随着全球持续应对芯片短缺,芯片制造商中的一家安静的巨头已承诺在三年内投资 1000 亿美元以提高产量。
台积电可能不是家喻户晓的名字,但市值超过5500亿美元,是全球市值最高的10家公司之一。现在,它正在利用其可观的资源将世界上最先进的芯片制造带回美国本土。
CNBC 独家参观了位于亚利桑那州凤凰城外的价值120亿美元的制造工厂或晶圆厂,台积电将于2024 年开始生产 5 纳米芯片。该公司表示,它将每月生产 20,000 片晶圆。
“这些部件将用于许多不同的地方:CPU、GPU、IPU 等。它们将用于智能手机,”Rick Cassidy 告诉 CNBC。Cassidy 是台积电的首席战略官,也是台积电亚利桑那州项目的总裁兼首席执行官。
从手机到 F-35 战斗机,再到NASA 的毅力漫游者火星任务,台积电制造各种关键部件。本月早些时候,它宣布计划在日本建立一家新工厂,在那里生产采用旧技术的芯片,用于家用设备和某些汽车零部件。台积电还是Apple目前市场上每部 iPhone 和大多数 Mac 电脑中最先进芯片的独家供应商。
“我们很低调。我们让我们的产品不言自明。他们的成功带来了我们所期望的所有业务,”Cassidy说。
美国是先进硅的发源地,但几十年来,它的市场份额一直在流失到亚洲,据行业协会SEMI 称,2020 年全球 79% 的芯片生产发生在亚洲。美国去年占全球芯片制造业的 12%,低于1990年的37%。
据该公司称,仅台积电就占2020年全球半导体产量的24%,高于2019年的21%。研究机构凯投宏观 (Capital Economics) 的数据显示,在最新款 iPhone、超级计算机和汽车AI中使用的最先进芯片方面,台积电占了92% 的产量,而三星则占了8%。
“它在前沿几乎成为垄断,所有这些制造业务,大部分都在台湾新竹之外。萨斯奎哈纳的高级半导体分析师克里斯托弗·罗兰 (Christopher Rolland) 表示,这对美国来说是一个国家重要的问题,但不仅是美国,而且是西方世界。
除了尖端的3纳米和5 纳米芯片外,台积电还为电动牙刷和咖啡机等产品生产更大的芯片。汽车通常使用不太先进的 28 到 40 纳米芯片。所有类型的芯片都受到短缺的影响。包括通用汽车和丰田在内的汽车制造商已暂停部分工厂的生产。苹果可能会大幅削减 2021 年iPhone 13 的生产目标,部分机型的订单将推迟一个多月。
但随着芯片变得越来越复杂,制造它们成为一项艰巨的任务。分析人士说,今天建造晶圆厂至少需要两年时间和 100 亿美元。它已经成为几乎不可能,即使是最大的芯片公司-英特尔,英伟达,博通,高通,AMD -做这一切,并保持与最先进的技术。例如,英特尔仍在设计和制造自己的芯片,但近年来已经落后于三星和台积电,现在依靠台积电来制造一些芯片。
台积电于1994年首次在台湾证券交易所上市,并于1997年成为第一家在纽约证券交易所上市的台湾公司。到 2000 年代,它已经赶上了当时制造最先进芯片的 20 家左右的其他公司。随着技术的不断进步,越来越多的公司落在了后面。今天,只有两家制造商可以制造最先进的 5 纳米芯片:台积电和三星。
2013年,苹果开始依赖台积电为iPhone生产A系列芯片,摆脱对手机直接竞争对手三星的依赖。今天,市场上的每部 iPhone 都有一个台积电芯片。苹果也离开了英特尔,现在依靠台积电来制造大多数 Mac 内部的芯片。
2018 年,86 岁高龄的张作为台积电董事长退休。他激进的纯代工理念继续获得回报。随着明年在台湾开设新晶圆厂,台积电正在与三星竞争制造全球首款 3 纳米芯片——英特尔计划在 2025 年实现这一目标。
目前,美国没有一家晶圆厂可以制造 5 纳米芯片。但台积电正在改变这种状况。正在建造的230万平方英尺的四层晶圆厂,“被设计成一个 纳米晶圆厂。实际上,这是我们在台湾的晶圆厂的副本”。
台积电表示,它已经向台湾派遣了250多名美国新员工,为期12至18个月,以加快速度。“在我们位于台湾的 5 纳米超级工厂中进行培训的机会是让他们深入了解亚利桑那州的工具、机械和一切将有多么巨大和最先进。”
据《华尔街日报》报道,在此之前,随着需求继续飙升,台积电将芯片价格提高了 20% 。成本可能会随着电子产品的价格逐渐下降到消费者身上。台积电也在继续提高产能,包括在美国,亚利桑那州占地 1,100 英亩的工厂肯定有第二阶段的空间。