地缘政治担忧下，台积电扩建升级美国芯片工厂（组图）

前总统特朗普和现总统拜登的政府官员一直在推动采取措施，鼓励国内外芯片制造商在美国建更多的厂。由于近来的芯片短缺，民共两党在7月通过了《芯片与科学法案》，提供总额达520亿美元的一揽子补贴，为此类工厂的建设提供更多资金。

芯片制造商随后纷纷宣布了大型建厂项目，包括在俄亥俄州建厂的英特尔，在纽约州建厂的美光科技，以及在得克萨斯州建厂的三星电子。但台积电才是当下的香饽饽，其创始人张忠谋在1987年就开创了为设计芯片的公司制造芯片的理念。

现年91岁的张忠谋此前曾质疑台积电在美国建厂的可行性，但他也参加了菲尼克斯的典礼，站在一面写着“美国制造未来”的巨大旗帜前为扩建背书，看来已经在顺应美国国内芯片生产崛起的大势。

“全球化行将就木，”他说。“自由贸易几近灭绝。”他说自己一直梦想在美国建立半导体工厂，但上世纪90年代末的首次尝试——在华盛顿州打造的WaferTech工厂——变成的一场“噩梦”。至于菲尼克斯的建厂项目，他说：“我们的准备要充分得多。”

台积电是远远领先的全球最大芯片代工厂——也就是业内所谓的“foundry”——近来还宣称掌握了最先进的制造工艺。除了苹果，该公司的大客户还包括亚马逊、高通、英伟达和超微半导体。

这些企业尚未公开表示对芯片制造集中在台湾的担忧，除了中国的领土主张外，这里还面临地震和干旱的相关风险。但在周二的活动上，其中几家企业高层的出席表明了它们强烈支持在美国本土生产更多关键的产品零部件。

商务部长吉娜·雷蒙多在周二的活动中表达了对依赖海外生产的担忧。

“目前在美国，我们并不能真正造出全球最精密、最尖端先进的芯片，”她说。“这是国家安全的问题，是国家安全的弱点。今天，我们要说，我们正在改变这一情况。”

分析人士和业内高管表示，在菲尼克斯的扩建计划表明，来自客户的压力对台积电影响更大，长期以来，该公司都声称将生产集中在台湾的巨型“超大晶圆厂”(gigafab)才最为高效。

台积电到2020年稍稍松口，同意在菲尼克斯开设工厂。但该公司对新厂的生产工艺水平进行了限制，这种水平是通过衡量一家公司在芯片上能制造多小的单个晶体管关键部件来评定的。尺寸越小——以纳米（即一米的十亿分之一）为单位——一块硅片上可以封装的晶体管就越多。在新的规划中，这家工厂将升级使用苹果率先采用的四纳米工艺。台积电表示，预计在2026年投入运营的第二家美国工厂将有能力制造三纳米芯片。

公司原本给菲尼克斯工厂设定的工艺水平是五纳米。在2020年，这是领先绝大多数芯片的水平，但比2024年台积电将在台湾生产的水平要低，而美国工厂预计将在那一年开始运行。新计划将对工厂升级，同样使用四纳米技术，苹果公司将是第一个采纳者。台积电说第二家工厂预计于2026年开始运行，将可以生产三纳米芯片。

对于台积电称其亚利桑那工厂的工艺水平将在2024年达到美国最先进的说法，准备在未来两年内推出新生产工艺的英特尔有不同意见。

“我不认同这种观点，”负责英特尔制造工艺研发的执行副总裁安·凯莱赫表示。

亚利桑那州政府及其地方官员已经同意为台积电第一阶段的建设提供财政支持，该公司预计将会根据《芯片与科学法案》申请两阶段的联邦拨款。

新的台积电工厂本身并不能满足美国对先进芯片的需求。国际商业战略首席执行官兼分析师韩德尔·琼斯表示，台积电的台湾工厂仍然必不可少，一方面因为它们的产能，另一方面则因为他们将在2026年拿出更先进的工艺水平。

台积电在台湾有四家工厂，每家都能实现每月最多加工10万片半导体晶圆。对于亚利桑那工厂，台积电最初表示，首家工厂每月可加工两万片晶圆。现在，两家工厂的每月总产量预计能达到5万片，即每年60万片。

但业内高管表示，即便其美国生产规模相对较小，但仍可能发挥重要作用，尤其是对苹果这样的客户个体，或是紧急生产特别关键的芯片的情况。

德国大型芯片制造商英飞凌美国分部总裁鲍勃·勒福特表示，通过为美国带来更多先进制造工艺，台积电“将有助于解决过去几年半导体短缺相关的薄弱环节”。

台积电此举也表明，《芯片与科学法案》正在影响大型企业的规划，不仅能够刺激其投入，还能鼓励为其提供生产工具和材料的企业进行投资。

“这向整个生态系统发出了正确的信号，鼓励他们拿出更多行动，”非营利性技术基金会Mitre Engenuity的首席技术专家拉吉·贾米说。“这是朝着正确方向迈出的一步。”