为何台积电、英特尔都要在这个"不毛之地"建工厂?

2021-06-04 12:59:54 来源:EETOP
晶圆代工龙头台积电表示,美国亚利桑那州5纳米制程晶圆厂开始动工。不过,亚利桑那州气候干燥、位处沙漠地带,为什么台积电选择在那里设厂,连美国芯片巨头英特尔也加码200 亿美元增盖两座晶圆厂。

图注:英特尔位于亚利桑那州钱德勒市的Ocotillo园区是公司在美国最大的制造工厂

虽然半导体产业需要大量水资源,但事实证明,水不是最重要的问题。据日经报道,麦肯锡高级合伙人Bill Wiseman 表示,晶圆厂最重要的2 大基础设施「是电力和更多电力」,水在半导体制造中,从不是庞大开销,也许每片晶圆只占几美分成本,但从不是真正的问题。

这几年来,半导体制造商开始更有效利用水。英特尔每天在亚利桑那厂回收超过900 万加仑(约3,400 万升)水。英特尔预估,到2030 年将实现净正用水量的目标,亦即淡水回收量会比消耗量还多。
Wiseman 认为,比水更重要的是拥有相互合作的「半导体聚落」,必须有庞大的生态体系获得最佳成本优势,不只一家公司或晶圆厂,而是至少要有10~15 家芯片公司合作,才能获得世界一流的性能,并建造强大的生态体系,包括负责更新、维护机台的设备供应商到提供芯片材料的公司。
这些条件对台积电很有吸引力,因大部分生产基地都在中国台湾地区,只有两个规模较小的芯片厂在中国大陆,以及华盛顿州卡马斯的第一家美国芯片厂。
不过,亚利桑那州能够拥有如此完整的半导体供应链,主要归功于英特尔。早在1980 年就开始在亚利桑那州的钱德勒厂生产微控制器(microcontroller),现在是英特尔全球最大制造基地。除了英特尔,恩智浦、安森美、高通、微芯科技、博通和佰电科技等领先的半导体企业也有在该州设厂。
除了形成半导体聚落,地缘政治对亚利桑那州也有利。台积电是在美国前总统特朗普的共和党执政、中美贸易战期间,决定在亚利桑那州设厂,跟民主色彩浓厚的华盛顿相比,亚利桑那州是更具政治智慧的新投资州,且州长是共和党,跟前总统特朗普交好。
美国恐面临半导体人才短缺问题
不过,吸引台积电最重要的还有刺激措施,因为台积电在美国建造芯片厂的成本是在台湾的2.5 到3 倍。VLSIResearch 认为,美国半导体过去30 到40 年中不断移出美国,其中一个原因就是没有经济动力。相较于台湾地区、韩国大力扶植半导体产业,亚利桑那州是否能成为下一个美国芯片中心,跟美国政府和地方政府的支持至关重要。
台积电新厂落脚在亚利桑那州首府凤凰城,市府允诺提拨2.05亿美元改善台积电的公共基础设施,包括6,100 万美元用于修建街道、安装路灯和景观美化等项目,3,700 万美元用于改善供水基础设施,1.17 亿美元用于下水道和废水处理系统。
不过,台积电与亚利桑那州之间的交易尚未最终敲定,市府也还没宣布给台积电的激励计划。同时,英特尔最近扩张也尚未获得亚利桑那州政府任何奖励。
另一个不确定因素是劳动力问题,由于过去几十年芯片制造向亚洲外移,美国跟芯片工程相关的毕业生数量减少。麦肯锡的Wiseman认为,美国没有足够人力提供这些芯片厂,整体来说,美国将真正遇到人才断层和短缺问题。
为了解决这个问题,英特尔跟亚历桑纳州政府不断投资教育,尤其是英特尔,不仅提供资金跟技术支持,还持续雇用芯片工程毕业生,避免人才短缺问题。
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