将切入3nm生产,台积电冲破重重障碍在美设厂究竟图什么?

深度 | 2022-12-09| 59
将切入3nm生产,台积电冲破重重障碍在美设厂究竟图什么?

Micronet报道,当地时间12月6日,TSMC亚利桑那州晶圆厂举行了首批机器设备的抵达仪式。TSMC邀请了包括客户、供应商、学者和政府代表在内的嘉宾来庆祝这一重要的里程碑。此前,网络问政嘉宾包括美国总统拜登和美国商务部长吉娜 middot雷蒙多、美国国会议员和地方官员、TSMC创始人张忠谋、TSMC总裁魏哲佳、TSMC董事长刘德音,以及苹果、英伟达、AMD、应用材料、科林·RD、科雷、东京电力等半导体公司高层也将出席。现在这些“大佬”都到场表示敬意。

调查TSMC去美国设厂的原因,《远见》杂志解释说 TSMC在中美摩擦下“被迫”设厂吃了不少苦头,但国际变化太快。这两年疫情起起落落,俄乌战乱之后,TSMC在海外设厂似乎也可以说是分散生产基地和风险的一种方式。

另外,最近有消息称,苹果和英伟达将成为TSMC美国工厂的首批客户中的两家,AMD和Xilinx也在洽谈中。在仪式上,苹果首席执行官库克和AMD首席执行官丽莎·苏证实,他们将购买TSMC亚利桑那州工厂的芯片。那么,除了建厂的原因和第一批客户的猜测之外,TSMC的美国工厂吸引了市场哪些关注点呢?本文梳理了TSMC工程师赴美机会的热门度、外派工程师赴美空人才的疑惑、未来美国工厂的技术节点以及建厂遇到的问题。

热门需求:工程师头破血流去美国

自11月初以来,TSMC已陆续派员工乘坐包机前往美国。预计将有1000多名工程师及其家属赴美。台媒报道指出,TSMC派往美国的工程师不仅是该公司在美国亚利桑那州晶圆厂的主力,也是振兴美国半导体产业的关键人才。

据了解,TSMC在美国至少要经过两次面试。面试最大的焦点是英语能力和过往表现,需要两位副经理的认可和推荐。一位去凤凰城参加选拔的高级工程师透露,该公司的工程师为分配到美国而激烈竞争。虽然美国的消费物价和税率高,TSMC给去美国的员工加了一倍的底薪,吸引力不大,但是去美国体验生活才是重点,以后在公司升职的潜力也比别人大。

在待遇和补贴方面,TSMC工程师在美国的工资是基本工资的两倍,红利按中国台湾省面积分配。至于住所,员工可以选择住在公司提供的宿舍,位于离工厂不远的鹿谷小区。员工当地房租每月1800美元,公司每月补贴2000美元。此外,如果家庭中的孩子进入学龄后能在当地学习,比如2-5岁的孩子每月可获得700美元的学费补贴。

但有匿名工程师爆料称,TSMC美国亚利桑那州工厂的美国和台湾员工待遇不合理,包括美国和台湾员工分开考核,美国员工更容易争取晋升机会。

匿名工程师指出,首先,这是一个节日。台湾员工只给14个调整假期,美国员工给21个调整假期,而且本来说不用倒班。结果就是因为美国员工不愿意轮班,台湾员工甚至要三班倒,同样的工作,报酬却不一样。同样的职级,美国员工的工资是台湾员工的两倍左右,加班费低于当地法定标准。

疑惑:外派工程师去美国找空人才

TSMC向美国派遣工程师的消息也引起了业内的质疑。一些媒体认为,这将导致中国和台湾省在全球竞争中的人才迅速流失。TSMC强调,世界上每个新工厂都有短期外派工程师,与TSMC员工数量相比,外派员工数量非常有限。此外,赴美人员还包括此前在中国台湾省接受培训的美国员工。“TSMC有600多名美国雇员在中国台湾省接受培训,他们已经在中国台湾省接受了12至18个月的培训。他们将是TSMC亚利桑那州工厂的重要seed员工,TSMC未来将继续在美国本地招聘。”

TSMC董事长刘德音表示, TSMC向美国工厂派遣了500名工程师,但TSMC在中国台湾省有5万多名工程师,因此它没有这种担忧。中国的年轻人在台湾省太安逸了,不敢出门,不像七八十年代的人。这是中国台湾省的问题。

业内有这样的质疑很正常。毕竟,随着半导体行业的快速发展,人才短缺问题日益突出,尤其是对于在全球半导体市场占据较高地位的中国和台湾省而言。

据中国台湾省人才服务机构104人力银行统计,2021年第四季度中国台湾省半导体行业人才缺口创7年来新高,“供需比”高于整体人才招聘市场。进入半导体行业的求职者平均人数为3.7个职位,这是三年来最高的,是整体招聘市场1.7个职位“供需比”的两倍多。

甚至有消息称,TSMC等传统一线厂商大幅放宽招聘标准,积极与民办高校等二线机构洽谈学生实习甚至合作办学事宜。以前民办理工院校对口专业的毕业生主要在封测企业就业。然而,TSMC也将触角伸向了这一人力资源宝库,并提供了优惠条件。甚至有封装测试企业的人说:“我死也不相信TSMC会抢我。”

障碍:成本、国家税收等方面的困难。

据雅虎报道!新闻,TSMC在最近的一份回应美国商务部芯片科学法案的舆论文件中指出,凤凰城的许多建设成本和项目变量意味着,在中国台湾省建造一个具有相同先进工艺的法布里工厂的成本要低得多。

TSMC提到,工厂成立以来遇到的问题包括材料和运费成本上升、美国联邦政府法规要求的项目范围和成本扩大、当地劳动力和生产力的差异成本、计划风险成本和费用、额外土地准备和新基础设施的支出以及地方和州的建筑、工厂和水电税。

TSMC创始人张忠谋曾公开表示,美国的制造成本高得令人望而却步。TSMC俄勒冈州工厂25年的制造经验可以证明这一点。工厂可以盈利,但几乎放弃扩张。他说,“在比较成本方面,我们当时很幼稚,但在美国制造芯片的成本比中国台湾省贵50%。”他补充说,TSMC多次为俄勒冈州工厂安排美国和外国人员,但未能降低成本。

张忠谋还指出,美国芯片制造业不具备扩张和成功所需的人才储备。中国台湾省人口众多,这是TSMC晶圆制造成功不可或缺的条件。随着美国和其他国家的专业人士离开制造业,中国台湾省的人才已经成熟,成为纯晶圆代工的理想之地。

其实除了成本和人才,TSMC在美国的建立还面临着文化差异、供应商、缺水等挑战。从文化差异来看,TSMC一直被诟病工作时间长,管理严格,强调纪律和等级制度;从供应商的角度来说,对于一些来美国设厂的台湾人和台湾省企业来说,资金上的挑战不小,而且中美之间没有双边税收协定,增加了这些厂商把资金搬到美国的成本。TSMC为供应链合作伙伴大声疾呼,并寻求美国政府的支持。从水资源来看,TSMC的美国工厂位于亚利桑那州沙漠中部,面临缺水问题。

技术:未来将切入3 nm生产

按照TSMC最初的计划,亚利桑那晶圆厂将于2021年开工建设。预计2024年一期可以量产,月产能2万片,主要采用5nm制造工艺。从2021年到2029年的8年间,这个项目的总成本约为120亿美元。最近有消息称,TSMC的美国工厂将削减3纳米生产。

早在今年11月初,供应链就有消息称,TSMC美国工厂未来将切入3纳米。预计2026年月产量提升至4万片,采用5纳米和3纳米混合生产模式。近日,TSMC创始人张忠谋公开表示,不排除将部分先进产能转移到美国,也有可能将3nm转移到中国台湾省以外的地区,比如美国。张忠谋指出,现在有一个计划,但还没有完全敲定。应该说是差不多定型了,就是在同一个亚利桑那州,“3nm是第二阶段(第二阶段),5nm是第一阶段(第一阶段)。”

在第一批机器设备的到货仪式上,TSMC也证实了这一消息。TSMC宣布将推进4纳米制程,额外预算400亿美元。二期工厂扩建将切入3纳米工艺;第一工厂将于2024年量产,第二工厂将于2026年量产。

此前,业界担心TSMC将最先进的制造工艺引入美国,可能会动摇中国台湾省在晶圆制造业的地位。对此,中国台湾省经济部门发表声明称,TSMC的投资计划按部就班,包括高雄的投资计划、新竹的2nm工厂计划,台湾当局已启动朱克龙潭公园扩建计划。流通是厂家设厂时影响的一个因素,考虑是不是每个项目都要赶。但是,TSMC继续在中国台湾省投资,先进的制造工艺留在中国台湾省,这个方向不会改变。

此外,群益投资(Qunyi Investment Care)董事长蔡评论称,海外设厂的趋势不可逆转,但仍不影响在代工领域的领先地位。但从长远来看,不排除更多中国台湾省的半导体厂商会跟随TSMC到海外设厂,中国台湾省的半导体设备等岛内投资项目是否会因此而下滑,值得关注。

意义:它对TSMC和美国产生了深远的影响

从TSMC自己的角度来说,在美国建晶圆厂丰富了布局,也可以分散风险。张忠谋在第一批机器设备的到货仪式上,回忆TSMC成立初期(1987年TSMC成立),“我有一个梦想——在美国创建一个晶圆厂”。然而在俄勒冈州设厂后,我们遇到了成本、人员、文化等问题,梦想成真,却是噩梦。因此,这个梦想被迫推迟。刘德音接任董事长一职,也要分享这个梦想,他决定在美国投资。"

刘德音指出,“两个晶圆厂建成后,我们每年将生产超过60万片晶圆,年收入100亿美元,客户产品销售额将超过400亿美元。这些项目将创造31,000个建筑工作岗位,并“创造额外的13,000个高薪高科技工作岗位,包括TSMC的4,500名直接员工。”

对于美国来说,是半导体制造业的回归。拜登在仪式上表示,美国可以设计出先进的芯片,但是制造能力却减弱了,以至于苹果不得不从海外购买先进的芯片。现在把更多的供应链带回家将会改变游戏规则。

拜登甚至大喊,“伙计们,美国制造业回来了。美国的制造业回来了。哪里说美国不能在制造业上再次领先世界了?我们正在证明美国能够做到。”

他说,美国拥有世界一流的劳动力,并称赞了帮助建设这座晶圆厂的3000多名工会工人,以及更多即将在TSMC 400亿美元投资案中投资制造业的工人。

白宫国家经济委员会主任布莱恩·迪斯(Brian Deese)在仪式前指出:“拜登总统出席仪式象征着TSMC在将最先进的半导体生产带回美国方面达到了一个重要的里程碑。”

结语:作为全球最大的晶圆代工厂,TSMC的一举一动都备受业界关注。自TSMC宣布在美国亚利桑那州建设新的12英寸晶圆厂以来,已经过去了两年半多的时间。期间不断有关于新工厂技术节点和建设进度的猜测。新工厂能否如期在2024年实现量产,首批客户有哪些,未来能否克服成本和人才困难,都需要时间来给出答案。

(校对/李梅)

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