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在《芯片戰(zhàn)爭》一書中寫到:“Apple自行設(shè)計運行iPhone操作系統(tǒng)的超復(fù)雜處理器。但是加利福尼亞州庫比蒂諾的巨頭無法制造這些芯片。美國、歐洲、日本或中國大陸的任何公司也不能。它們只能由一家公司在一座建筑物中制造,這是人類歷史上最昂貴的工廠——臺積電。”
長達(dá)近3年的全球芯片短缺加劇了西方對自產(chǎn)芯片的胃口。不幸的是,這兩個地區(qū)都需要數(shù)年時間才能生產(chǎn)出與中國臺灣制造的芯片相當(dāng)?shù)男酒?。歐盟和美國在內(nèi)的大多數(shù)西方政府并不關(guān)心半導(dǎo)體的供應(yīng)鏈,他們知道芯片來自某個地方,只要家用電器和汽車等最終產(chǎn)品在當(dāng)?shù)刂圃欤麄兙筒粫?dān)心。但新冠疫情帶來的中斷,加上全球芯片短缺,使得采購?fù)鈬圃煨酒娘L(fēng)險變得非常明顯。由于工廠坐等半導(dǎo)體,美國汽車工業(yè)損失了數(shù)十億美元的生產(chǎn)。
去年,美國和歐盟都頒布了新的立法,即所謂的CHIPS法案,以促進(jìn)這兩個地區(qū)對半導(dǎo)體制造的投資。英特爾、AMD和SkyWater等公司承諾斥資數(shù)千億美元建設(shè)新的制造設(shè)施,并資助幾所學(xué)校和大學(xué)的培訓(xùn)項目。然而,這些新設(shè)施需要數(shù)年時間才能投入使用,屆時它們將繼續(xù)落后于最先進(jìn)的制造技術(shù)。好消息是,這些工廠將緩解幾個行業(yè)目前關(guān)鍵芯片短缺的問題。
與此同時,中國臺灣、韓國和日本的亞洲政府通過補(bǔ)貼公司、資助培訓(xùn)項目、保持本地貨幣便宜以及提高進(jìn)口半導(dǎo)體的關(guān)稅,為他們進(jìn)入半導(dǎo)體行業(yè)提供了便利。一年多前,當(dāng)時的Arm首席執(zhí)行官西蒙西格斯表示,芯片行業(yè)每周花費20億美元來建設(shè)更多的產(chǎn)能和基礎(chǔ)設(shè)施。盡管如此,將交貨時間縮短到2019年的水平仍需要數(shù)年時間。
中國臺灣繼續(xù)領(lǐng)先
半導(dǎo)體行業(yè)在2022年生產(chǎn)了超過1萬億顆芯片。歐盟委員會發(fā)起的芯片調(diào)查結(jié)果強(qiáng)調(diào),該行業(yè)預(yù)計到2030年芯片需求將翻一番。據(jù)行業(yè)分析師和半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會稱,中國臺灣約占芯片總產(chǎn)量的22%,占全球最先進(jìn)芯片的90%以上。
六個月前,中國臺灣半導(dǎo)體制造公司(TSMC)首席執(zhí)行官CCWei表示,該公司在生產(chǎn)3納米芯片的制造工具交付方面存在問題,該問題可能會在年底前解決。兩周前,這家半導(dǎo)體巨頭透露,他們已經(jīng)在使用該技術(shù)進(jìn)行制造。分析師預(yù)計,新的3納米技術(shù)將在五年內(nèi)創(chuàng)造出市值達(dá)1.5萬億美元的終端產(chǎn)品。
“臺積電在保持其技術(shù)領(lǐng)先地位的同時,在中國臺灣進(jìn)行了大量投資,繼續(xù)投資并與環(huán)境一起繁榮,”臺積電董事長劉德音在新工廠開幕儀式上表示。
International Business Strategies首席執(zhí)行官漢德爾瓊斯表示,到2025年,中國臺灣的工廠可能會開始為蘋果供應(yīng)2納米芯片。美國公司主導(dǎo)芯片生產(chǎn)數(shù)十年。但是,隨著中國臺灣和韓國等地區(qū)精通半導(dǎo)體制造以及政府提供激勵措施,如今美國在全球芯片產(chǎn)能中所占份額下降至12%左右。
在過去10年中,海外半導(dǎo)體生產(chǎn)的增長速度是美國的五倍。部分問題在于,由于高成本和技術(shù)壁壘,只有臺積電和三星電子這兩家公司可以生產(chǎn)業(yè)界最尖端的芯片。兩者在未來幾個月都有雄心勃勃的路線圖。雖然這兩家公司現(xiàn)在都在歐洲、美國和日本大力投資新的制造設(shè)施,但它們?yōu)楫?dāng)?shù)厥袌霰A袅俗钕冗M(jìn)的技術(shù)。
供應(yīng)鏈問題影響芯片制造設(shè)備
荷蘭公司ASML制造了世界上100%的極紫外光刻機(jī),這對制造尖端半導(dǎo)體至關(guān)重要。全球經(jīng)濟(jì)的任何其他部分都不依賴于少數(shù)幾家公司。
六個月前,ASML發(fā)言人在接受《華爾街日報》采訪時表示,對該公司系統(tǒng)的需求超出了其完成訂單的能力,該公司正試圖通過幫助客戶從現(xiàn)有工具和其他措施中獲得更多產(chǎn)出來解決這個問題。
有趣的是,芯片制造設(shè)備的短缺主要是由于缺乏先進(jìn)的芯片。機(jī)器的交貨時間越來越晚于預(yù)期,新訂單的交貨時間在某些情況下已延長到兩三年。臺積電和其他制造商警告客戶,由于制造設(shè)備短缺,他們可能無法在未來兩年內(nèi)增加產(chǎn)量。
中國臺灣欲保住“硅盾”
為了維護(hù)“硅盾”,中國臺灣政府繼續(xù)鼓勵臺積電等公司在島上保留最新技術(shù)。這就是為什么該公司在其他地方開設(shè)的新工廠在生產(chǎn)最新芯片方面將滯后數(shù)年。
2020年,臺積電在美國菲尼克斯新工廠初步設(shè)定的技術(shù)水平為5納米。這是當(dāng)時大多數(shù)芯片的進(jìn)度,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于臺積電2021年在中國臺灣生產(chǎn)的水平。新計劃將鳳凰工廠升級到蘋果現(xiàn)在使用的4納米技術(shù)。第二家工廠預(yù)計將于2026年開始運營,將能夠生產(chǎn)3納米芯片,比中國臺灣已經(jīng)使用的技術(shù)落后三年。
“臺積電在保持其技術(shù)領(lǐng)先地位的同時,在中國臺灣進(jìn)行了大量投資,繼續(xù)投資并與環(huán)境一起繁榮?!迸_積電董事長劉德音在儀式上表示,“這次3nm量產(chǎn)擴(kuò)產(chǎn)儀式表明我們正在采取實際行動在中國臺灣開發(fā)先進(jìn)技術(shù)和擴(kuò)大產(chǎn)能。”
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