另一种需要大量的稀缺资源。

由于台湾最近面临近一个世纪以来最严重的干旱，台积电对回收制造芯片所需的大量水并不陌生。该公司表示，台积电将每天消耗 470 万加仑的水来运营第一家亚利桑那工厂，但它将把这一需求降至每天 100 万加仑，部分原因是回收其中约 65% 的水。

制造芯片还需要大量的电力。

台积电在现场建造了太阳能，但远远不足以满足第一座晶圆厂运营所需的每天 2.85 吉瓦时的发电量。这相当于大约 100,000 个美国家庭的用电量。台积电表示，它正在购买可再生能源信用额度来抵消这一影响。但在人工智能推动的数据中心热潮中，亚利桑那州最大的公用事业公司警告称，其传输能力可能会在本世纪末耗尽。

与此同时，台积电还计划在亚利桑那州的第三家工厂开始生产，卡西迪表示，该工厂“可能会采用 2 纳米或更先进的工艺”。

台积电也在扩大其全球足迹。该公司于 2 月份在日本开设了第一家晶圆厂，并于 8 月份在德国耗资 110 亿美元的一座晶圆厂破土动工。

卡西迪表示，在美国，台积电也可能继续扩张。

“这里有足够的空间容纳很多晶圆厂，”卡西迪说。

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