日前的臺(tái)積電股東會(huì)上,赴美建廠(chǎng)的話(huà)題再度被提及,雖然臺(tái)積電有意,但方案仍然停留在口頭上。
數(shù)月前,美國(guó)政府就要求臺(tái)積電考慮在美國(guó)建設(shè)芯片工廠(chǎng),并且要求采用最先進(jìn)的工藝設(shè)備。這一動(dòng)向是響應(yīng)特朗普的制造業(yè)回歸美國(guó)的政策,目的是增強(qiáng)美國(guó)的高技術(shù)制造業(yè),增加就業(yè),提高美國(guó)在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的話(huà)語(yǔ)權(quán),獲取新技術(shù)。
有人會(huì)問(wèn),美國(guó)半導(dǎo)體制造業(yè)不是世界第一,為什么還能看上臺(tái)積電的技術(shù)?
根據(jù)IC Insights的資料,目前全球能夠制造10納米以下線(xiàn)寬的半導(dǎo)體企業(yè)只有三個(gè):英特爾,臺(tái)積電(TSMC)和三星,其中,臺(tái)積電的技術(shù)是最先進(jìn)的。
目前臺(tái)積電的5納米工藝已經(jīng)開(kāi)始導(dǎo)入客戶(hù)產(chǎn)品,今年下半年即可以開(kāi)始量產(chǎn),三星電子則要晚幾個(gè)月,計(jì)劃在今年下半年開(kāi)始導(dǎo)入客戶(hù)產(chǎn)品,英特爾還徘徊在10納米階段(當(dāng)然,英特爾不停改進(jìn)的10納米工藝,在晶體管密度和功耗等指標(biāo)上與三星和臺(tái)積電的7納米工藝相當(dāng))。
毫無(wú)疑問(wèn),臺(tái)積電赴美建廠(chǎng),將能夠更貼近美國(guó)的客戶(hù),縮短研發(fā)時(shí)間和運(yùn)輸成本,使臺(tái)積電的代工服務(wù)更有優(yōu)勢(shì)。
根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)分析公司TrendForce的統(tǒng)計(jì),2019年全球前10無(wú)生產(chǎn)廠(chǎng)的IC設(shè)計(jì)公司中,有6家是美國(guó)公司,分別是博通、高通、英偉達(dá)、AMD、賽靈思、邁威、這些公司目前全都是臺(tái)積電的客戶(hù)。
2019年全球前10無(wú)生產(chǎn)廠(chǎng)的IC設(shè)計(jì)公司
臺(tái)積電的算盤(pán):看美國(guó)政府補(bǔ)貼
5月15日,臺(tái)積電發(fā)表聲明,表示有意赴美建廠(chǎng),廠(chǎng)址將選在亞利桑那州,制程工藝為5納米,計(jì)劃在2021年開(kāi)始建設(shè),目標(biāo)是在2024年投產(chǎn)。
據(jù)了解,該廠(chǎng)的產(chǎn)能是每月2萬(wàn)片12英寸晶圓,將為該地區(qū)創(chuàng)造1600個(gè)高科技就業(yè)機(jī)會(huì)。臺(tái)積電承諾從2021至2029年將向該廠(chǎng)累計(jì)投資120億美元。
目前,臺(tái)積電在美國(guó)華盛頓州的Camas建有一個(gè)不算先進(jìn)的芯片工廠(chǎng),在得克薩斯州的奧斯汀和加州的圣何塞擁有兩個(gè)設(shè)計(jì)中心。
6月9日,臺(tái)積電在舉行了股東常會(huì),臺(tái)積電董事長(zhǎng)劉德音表示,赴美建廠(chǎng)并沒(méi)有定論,雖然已經(jīng)選定廠(chǎng)址,但在成本上還是有很大的問(wèn)題,美國(guó)政府的補(bǔ)助是關(guān)鍵,目前正等待美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)相關(guān)法案。
與此同時(shí),臺(tái)積電也強(qiáng)調(diào)赴美建廠(chǎng)不是單打獨(dú)斗,會(huì)帶相關(guān)供應(yīng)鏈廠(chǎng)家一起過(guò)去。
臺(tái)積電要求美國(guó)聯(lián)邦政府以及州政府能夠補(bǔ)貼臺(tái)積電在臺(tái)灣、亞利桑那州兩地間設(shè)廠(chǎng)的運(yùn)營(yíng)成本差距。目前,這些要求也導(dǎo)致臺(tái)積電與美國(guó)政府的談判并不順利。
美國(guó)參議院舒默等3名議員就曾要求特朗普暫時(shí)停止和臺(tái)積電的談判,先提高透明度再談。舒默等人認(rèn)為,臺(tái)積電在美國(guó)投資建廠(chǎng)的具體方案需要透明化、具體化,即明確美國(guó)政府要給臺(tái)積電多少補(bǔ)貼、明確特朗普對(duì)臺(tái)積電的承諾、明確美國(guó)政府對(duì)臺(tái)積電的稅收減免政策,需確定臺(tái)積電在美投資建廠(chǎng)對(duì)美國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有利。
美國(guó)政府之所以如此挑三揀四,是因?yàn)橛懈皇靠倒靖懊澜ㄔO(shè)LCD面板工廠(chǎng)的前車(chē)之鑒。富士康曾經(jīng)承諾在威斯康星州建設(shè)10.5代LCD面板生產(chǎn)線(xiàn),后來(lái)降級(jí)為6代線(xiàn),并且在員工數(shù)量和投資額等方面也一再縮水。
目前,富士康在美國(guó)唯一正常運(yùn)轉(zhuǎn)工廠(chǎng)的員工招募僅僅保持在能夠得到稅收補(bǔ)貼的最低水準(zhǔn),其它創(chuàng)新中心等項(xiàng)目基本告吹。
赴美建廠(chǎng)之路將比富士康順利
雖然面臨今年底的美國(guó)大選等不確定因素,臺(tái)積電在美國(guó)的芯片廠(chǎng)還是大概率會(huì)按計(jì)劃建設(shè)和投產(chǎn),并且會(huì)比富士康在美國(guó)建廠(chǎng)的路徑順利,這主要是富士康的LCD面板和臺(tái)積電芯片不同市場(chǎng)環(huán)境所決定的。
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)HIS Markit的數(shù)據(jù),全球LCD面板市場(chǎng)以中國(guó)大陸的京東方和華星廣電等為主導(dǎo),占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),臺(tái)灣群創(chuàng)與友達(dá)等企業(yè)處于相對(duì)劣勢(shì),韓國(guó)的三星電子與LG電子已經(jīng)宣布要在2020年內(nèi)退出LCD面板市場(chǎng)。
目前中國(guó)大陸正在建造和已經(jīng)建成的10.5代和11代LCD生產(chǎn)線(xiàn)多達(dá)五條,富士康赴美建設(shè)的LCD 面板6代線(xiàn)已經(jīng)屬于面臨淘汰的技術(shù)。
而半導(dǎo)體集成電路代工行業(yè)則完全不同,臺(tái)積電赴美建設(shè)5納米工藝的芯片廠(chǎng),目前在技術(shù)上是不落后的,當(dāng)然到2024年投產(chǎn)時(shí),可能會(huì)落后于在中國(guó)臺(tái)灣的3納米技術(shù)。
其次,赴美建廠(chǎng)都需要面臨共同的問(wèn)題,產(chǎn)品的工廠(chǎng)大部分都不在美國(guó)。
LCD面板面臨的這個(gè)問(wèn)題更加嚴(yán)重:美國(guó)本土的彩電生產(chǎn)廠(chǎng)極為小眾,只有少數(shù)幾家彩電企業(yè)在美國(guó)組裝少數(shù)型號(hào)的彩電,這些企業(yè)的LCD面板需求數(shù)量幾乎可以忽略不計(jì),真正的需求來(lái)自美國(guó)以外。
世界上的彩電生產(chǎn)企業(yè)主要集中在中國(guó)和東南亞地區(qū),富士康在美國(guó)建設(shè)的LCD生產(chǎn)廠(chǎng),生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品絕大部分還是要運(yùn)輸?shù)街袊?guó)和東南亞地區(qū)。而大型LCD面板的運(yùn)輸和包裝成本都比較高(想象一下65寸彩電的面板,一大塊薄薄的玻璃,運(yùn)輸途中絕對(duì)不能磕碰,絕對(duì)不能有劃痕)。
本來(lái)技術(shù)就不如中國(guó)大陸企業(yè),美國(guó)工廠(chǎng)的生產(chǎn)成本也較高,再加上高額的運(yùn)輸和包裝成本,這就導(dǎo)致了富士康的美國(guó)面板廠(chǎng)沒(méi)有太多優(yōu)勢(shì)。
芯片則不一樣,其體積小,價(jià)值高,包裝簡(jiǎn)單,最適合空運(yùn),而運(yùn)輸成本相對(duì)于價(jià)格來(lái)講也不高,因此將芯片從美國(guó)運(yùn)輸?shù)绞澜绺鞯亟?jīng)濟(jì)上都是可承受的。
因此,從技術(shù)上來(lái)看,臺(tái)積電赴美建會(huì)比富士康順利,但外部環(huán)境也會(huì)讓方案落地存在變數(shù)。
首先,由于美國(guó)的員工工資要高很多,同時(shí)初期由于供應(yīng)鏈不完善,原料運(yùn)輸成本比較高,再加上其它一些成本,都將會(huì)影響到新工廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益,正如臺(tái)積電董事長(zhǎng)劉德音所說(shuō),一切要看美國(guó)聯(lián)邦政府和亞里桑那州政府的補(bǔ)貼,而補(bǔ)貼目前美國(guó)內(nèi)部還在斗爭(zhēng),并未定調(diào)。
其次,雖沒(méi)有明說(shuō),臺(tái)積電未必真心想去美國(guó),所以今年美國(guó)大選也將成為一個(gè)重大變數(shù),大選之后美國(guó)的政策有何變化也都未知,這也為臺(tái)積電在美國(guó)新廠(chǎng)的前景打上了問(wèn)號(hào)。
美國(guó)工廠(chǎng)可就近消化訂單
根據(jù)6月9 日劉德音在臺(tái)積電股東會(huì)上的講話(huà),臺(tái)積電未來(lái)看好超級(jí)計(jì)算機(jī)(HPC)市場(chǎng)和5G芯片市場(chǎng)的增長(zhǎng)。
國(guó)際超級(jí)計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)組織TOP500.org在2019年11月發(fā)布最新統(tǒng)計(jì),全球500臺(tái)最快的超級(jí)計(jì)算機(jī),絕大多數(shù)設(shè)備都使用英特爾的CPU和NVIDIA公司的協(xié)處理器芯片。
作為英特爾最大的對(duì)手,AMD憑借最新一代ZEN架構(gòu)的處理也開(kāi)始反攻英特爾的市場(chǎng)。
公開(kāi)資料顯示,超算領(lǐng)域,AMD正在與美國(guó)能源部橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室打造最新的超級(jí)計(jì)算機(jī)“Frontier”,其運(yùn)算速度將是目前世界最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)“Summit"的8倍。這臺(tái)超算將使用AMD的EPYC處理器,并使用AMD Radeon Instinct系列的GPU做為加速器。
目前,AMD和NVIDIA公司都是臺(tái)積電的客戶(hù),這意味著未來(lái)它們?cè)贖PC領(lǐng)域的增長(zhǎng),必然會(huì)惠及臺(tái)積電。
5G芯片領(lǐng)域又如何呢?
根據(jù)通信行業(yè)統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)Counterpoint的報(bào)告,目前除了華為海思以外,5G SOC市場(chǎng)上的主要玩兒家還有美國(guó)高通公司,中國(guó)臺(tái)灣聯(lián)發(fā)科公司,中國(guó)大陸紫光展銳,以及蘋(píng)果和三星公司。
這些SOC產(chǎn)品中,除了三星公司自產(chǎn)以及華為海思,高通和紫光展銳有部分中低端處理器是由中芯國(guó)際代工生產(chǎn)以外, 其余所有SOC絕大部分是由臺(tái)積電代工的。
臺(tái)積電2019年的年報(bào)顯示,華為海思的訂單占臺(tái)積電總收入的14%左右。
目前,臺(tái)積電7納米和5納米生產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)能目前已經(jīng)排滿(mǎn),還有許多客戶(hù)在等待。
換句話(huà)說(shuō),美國(guó)建廠(chǎng)一定程度上能夠就近緩解臺(tái)積電的產(chǎn)能壓力。
與華為無(wú)關(guān)
首先,對(duì)可能使用到5納米工藝的美國(guó)客戶(hù)來(lái)說(shuō),在美國(guó)建廠(chǎng)肯定是好事,能夠?yàn)樗麄児?jié)省時(shí)間和費(fèi)用。
但是,跨國(guó)企業(yè)的戰(zhàn)略布局當(dāng)中,核心技術(shù)都是放在本土,臺(tái)積電也不例外。
按照規(guī)劃,臺(tái)積電3納米制程工藝將在2022年投產(chǎn),并啟動(dòng)2納米技術(shù)的研發(fā),2024年投產(chǎn)的美國(guó)廠(chǎng)很明顯會(huì)失去技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
中國(guó)大陸的無(wú)工廠(chǎng)半導(dǎo)體公司只要不在美國(guó)的制裁名單上,就可以一直使用臺(tái)積電最先進(jìn)的制程工藝,如果有必要,也能使用臺(tái)積電美國(guó)工廠(chǎng),因此對(duì)這方面的客戶(hù)不會(huì)有負(fù)面影響。
對(duì)于華為海思來(lái)說(shuō),不管臺(tái)積電廠(chǎng)房在哪里,只要美國(guó)政府不發(fā)許可,華為海思就不能夠使用。所以,臺(tái)積電赴美建廠(chǎng)不是決定和華為海思業(yè)務(wù)的本質(zhì)。
可能也有人會(huì)問(wèn),臺(tái)積電、三星半導(dǎo)體這樣的香餑餑,歐美、日本為何不去復(fù)制?
答案主要和成本有關(guān)。
目前世界上最先進(jìn)的半導(dǎo)體制程工藝掌握在臺(tái)積電,三星和英特爾手中,只有這三家能夠制造10納米線(xiàn)寬以下的產(chǎn)品,其中臺(tái)積電處于最領(lǐng)先的地位。
相比之下,歐洲和日本的半導(dǎo)體企業(yè)基本都停滯在20納米以上的工藝了,這里特指的是邏輯器件的制程工藝,即各種CPU和SOC,但這并不意味著歐洲和日本沒(méi)有技術(shù)來(lái)建造更先進(jìn)的半導(dǎo)體廠(chǎng),而是因?yàn)榻ㄔO(shè)10納米以下的半導(dǎo)體廠(chǎng)的成本已經(jīng)高到無(wú)法回收的地步。
上圖顯示了建設(shè)每5萬(wàn)片晶圓產(chǎn)能的設(shè)備投資,28納米工藝時(shí)只有39億5千萬(wàn)美元,到5納米就漲到了155億5700萬(wàn)美元,3納米高達(dá)214億9500萬(wàn)美元。
這還只是設(shè)備投資,加上無(wú)塵廠(chǎng)房和各種配套設(shè)施,10納米以下工藝的廠(chǎng)房都是天價(jià)。而目前臺(tái)積電和三星的先進(jìn)工藝產(chǎn)能已經(jīng)大致能夠滿(mǎn)足全球市場(chǎng)需求了。如果日本和歐洲的公司再花天價(jià)建設(shè)最先進(jìn)工藝的半導(dǎo)體廠(chǎng),大概率面臨虧本的結(jié)局。