编者按:以变革冒昧变局,以远见卓绝未见。大象新闻、大象金钱麇集新闻、腾讯科技推出2024年终操办《变局之下》,回望2024、瞻望2025,让洞见穿越时候,向异日寻求详情,本期聚焦台积电好意思国工场的运营近况与出息分析。
拜登政府《芯片法案》最大后果之一,即台积电落户亚利桑那州,东说念主称“好意思积电”。
关于台积电在好意思国设厂,咱们更应该顺心:为什么好意思国要“烧钱”给台积电办“户口”?台积电好意思国工场隧说念是为了“骗补”?进入2.0时间的好意思国政府,会链接给以台积电以“谨慎”吗?
基于台积电现时的运营近况,特朗普的科技战术,大致可推测——两边对台积电好意思国工场,齐莫得进一步插足的意愿。也即是说,所谓“好意思积电”的异日,天花板已肉眼可见。

苏姿丰、黄仁勋和库克等高层出席台积电亚利桑那工场迁机庆典
01 4nm开动试产,650亿投资有水分
台积电赴好意思建厂,分得《芯片法案》390亿好意思元补贴当中的66亿好意思元,还赢得50亿好意思元的特殊低息贷款。
2024年11月,经过一系列谈判及审批经由,好意思国商务部最终与台积电敲定补贴公约,先前高兴的补贴,就要到账了。
手脚陈说,台积电高兴好意思国工场总投资650亿好意思元,分三阶段完成,分别为Fab21 P1/P2/P3(即Fab21的一期、二期和三期),技俩2022年开工,2030年傍边全部建成,贪图总产能是90K。
底下这张表,致密梳理了台积电异日五年先进工艺关系工场的具体进程——从3nm到1.4nm(A14)齐有灭绝,中国台湾地区所有14座,好意思国亚利桑那凤凰城所有3座。

异日5年,台积电先进工艺工场进程,触及A14(1.4nm)-3nm工艺
亚利桑那的Fab21 P1工场,到2024年年底已进入风险试产阶段,2025年一季度末适当量产,到第二季度不错完结满载30k产能,现时的客户有苹果、英伟达、高通、AMD。
Fab21 P2还处于土建阶段,2024年建立进程不足预期,判断与《芯片法案》补贴公约最终的签署进程关系。按原计划,2025年封顶,随后进入洁净室、厂务设施的安设阶段,到2026年年底开动移机试产,2027年第三季度开动量产3nm芯片。
对比之下,位于台南的Fab 18B,2023年就开动量产3nm,好意思国厂过时4-5年。
Fab21 P3到2025年开动动土征地,2026年土建,2027年年底封顶并进行洁净室和厂务设施安设,2028年第三季度开动移机,到2028年第三季度,差未几即是好意思国下一次大选期间,不错举办移机典礼,2029年第二季度量产出货2nm芯片。
届时,位于新竹宝山的Fab20B依然开动量产更先进的1.4nm工艺了。
这数据很绕,群众只需要记取一个论断:台积电好意思国工场暴露奏凯,但在工艺节点,长久过时于台湾地区总部,至少有1-2个代差。
投资贪图上,按照台湾地区的范例,4nm、3nm和2nm工艺对应的每万片晶圆(10k)投资本钱约为40亿好意思元、55亿好意思元、75亿好意思元。
以此经营,亚利桑那工场预估的投资本钱应为510亿好意思元,而施行投资额为650亿好意思元超出30%,有虚报的可能,这也不难贯穿,投资额报的越多,可呈文的补贴就越多。
还有一个原因:晶圆代工场建立以开拓为主,越先进的工艺,开拓开销占比越高。以3nm节点为例,开拓占投资总数比例超85%,剩余多以地皮、厂房和厂务设施为主,合座投资开销在15%傍边,是以台积电需要更多的补贴,进而将开拓投资本钱拉低。
另外,补贴也顺利影响了台积电在不同地区工场的坐褥本钱。
在稼动率(开拓运转时候占比)100%的情况下,5/3nm节点开拓折旧,占坐褥本钱的80%,东说念主工为5%,材料及损耗13%傍边,如下表所示:

台积电工场本钱对比,着色部分为亚利桑那P1-P2补贴后的情况,单元:好意思元
补贴之前,台湾地区每片wafer的坐褥本钱是9566好意思元,亚利桑那工场则需要12272好意思元,差距近30%,补贴之后本钱下降至10438好意思元,差距不到10%。
也即是说,只消有浪费的补贴,好意思国工场的坐褥本钱也能靠拢台湾地区的泛泛水平,最终影响其盈利的关键只消稼动率,只消稼动率高,能满产,东说念主工、材料这些由于在总本钱中占比很小,影响齐不错忽略。
02台积电念念“再造一个英伟达”
东说念主力需求上,由于5nm以后的先进节点,越来越喜爱无东说念主化功课,每万片所需东说念主力约略500东说念主,加上料理、销售、财会和法务等非坐褥东说念主员,计算在550东说念主傍边。
按亚利桑那Fab21 P1工场30k的产能,东说念主力约略需要1650东说念主。筹商到Fab 21 P1是好意思国总部,料理东说念主员会增多,乐不雅臆想,总体东说念主员约略在1800东说念主傍边。
另外,筹商好意思国加班文化缺失,如果要保证Fab厂24小时不终止运转的,每万片晶圆东说念主力配置还需要在原基础上加多20%,计算亚利桑那Fab21的三期工场,总需要至少6000名职工。现时,中国台湾籍职工约莫占70%,但受好意思国工会的压力,这个比例异日会缩小到50%。

台积电好意思国工场配套技俩“台积村”,前期浩荡来自中国台湾的制造工程师居住在这里
那么,浩荡东说念主力齐从中国台湾输出,会形成技巧外流吗?不会。
外派好意思国的主若是产线工程师,其任务是保管产线空闲量产,而研发工程师——负责工艺节点激动,举例从2nm、激动到1.4nm、1nm——不会派驻好意思国,这些工程师才是台积电的技巧中枢。
这些产线工程师到了好意思国,即便被其他公司挖角,也只但是匡助好意思国企业擢升单一节点的良率——作念3nm的工程师基本只会作念3nm。
更关键点在于,擅长单一工艺,依旧无法擢升通盘这个词晶圆厂工场的良率,要达成这一计划,上百个制造行动齐挖到中枢东说念主物才有可能产生作用,这种体系问题,不是某几个锐利的工程师就能处治的。

台积电前十大客户营收孝顺占比,数据禁止2024年6月
客户这里,Fab21以好意思国fabless大厂为主,像苹果、英伟达这些硅谷巨头孝顺了台积电营收的75%,如果从地舆位置上看,照实是接近客户了。
不外,好意思国工场过时总部至少1个代差,Fab21 P1到2025年不错为苹果代工4nm A16芯片,也不错代工英伟达4nm的RTX40XX系列或者是过时一代的Hopper系列GPU,但如果是A18、RTX50XX系列就不行了。
再有小数,好意思邦原土先进封装产能缺失,像CoWoS、FanOut这类封装行动,照旧要在中国台湾进行,好在先进芯片体积小,单价极高,即便空运,运载用度不错忽略不计。是以,晶圆代工关于地舆位置上接近客户,基本莫得强需求。
相较之下,范围小的Fabless,尤其是一些初创公司,对本钱禁止条目高,会对地舆位置有一定的需求。另外,跟着DTCO(假想与技巧协同优化)蹙迫性的擢升,率先与客户绑定将能建立更基雄厚的关系,这才是比拟合理的接近客户的事理——台积电官方公布过数据:相较于10nm工艺,DTCO让7nm工艺逻辑密度加多逾越1.6倍,速率增快约20%,功耗缩小约40%。
是以,从更永久的角度来看,与这些代表硅谷异日走向的初创企业就建立关系,并提供更及时、高效的服务,对台积电远期功绩无疑是有很大的匡助,英伟达如何与台积电共生,并作念大作念强即是最直不雅的例子,这也算是台积电布局好意思国商场的一步好棋。
简便转头一下:台积电好意思国工场的历史价值——1)为包括苹果、英伟达等客户坐褥过时一到两代的芯片,为有竞争力的初创客户提供就近的流片服务,擢升多样新式态芯片的流片告捷率。2)台湾地区的新工场,累计产能基本齐在120k傍边,彩乐园官网CLY05.vip而好意思国工场累计产能只消90k,因此只手脚台积电合座产能的补充,对《芯片法案》补贴有所叮咛即可。
03好意思国半导体重镇成型
台积电来了,配套的供应链也得随从落地,现时亚利桑那的供应链依然渐渐成型。
前期建厂供应商,包括负责机电整合的汉唐集成、负责洁净室的亚翔等等,现时均在当地设立子公司、做事处,链接台积电亚利桑那Fab21的工程建立及当地供应链建立。
供应链方面,芯片坐褥所需的原材料按比重折柳,大致包括:硅片(31%),电子特气(14%),掩膜版/光罩(13%),光刻胶及各种配套试剂(11%),CMP抛光液/垫(7%),湿学品(5%),靶材(3%)。

围绕台积电好意思国工场形成的半导体制造体系
其中,硅片因为单价高、体积小,对运载本钱不解锐,耐久以来由日本、韩国和中国(台湾地区)等产地顺利供货给全球,是以硅片制造厂关于在好意思国就近坐褥一直穷乏酷爱。
从政府和产业层面来看,由于硅片在材料中占比最高比,要建立完竣的半导体供应链体系,必须补贴硅片。
字据公开信息,环球晶圆拿到《芯片法案》中的4亿好意思元补贴,计算营建两座12寸硅片厂,其中第一座工场已于2022年动工,将于2025年上半适当量产出货,异日主要供应给台积电好意思国工场、英特尔、格罗方德等,而第二座工场的进程现时未明确,主要取决于异日好意思邦原土晶圆厂的需求以及关税战术变动——关税以家具价值经营,对硅片坐褥的影响很大,土产货坐褥就近供货则是次要。
原材料占比第二的品类是电子特气,但好意思国资源丰富,电力充沛,用度也不算高,全球四大气体供货商好意思国就有AP与普莱克斯两家, AP一直是台积电的最大气体供货商,在好意思邦原土则愈加情投意合,是以这个范围属于好意思国企业的毅力,无需过多补贴扶持。
原材料占比第三品类是掩膜版。以EUV工艺为例,其掩膜版制造技巧门槛极高,亦然一个关键的know how,从7nm工艺开动,台积电齐是100%好处掩膜版,但现时莫得在好意思国建掩膜版工场的贪图——率先是技巧明锐,在好意思国制造可能会导致技巧东说念主员外流,其次价钱是硅片的上百倍,对运载本钱更不解锐,一般2天内就可空运到达。
再说说光刻胶(前段),东京应化、JSR、信越分列全球前三,第四为好意思国杜邦,这四家企业占了全球80%以上份额,EUV光刻胶日本更是100%的摆布,其中以东京应化以及JSR为主,是日本拿握全球半导体的利器,前几年日本制裁韩国半导体,光刻胶即是韩国最大的痛点,是以日本厂家不可能在国外建厂,让其技巧有外流的可能,而光刻胶以公升计价,单价相当高,运载本钱也不错忽略不计。
访佛高单价的还有先行者体与靶材,这些更是以公克为计价单元,制造商也遍布全球。
合座来看,只消环球晶圆因为芯片法案和关税筹商去好意思国建厂,其余大部分原材料因体积小、单价高,关于运载本钱不解锐,无在好意思原土化坐褥的必要。

以化学品为代表的供应链企业在亚利桑那的投资情况(单元:百万好意思元)
不外多样湿化学品如显影液等酸碱及有机溶剂、清洗溶剂,其特质是量大、价钱低,以吨来计价,远程运载本钱可能比价钱还高,必须就近坐褥供应。
异日,跟着台积电在亚利桑那的三座工场的冉冉量产,再加上英特尔也通常在亚利桑那有工场,届时亚利桑那将成为以围绕台积电Fab21为中心的好意思国的半导体制造重镇。
用水和用电方面,Fab 21逐日用电量约2.85GWh,特地于10万户好意思国度庭用电。逐日计算1.8万吨的用水量,但诓骗再生水技俩,不错完结80%的水轮回使用,日耗水量减少到0.38万吨,这是台积电能在亚利桑那这种沙漠地区落户的关键技巧。
以上,即是到现时为止亚利桑纳凤凰城的正在发生的事。
04特朗普、台积电齐未必加码扩产
在《芯片法案》护航下,台积电于好意思国亚利桑那落户的进程齐在按计划进行,跟着政府换届,省略情趣在于特朗普2.0时间,这片地皮是如何的光景?
一般来说,买卖公司有钱挣才会接续插足,亚利桑那的Fab 21所有90k的产能,只占台积电贪图总产能的很小一部分,兼顾服务老客户的次顶级芯片代工、后劲初创客户的流片,产能不错冒昧排满,其赢得补贴之后的盈利材干,不错接近台湾地区的85%-90%,等五年折旧期事后,毛利率也不错接近70%傍边,与台湾地区特地。
也即是说,只消台积电给好意思国的亚利桑那工场作念好排产,在产能满载、高稼动率的前提下,盈利是不错作念好的,也就不应该被看衰。
按行业成例,供应链配套落地的前提是晶圆厂具备60k以上的产能,如果产能贪图不足,那供应链情愿外乡坐褥弃取运载的相貌供货,Fab21三座工场总贪图产能90k,刚好是让供应商悦目一说念配套落地,且成心可图的水平。
按现存贪图,如果不出未必,到2028年底,在特朗普任期的尾声,台积电约略率会将凤凰城打形成好意思国最完善、最大的半导体制造聚落。对台积电来说,领有了好意思邦原土产能,一定程度上也不错对冲关税的影响。
至于2029年三座工场全部完工后,台积电还会不会链接扩建,取决于特朗普任期,以及特朗普的下一任,决定讲什么样的故事,会不会进一步提供补贴。如果莫得补贴,好意思国亚利桑那工场的盈利水平预估只消台湾地区的70%,这将严重拉低合座毛利率,导致股价下降,这是台积电不成领受的。
其次,台积电扩建也取决于异日全球商场对先进工艺的需求。
以2nm节点为例,台积电在全球贪图的产能是170k,其中台湾地区140k,好意思国亚利桑那为30k,但跟着先进封装技巧进一步破裂,到1.4nm时,只需要150k产能,再到1nm时只需要130k产能,那么台湾地区的产能就足以灭绝全球商场的需求,也就莫得了在好意思国扩产的必要。
站在好意思国的角度,当亚利桑那成为半导体重镇,好意思国自力荣达坐褥先进芯片的链条闭环,也莫得进一步提供补贴的必要性。
台积电、好意思国政府,两边齐莫得进一步扩大插足的事理,是以说群众口中的“好意思积电”,异日基本是可预念念的。
咱们也不错斗胆假定一下,2028年之后,除了台积电完成好意思国落户外,英特尔很有可能回荡成一家fabless企业,浩荡下单给台积电,原有的工场则由格罗方德接办,或者由财团特殊化,但不论如何演变,这些好意思邦原土公司在先进工艺上,依旧无法和台积电抗衡——半导体是一个技巧导向的产业,技巧决定一切,客户必须要采购最先进的芯片才能保管其市占率,不然就会失去商场。
之前也有不少计议,说英特尔是好意思国芯片制造的代表,它不成死,其实英特尔的存一火并莫得那么蹙迫,好意思国要的仅仅在原土具备先进芯片制造自主材干,至于这个材干是不是来自英特尔,不起决定性作用,况且英特尔还不具备这种材干——半导体产业一直保持着革故篡改节拍,再过5年,英特尔现时那些也不太先进的产能将会愈加过时。
至于这种演变对咱们大陆的产业有什么影响,在科技竞争接续的配景下,约略率是咱们别有肺肠,点亮新的科技树,走一条材料、开拓、坐褥的纯自主之路。
特约作家 吴梓豪
裁剪 郑可君 苏扬