美國生產成本高 50%,台積電為何 5 奈米後還有 3 奈米建廠計畫

作者 | 發布日期 2022 年 11 月 22 日 17:15 | 分類 半導體 , 國際貿易 , 國際金融 line share follow us in feedly line share
美國生產成本高 50%,台積電為何 5 奈米後還有 3 奈米建廠計畫


近期半導體業界最大消息就是台積電創辦人張忠謀,確認台積電會到美國設立 3 奈米晶圓廠一事,引起市場人士與投資人關注。有人指是各國半導體業界「去台化」政策,對台灣半導體產業發展感到憂心,也有人認為即使 3 奈米到美國設廠,技術研發依舊留在台灣,最新技術持續由台灣主導,台積電布局全世界市場反而值得期待。究竟會有哪方面影響,本文試著簡單分析。

台積電斥資 120 億美元在美國亞利桑那州興建的 5 奈米廠即將建成,12 月 6 日舉行首批機台設備進廠典禮,已有大批台灣台積電工程師前往亞利桑那,進行量產前準備,2024 年按時量產。路透社報導,台積電計劃將 3 奈米製程帶到美國亞利桑那州廠,張忠謀也對此報導給予肯定答案。

張忠謀表示,台積電目前在美國亞利桑納州建的是 5 奈米晶圓廠,為美國目前最先進的半導體製程。不過,台積電接下來在台灣的最先進半導體製程將會是 3 奈米,代表台積電在美國投資的 5 奈米製程只是 N-1。張忠謀強調,現在有一個計畫,但是還沒有完全敲定,應該說是差不多敲定,那就是在美國亞利桑那州的 3 奈米是 phase 2(第二階段),5 奈米是 phase 1(第一階段)。不過,當中張忠謀並未透露美國 3 奈米晶圓廠建廠計畫的投資規模以及會在何時啟動。就目前台積電在亞利桑那州的 5 奈米晶圓廠產能規劃為每個月 2 萬片來說,計劃中的 3 奈米晶圓廠產能也預計將會是從每個月 2 萬片開始。

2019 年台積電宣布斥資 120 億美元在美國亞利桑那州興建 5 奈米晶圓廠的計畫,由於台積電在美國製造晶片的成本較在台灣要高出許多,因此外界普遍認為,台積電這樣的決定並不是純粹從商業的角度所考慮。而且,張忠謀先前曾經表示,台積電在美國奧勒岡州一直營運著一座 8 吋晶圓廠,從營運該座晶圓廠多年的經驗可證明,在美國成本較台灣高 50% 的情況下,該晶圓廠雖然能獲利,但幾乎沒有準備擴建的預期。

因此,台積電亞利桑納州晶圓廠的興建,外界都預期是台積電因應美國政府的要求,以及針對美國政府在 2022 年所通過的 520 億美元規模晶片法案所興建的。而且,就在美國晶片法案通過之後,也有其他的半導體廠商循著台積電的腳步在美國進行投資。不過,這樣得補助金額就張忠謀來看是遠遠的不足。「雖然美國本土的晶片產量會提升,但相對的單位成本也將會增加,這使得美國很難在國際市場上競爭。」張忠謀指出。

事實上,不久前晶圓代工廠力積電董事長黃崇仁在接受媒體採訪時也表示,台灣半導體產業之所以能夠在世界上領先,主要是工程師素質佳、成本相對低、價格比美國便宜。也因為晶片交易是國際價格,這使得台積電可以一直賺錢,並且把賺到的錢再持續投資先進制程的發展當中。因此,如果沒有這些條件,台積電就算搬到美國,優勢不一定能繼續存在。

而在此大環境條件下,為何台積電在美國亞利桑那州建設 5 奈米晶圓廠之後,還計劃興建 3 奈米晶圓廠。市場專家對此的看法,首先是為響應美國政府本土製造的號召,其次就是為了服務台積電美國的客戶。畢竟,美國客戶占台積電營收前十大客戶當中的八家,其中蘋果更是一口氣占了超過四分之一的營收金額;加上近期有消息指出,電動車大廠特斯拉準備把新一代 FSD 晶片由三星轉交由台積電代工,使得特斯拉在 2023 年有機會成為台積電前七大客戶之一。這讓台積電美國客戶營收占比不斷提升的情況下,建廠服務客戶成為了理所當然的決定。此外,台積電赴美建先進製程晶圓廠,也在一定程度上因應了美國客戶要供應來源多元化的供應鏈安全需求。

隨著美國晶片法案的生效,目前已有多家半導體廠商開啟了在美國的投資建廠計畫,其中就包括了台積電、環球晶圓等台灣半導體廠商。而在此同時,一些晶片設計廠商也希望將晶片製造供應來源分散化,以避免供應鏈風險。比如前面提到的蘋果公司,計劃將其部分晶片的生產放到美國本土,後續還將會從歐洲晶圓製造廠採購晶片。另外,高通 2022 年也宣布延長其與格羅方德的長期協議,同意從格羅方德的紐約工廠額外購買價值 42 億美元的半導體晶片,進而使其到 2028 年的採購總額達到 74 億美元。

事實上,蘋果執行長 Tim Cook 就曾公開表示,全球 60% 處理器供應來自台灣,不管你的感覺或想法如何,60% 來自任何地方可能都不是一個好的戰略。而台積電大客戶聯發科執行長蔡力行之前也表示,在部分大型設備製造商要求晶片供應商必須來源多樣化的背景下,如果業務需要,聯發科將不得不為同一款晶片找尋多個來源。而這說法也呼應了聯發科先前與英特爾達成合作協議,計劃將部分晶片交由英特爾代工的決定。

至於,台積電競爭對手南韓三星,旗下的晶圓代工業務企業規劃負責人 Sim Sang-pil 日前也表示,因為地緣政治危機的不斷升高,這使得全球科技產業正尋求先進半導體的第二供應來源,這情況下使得三星有更多機會與這些廠商打交道。

因此,就台積電的布局來分析,一方面是將台灣半導體製造產能持續放到台灣以外的地方,主要是因應客戶就地採購的需求。另一方面則是晶片設計客戶也開始將晶片製造,訂單交到台灣以外的晶圓廠。這時,由台積電台灣接單地方的晶圓廠來接單,也就是仍舊把訂單掌握在台積電自己的手中。所以,針對近期半導體產業「去台化」的說法,張忠謀表示,現在大家都知道晶片是個重要的產品,此得很多人嫉妒台灣有那麼好的晶片製造能力。也因為羡慕、嫉妒的人非常多,因此有了各種理由,例如國家安全、獲利、賺錢等因素,使得有好幾個國家來問,能不能到他們國家去生產晶片。但張忠謀表示,哪幾個國家就不講了,台積電不可能生產分散在那麼多地方。

(首圖來源:台積電