“蘋果公司設(shè)計(jì)了運(yùn)行iPhone操作系統(tǒng)的超復(fù)雜處理器，但這家位于美國(guó)加州庫比蒂諾的巨頭無法生產(chǎn)這些芯片，美國(guó)、歐洲、日本或中國(guó)大陸的任何一家公司都不能生產(chǎn)。這些芯片只能在一家臺(tái)灣公司的一棟樓里生產(chǎn)，這是人類歷史上造價(jià)最高的工廠……”Chris Miller在《芯片戰(zhàn):爭(zhēng)奪全球最關(guān)鍵技術(shù)》(Chip War:The Fight for the World’s Most Critical Technology)中表示。1J8esmc

西方國(guó)家推動(dòng)芯片制造本土化

持續(xù)近3年來的全球芯片短缺，讓西方國(guó)家意識(shí)到芯片制造本土化的重要性。此前，歐盟、美國(guó)等大多數(shù)西方政府都不太關(guān)心半導(dǎo)體供應(yīng)鏈，他們更重視家電、汽車等終端產(chǎn)品的本土化制造。而Covid-19和全球芯片短缺所帶來的沖擊，讓采購非本土制造芯片的風(fēng)險(xiǎn)日益突出。1J8esmc

去年，美國(guó)和歐盟都針對(duì)芯片行業(yè)建立了新法規(guī)，新法案強(qiáng)調(diào)將加強(qiáng)對(duì)本土半導(dǎo)體制造業(yè)的投資。因此，英特爾(Intel)、AMD和天水(SkyWater)等公司相繼做出承諾，這些巨頭公司將投入數(shù)千億美元在美國(guó)和歐盟建設(shè)新制造設(shè)施，并為這些地區(qū)的高校培訓(xùn)項(xiàng)目提供資金。1J8esmc

但這些新投資的設(shè)施至少還要數(shù)年后才能投入運(yùn)營(yíng)。屆時(shí)，新設(shè)施雖能緩解諸多行業(yè)關(guān)鍵芯片短缺的壓力，但其工藝仍將落后于最先進(jìn)的芯片制造技術(shù)。與此同時(shí)，中國(guó)臺(tái)灣、日本、韓國(guó)等亞洲地區(qū)的政府，正通過補(bǔ)貼芯片企業(yè)、資助培訓(xùn)項(xiàng)目、壓低本幣匯率，以及提高進(jìn)口關(guān)稅等方式，為從業(yè)者進(jìn)入硅產(chǎn)業(yè)提供了極大便利。1J8esmc

2021年，時(shí)任Arm首席執(zhí)行官的Simon Segars透露，半導(dǎo)體行業(yè)每周花費(fèi)20億美元來擴(kuò)充產(chǎn)能和建設(shè)新基礎(chǔ)設(shè)施。不過，還需花費(fèi)數(shù)年時(shí)間才能把芯片交貨時(shí)間縮短到2019年的水平。1J8esmc

臺(tái)灣芯片制造商持續(xù)領(lǐng)跑

2022年，全球半導(dǎo)體行業(yè)總計(jì)生產(chǎn)了超過1萬億顆芯片。根據(jù)歐盟委員會(huì)(European Commission)推動(dòng)的芯片調(diào)查顯示：預(yù)計(jì)到2030年，全球芯片的需求量將翻一番。業(yè)內(nèi)分析師與美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)(SIA)還統(tǒng)計(jì)了兩組數(shù)據(jù)：1.全球約有22%的芯片產(chǎn)自中國(guó)臺(tái)灣；2.全球90%以上的先進(jìn)工藝芯片產(chǎn)自中國(guó)臺(tái)灣。1J8esmc

去年，臺(tái)積電(TSMC)首席執(zhí)行官魏哲家公開表態(tài)，其客戶對(duì)3nm(納米)芯片的需求已超越公司的供應(yīng)量，到2023年臺(tái)積電將滿載生產(chǎn)3nm芯片。造成這種情況的部分原因是機(jī)臺(tái)交付期過長(zhǎng)。緊接著在2022年12月，這家半導(dǎo)體巨頭對(duì)外宣告稱，公司已經(jīng)開始量產(chǎn)3nm芯片。業(yè)內(nèi)分析人士預(yù)估，在未來五年內(nèi)，將有1.5萬億美元規(guī)模的終端產(chǎn)品采用3nm芯片技術(shù)。1J8esmc

日前，臺(tái)積電董事長(zhǎng)劉德音在臺(tái)灣南部科學(xué)園區(qū)(STSP)工廠Fab 18新工廠開幕儀式上指出，臺(tái)積電在保持技術(shù)領(lǐng)先地位的同時(shí)，也在臺(tái)灣地區(qū)進(jìn)行了大量投資，繼續(xù)在環(huán)境方面進(jìn)行投資和共同繁榮。1J8esmc

此外，咨詢機(jī)構(gòu)IBS的首席執(zhí)行官Handel Jones預(yù)測(cè)稱，到2025年，臺(tái)積電臺(tái)灣工廠或能為蘋果供應(yīng)2nm芯片。1J8esmc

在幾十年前，美國(guó)公司一直在引領(lǐng)全球芯片的生產(chǎn)。隨著中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)等地區(qū)在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域?qū)嵙ν癸@，美國(guó)的芯片產(chǎn)量占全球的份額下降到12%左右。在過去10年里，海外芯片制造業(yè)產(chǎn)出的平均增速是美國(guó)的5倍。1J8esmc

其中，“成本高昂”和“技術(shù)壁壘”是美國(guó)芯片產(chǎn)量占全球比例下降的兩個(gè)重要原因。目前，只有臺(tái)積電和三星電子可制造出業(yè)界最尖端的芯片。雖然它們?cè)跉W洲、美國(guó)和日本正在投資建設(shè)新制造設(shè)施，但歐、美、日地區(qū)的工廠都未采用其最先進(jìn)的芯片技術(shù)。1J8esmc

芯片制造設(shè)備受供應(yīng)鏈限制

荷蘭的ASML是全球知名尖端半導(dǎo)體設(shè)備制造商。2022年，ASML的一位發(fā)言人在接受媒體采訪時(shí)表示，目前市場(chǎng)對(duì)公司系統(tǒng)的需求超過了其完成訂單的能力，ASML正試圖通過幫助客戶利用現(xiàn)有工具和其他措施，從而獲得更多產(chǎn)出來解決這一問題。1J8esmc

有趣的是，半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)也受限于芯片產(chǎn)能和芯片交期——成熟芯片的稀缺致使半導(dǎo)體設(shè)備的交付時(shí)間越來越長(zhǎng)，一些新設(shè)備訂單的交付日期甚至到了2-3年。1J8esmc

對(duì)此，臺(tái)積電和其他芯片制造商還警告客戶：由于受芯片生產(chǎn)設(shè)備短缺的限制，他們可能無法在未來兩年內(nèi)提高相關(guān)芯片的產(chǎn)量。1J8esmc

臺(tái)積電的最先進(jìn)工藝保留在臺(tái)灣

半導(dǎo)體是中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)極其重要的產(chǎn)業(yè)，臺(tái)灣當(dāng)局鼓勵(lì)臺(tái)積電將最新技術(shù)留在臺(tái)灣，臺(tái)積電其他地區(qū)工廠的技術(shù)比臺(tái)灣工廠落后好幾年。1J8esmc

2020年，臺(tái)積電宣布斥資120億美元在美國(guó)亞利桑那州建一座5nm芯片廠(Fab 21)，5nm制程比當(dāng)時(shí)大多數(shù)芯片都先進(jìn)，但它仍落后于2021年臺(tái)灣工廠的工藝水平。此后，臺(tái)積電應(yīng)蘋果公司要求，計(jì)劃把鳳凰工廠升級(jí)到4nm工藝，該工廠將于2024年投產(chǎn)。此外，臺(tái)積電在亞利桑那州的第二家工廠將于2026年運(yùn)營(yíng)，該工廠將生產(chǎn)3nm制程工藝的芯片，預(yù)計(jì)新工廠的技術(shù)比臺(tái)灣工廠落后3年。1J8esmc

原文鏈接：文章翻譯自國(guó)際電子商情姊妹刊EPSNews，原文標(biāo)題：Taiwan Already Has 3-nm Chips; Why the U.S. Lags1J8esmc