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台积电400亿美元美国工厂-国际原油

2022年12月,美国亚利桑那州的凤凰城的台积电晶圆厂装机庆典,全球*芯片公司一把手齐聚一堂,91岁的张忠谋也前来捧场。根据设计,亚利桑那晶圆厂将在2024年正式运营,生产N4制程的芯片——也就是A16和H100接纳的制程。

装机仪式上,台积电还高调宣布在当地建第二座晶圆厂,于2026年生产更先进的3nm芯片,总投资额跨越400亿美元。拜登激动地就地宣告:“列位,美国制造业回来了。”

然而没过多久,亚利桑那州晶圆厂就宣布推迟投产。今年2月,台积电向《纽约时报》大倒苦水,直指美国工人爷爷难伺候。赴美的台积电工程师说:“美国人在分配到多项义务时,可能会拒绝接受新义务,而不是起劲完成所有义务[1]。”

美国工人则向《Business Insider》控诉台积电治理杂乱,罪状包罗:工地上的亚洲工人不戴平安眼镜和手套;天天开工前破费1小时举行安检排队;台积电有意不告诉工人准确的事情信息,以歪曲亚利桑那州劳动力的手艺水同等等[2]。

台积电在美国的跌宕似乎并非孤例,要知道富士康昔时在威斯康星州的“天下第八大事业”,现在还没盖好呢。

美国制造,亚洲封装

2016年,搭载A10芯片的iPhone 7上市,在CPU速率较前代iPhone 6提高两倍多、内存容量提高一倍的情形下,机身厚度控制在了7.1毫米,是历代iPhone中第二薄的。

实现这一点,要害因素是台积电提供的名为“InFO”的封装手艺。

作甚封装?简朴来说,芯片在生产完成后,晶圆会被切割成单个裸片(Die),放置到基板上,引出管脚/引线,最后盖上外壳——这就是传统的封装方式。

与之对应,“先进封装”将手艺的注重力放在了缩短芯片之间的通讯距离,以实现性能提升或芯片面积/能耗的下降。在iPhone 7中,台积电就将A10处置器与LPDDR内存芯片整合在统一个封装中。往后的A系列芯片都应用了台积电的先进封装方案。

我们平时所说的芯片(Chip),大部门指的是完成了封装步骤的芯片。而晶圆厂生产的大部门“芯片”,实在是由类似下图中一个个裸片组成的一整块晶圆。

时至今日,从A系列到特斯拉的Dojo,从AMD的MI300到英伟达的H100,先进封装险些已成为高性能芯片的标配。每一颗H100从台积电十八厂的N4/N5产线上下来,都市运往同在园区内的先进封测二厂,完成最要害的CoWoS封装步骤。

而先进封装的普及,露出了台积电美国工厂面临的一个问题:即便芯片在美国生产,照样得送到台湾区域完成封装。

虽然亚利桑那州长Katie Hobbs曾示意,台积电在凤凰城还将睁开先进封装厂的建设设计,但先进封装厂的投资源就不菲,若是内陆的订单量不够,算下来可能会更亏。

今年六月,台积电董事长刘德音就在股东大会上示意,出于成本缘故原由,美国厂现在尚未设计先进封装产能。但统一时间,位于台湾竹南科学园区的台积电封测六厂正式启用,清洁室面积大于台积电其他封测厂的总和,用于举行InFO、CoWoS等先进封装手艺的量产事情[3]。

先进封装对高性能芯片的主要性,直接体现在台积电的收入上。凭证剖析师Robert Castellano的测算,台积电生产一颗H100芯片的收入“只有”不到200美元,但单颗芯片的封装收入却跨越700美元。

其他的先进封装产能,除了英特尔外,三星、联电、日月光都在东亚。时至今日,台积电依然会把*进的晶圆厂放在台湾区域。

封装只是台积电在美国面临的成本问题的一个缩影。晶圆厂虽然可以拔地而起,但芯片制造能力很难在短时间内通过津贴实现“转移”的效果,由于它是一个包罗了几十个环节的重大系统。

而这套系统的焦点在东亚。

转移的不只是工厂

芯片制造是手艺和工业的岑岭,但更是一个成本的游戏。

这也是为什么集成电路虽然降生在美国,其生产制造却在几十年里迅速的转向东亚,以至于全天下80%的集成电路都在亚洲生产。

韩国生产了全球一半的存储器,台积电和三星在芯片代工的市场份额快要80%,全天下*的封测厂都在中国大陆和台湾区域。台积电上一次去美国建工厂照样1996年的事。种种因素决议,劳动力麋集、储蓄率高、政府财政投资意愿强的东亚,最终成为摩尔定律的战场。

而在这个转移的历程中,从美国转移到东亚的不仅仅是工厂,而是与之对应的研发生产与人才运送系统。

台积电在台湾区域建设的不仅仅有晶圆厂,另有对应的研发中央,用来开发面向未来的2nm和1.4nm芯片生产手艺。同时,台积电**的市园职位也会影响人才的流动。

2022年,半导体产业占台湾区域总GDP的13%,晶圆代工营业对半导体行业的孝顺则到达52%。与之对应,台湾区域每年有近20万大学结业生,50%以上都是工科学生,且以电子制造和半导体专业为主。

由于晶圆厂建设的伟大投资,台积电甚至动员了台湾区域修建行业的增进。

三十多年来,强势的半导体产业和教育系统形成了一套双向反馈的系统,应届生批量的流向台积电和联电这类芯片制造企业,为产业源源不停地运送弹药。

这也是为什么半导体研究机构SemiAnalysis以为,随着芯片封装手艺越来越先进,苹果和英伟达等台积电客户将发现,将自己从亚洲解脱出来的难度越来越大。这是由于台积电总是在台湾区域开发最新的制造和封装工艺,那里的成本更低,人才也更容易找到[4]。

也就是说,产业转移历程中,转移的不仅仅是工厂和生产线,而是与之配套的手艺创新系统和人才培育系统。在“制造业回流”这个语境里,工厂可以转移,但人才的系统却无法复制粘贴。

同属制造业的波音是一个很典型的例子。上世纪80年月后,波音将客机生产向美国之外外包,由此带来了一个深层影响:随着产业链环节在美国消逝,与之对应的人才系统也泛起塌方,导致产业工人的供应泛起断层,继而限制了手艺升级以及创新的可能。

厥后为领会决交付压力,波音不得不返聘已经退休的机械师和检查员,缘故原由就是大规模的人才断层。

万能神药又开一扇窗

从1979年至2011年,美国的制造业就业人数削减了40%,与工厂消逝的很可能另有配套的供应商,大学的专业和学术界的相关研究。

人才总会向产业的高地流动,现在西雅图的美国应届生更愿意去亚马逊事情,照样去23公里外的波音工厂打螺丝,不言而喻。

而“半导体制造”甚至是许多美国人没听说过的职业选择。亚利桑那州凤凰城的一位人力官员桂林·沃勒(Kweilin Waller)曾示意,“应聘者听到对半导体制造业时,常一头雾水,不太熟悉[5]。”

因而,美国试图通过津贴和建厂重塑芯片生产能力,最终也会遇到人才断层的问题。

美国市值最高的公司里,只有苹果委屈算制造业,但它没有一间工厂。2012年,奥巴马曾问乔布斯,“需要做什么,才气让iPhone回美国生产?”乔布斯绝不犹豫的回覆:“那些事情不会回来了。

盘算机大国的烦恼

不久前,曾经担任台积电研发四处长的杨光磊接受采访,虽然讨论的主题是英特尔和台积电的竞争,但也能从一个侧面反映台积电为什么会在美国水土不平。

杨光磊以为,当前美国年轻人的就业重心都在软件,比起半导体工厂,人人更愿意去微软、Google和META事情,险些没有先进的半导体研发与制造人才。同时,对美国来说,半导体制造是个“移民型产业”:

“上世纪80~90年月的美国半导体产业,都是由东方面貌的亚裔撑起一片天。现在,在这些东方面貌的人才回到亚洲后,现阶段美国的半导体产业要连续生长,就变得相当的难题。”

事实也是云云,美国芯片制造产业的确立来自许多亚洲面貌,他们大多都有赴美修业-在美国半导体公司事情-回亚洲创业的履历。在这个历程中,芯片制造的产线、研发和人才系统的中央也转移到了东亚区域。

外界经常将美国视为芯片强国,但现实上,美国真正的优势产业是以软件为代表的“盘算机科学”,而不是以大规模尺度化生产为焦点的芯片制造。两者虽然都降生在美国,但后者在80年月后不停外流,而前者不仅从未“外流”到其他经济体,反而优势越来越大。

举例来说,英伟达虽然是一家芯片公司,但它的强项在于芯片架构和设计,以及以CUDA为代表的软件能力,而芯片的生产则完全交给代工厂。

在这个语境下,Unix、RISC、数据库、人工智能等盘算机科学领域的细分门类,险些都降生在美国,并始终拥有伟大的优势。

芯片制造则是一个异常“东亚性”的产业,特点是24小时连轴转的工厂,强调纪律和遵守。在产线上事情时,员工处于与世阻隔的状态,既不能用手机,也不能上外网。加上事情时需要穿上无尘衣,连茅厕都不能随便去。

一位驻场过差异晶圆厂的装备商曾向《日经亚洲》示意,一些美国工人到台积电位于台湾区域的工厂接受训练后,会因无法遭受严苛的军事化治理就地提桶跑路。

相比难管的美国工人,台积电在日本的投资就顺遂的多。根据《南华早报》的说法:台积电以为,日本的工人更愿意加班,由于芯片制造机械要在无菌的清洁室里全天候运转。而日本的工人以事情时间长和对雇主的忠诚而著名。

因而,对大部门美国科技人才来说,在半导体工厂之外,有太多收入更可观的职业选择。凭证招聘平台信息,台积电在美雇佣工程师的平均年薪约为11.8万美元,而美国软件工程师的平均年薪是15.6万美元[6]。

凭证美国半导体行业协会(SIA)宣布的讲述,到2030年,美国半导体行业将新增11.5万个事情岗位,但其中58%,即6.7万个岗位可能面临空缺[7]。

对于台积电来说,薪资待遇可以硬着头皮涨,企业文化也有变通的空间,但生产的规则和人才的培育难以速成。

无论芯片制造有若干高科技的成色,但其焦点依然是24小时延续运转的工厂,以及对资源和劳动力的高强度消耗。晶圆厂也是厂,它意味着透支身体的加班、死板重复的劳动和毫无尊严的整体宿舍。

决议人才流动的最主要因素,始终是一个产业的盈利能力。王传福说“以前想招清华北大人家看不上,今年招到不少”,缘故原由照样比亚迪的车卖的越来越好。

“最懂芯片的人都在华尔街和陆家嘴”可能是个段子,但结业生都想挤进软件大厂确是事实。台积电在美国的问题,对我们来说并非毫无参考价值。

参考资料

[1] 台湾区域芯片巨头在美扩张加剧主要事态,纽约时报

[2]TSMC's Arizona plant is delayed over poor management, not a shortage of US skilled labor, the workers building it say,Business Insider

[3] 先进封测六厂启用,缔造3DFabric™系统整合手艺扩产里程碑,台积电官网

[4] The Flaw in Apple’s Plan to Make Chips in Arizona,The Information

[5] 美国工程师难求,台积电恐陷人才争取战,日经亚洲

[6]台积电美国工厂人才逆境:工种纰谬口,起薪6.7万美元招不到人,芯器械

[7] Chipping away—assessing and addressing the labor market gap facing the U.S. Semiconductor industry,SIA