3月4日，臺積電董事長魏哲家與美國總統(tǒng)特朗普在白宮共同宣布，臺積電未來4年有意增加1000億美元投資于美國先進半導(dǎo)體制造，這筆資金將用于新建三座新晶圓廠、兩座先進封裝設(shè)施和一個大型研發(fā)中心，這也是美國史上規(guī)模最大的單項海外直接投資案。

美國總統(tǒng)特朗普（左）與臺積電董事長魏哲家（右）召開共同記者會

此前，臺積電正在進行650億美元于亞利桑那州鳳凰城的先進半導(dǎo)體制造的投資項目，在美國的總投資金額預(yù)計將達到1650億美元。臺積電表示，此舉突顯了臺積電致力于支持客戶，包括蘋果（Apple）、英偉達（NVIDIA）、AMD、博通（Broadcom）和高通（Qualcomm）等美國領(lǐng)先的AI和科技創(chuàng)新公司。

隨著此次臺積電宣布新增1000億美元投資，在美國增加半導(dǎo)體制造產(chǎn)能，也使得此前關(guān)于臺積電將入股英特爾晶圓制造業(yè)務(wù)的可能性大大降低。

臺積電變“美積電”？

2020年5月，臺積電宣布在亞利桑那州的第一筆投資，當時計劃投資額為120億美元左右；2023年，在拜登政府的《芯片與科學法案》影響下，又宣布在美國建第二座晶圓廠，將整體對美投資規(guī)模提升至400億美元；2024年4月，為獲得《芯片與科學法案》的補貼，臺積電擴大在美投資，將在亞利桑那州增建第三座工廠。

從建設(shè)進程來看，這三座晶圓廠中的一期4nm晶圓廠，已進入最后的質(zhì)量驗證階段，英偉達和AMD也在該廠進行芯片試產(chǎn)，今年上半年量產(chǎn)，擴展到每月生產(chǎn)2萬片芯片；未來將供應(yīng)3nm產(chǎn)能的二期晶圓廠已完成主體廠房建設(shè)，正進行內(nèi)部無塵室和機電整合工程，預(yù)計2026年一季度末開始工藝設(shè)備安裝，有望2026年底試產(chǎn)，2027下半年量產(chǎn)。兩座晶圓廠完工后，合計將年產(chǎn)超過60萬片晶圓，換算至終端產(chǎn)品市場價值預(yù)估超過400億美元。三期晶圓廠Fab 21 p將于今年年中動工，該晶圓廠包含2nm和A16節(jié)點制程工藝，可能提前在2027年初試產(chǎn)、2028年量產(chǎn)。

不過值得注意的是，對于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來說，制程只是其中一環(huán)，更為關(guān)鍵的還有先進封裝部分。臺積電美國廠尚不具備先進封裝能力，芯片仍需運回臺灣封裝，因此臺積電在美國規(guī)劃CoWoS封裝廠，合作伙伴安靠（Amkor）也宣布建設(shè)和TSMC Arizona配套的先進封測產(chǎn)能。臺積電以第一方的形式在美國供應(yīng)AI GPU迫切需求的先進封裝產(chǎn)能，實現(xiàn)從芯片制造到成品封裝的在美“一條龍”本地化。

AI正在重塑我們的日常生活，半導(dǎo)體技術(shù)是新功能和應(yīng)用的基石。此次擴大投資將增加美國生產(chǎn)之先進半導(dǎo)體技術(shù)，對強化美國半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要，而臺積公司在美首次的先進封裝投資也將完善美國國內(nèi)的AI供應(yīng)鏈。

通過本次擴大投資，臺積電預(yù)期將在美國為AI和其他前瞻應(yīng)用創(chuàng)造數(shù)千億美元的半導(dǎo)體價值。同時，這項擴大投資也預(yù)計在未來四年為美國帶來約40000個營建工作機會提供支持，并在先進芯片制造和研發(fā)領(lǐng)域創(chuàng)造數(shù)以萬計高薪且高科技的工作機會。預(yù)計在未來十年，這項投資還將推動亞利桑那州和美國各地超過2000億美元的間接經(jīng)濟產(chǎn)出。

臺積電的亞利桑那州晶圓廠占地1100英畝，目前聘有3000多名員工。除了在亞利桑那州鳳凰城設(shè)有最新制造據(jù)點，臺積電在華盛頓州卡默斯設(shè)有一座晶圓廠，并于德克薩斯州奧斯汀和加州圣何塞設(shè)有設(shè)計服務(wù)中心。另外，2月12-13日，臺積電首次在美國舉行董事會，這是臺積電成立37年以來，第一次將董事會安排在臺灣地區(qū)之外。

臺積電變成“美積電”是現(xiàn)在進行時，但速度越快、制程越先進，對臺積電越不利，產(chǎn)業(yè)空洞化隱憂加劇。如何在保持技術(shù)競爭力的同時避免重要技術(shù)的流失，將是臺積電未來面臨的一個重要課題。此次臺積電的巨額投資，也被觀察人士解讀為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈深度嵌入中美博弈的一環(huán)，可能進一步加劇地區(qū)緊張局勢。

為何在美追加投資？

隨著美國特朗普政府的上臺，其希望通過加征關(guān)稅來推動外國半導(dǎo)體制造商加大對于美國本土的投資，提升美國本土的半導(dǎo)體制造能力。此前已透露可能會對外國生產(chǎn)的半導(dǎo)體征收約25%的關(guān)稅，最早于4月2日宣布這一消息。

如果特朗普對芯片征稅，將對臺積電等眾多海外造成沉重打擊，關(guān)稅顯然是促使臺積電投資的因素之一。當特朗普在被問及這一話題時，表示：“他（臺積電）在這兒這么做（在美投資）了，就沒關(guān)稅了”（“By doing it here, he has no tariffs”）。

關(guān)稅威脅不僅會使其面臨來自美國客戶的成本分攤壓力，更重要的是，特朗普可能會撤銷拜登政府時期達成的一項協(xié)議，即針對臺積電在美國亞利桑那州投資晶圓廠，美國將依據(jù)芯片法案提供66億美元補助及50億美元貸款等。今年1月，臺積電首席財務(wù)官黃仁昭曾向外界確認去年四季度獲得了美國政府首期15億美元的補貼款。

美方將臺積電此舉視為降低對亞洲芯片依賴的關(guān)鍵舉措。美國商務(wù)部長霍華德·盧特尼克表示，這一投資是“特朗普強硬關(guān)稅政策的直接成果”，暗示臺積電是為了規(guī)避即將生效的25%海外產(chǎn)品關(guān)稅而加快向美國轉(zhuǎn)移產(chǎn)能。在白宮簽約儀式上，特朗普重申“芯片必須在美國本土生產(chǎn)”是國家安全戰(zhàn)略的一部分。除了臺積電，華碩及技嘉等服務(wù)器代工廠、硅晶圓大廠環(huán)球晶、電源供應(yīng)器大廠臺達電等，也正考慮擴大在美生產(chǎn)布局。

加上之前未完全使用的650億美元投資，臺積電未來每年至少需在美投資超過300億美元，如果資本開支維持在35%營收的資本密度（capital density），美國廠的資本開支將超過中國臺灣廠。算上未來4年臺積電的折舊、研發(fā)、管理費用對毛利率及營業(yè)利潤率的影響，如果計劃順利執(zhí)行，長期毛利率應(yīng)難以維持在先前目標的53%以上。

臺積電的這一舉措可能會改變其先進制程研發(fā)留在中國臺灣的計劃，全球高端半導(dǎo)體漲價趨勢已確立，未來電子和AI算力產(chǎn)品將越來越貴。

成本差異巨大

根據(jù)SEMI發(fā)布的2024年第四季度《全球晶圓廠預(yù)測》報告顯示，2025年，全球半導(dǎo)體行業(yè)將有18個新的晶圓廠建設(shè)項目開工，其中包括3個200mm（8英寸）和15個300mm（12英寸）晶圓廠，其中大部分預(yù)計將于2026年至2027年開始運營。從更長周期來看，2023年至2025年，全球半導(dǎo)體行業(yè)計劃開始運營的新的高容量晶圓廠多達97座。其中包括2024年的48個項目和2025年將啟動的32個項目，晶圓尺寸從50mm到300mm不等。

半導(dǎo)體行業(yè)正在迅速擴張，各國/地區(qū)紛紛投入到新的晶圓廠建設(shè)競賽中，但建設(shè)成本存在顯著差異。根據(jù)專注于芯片生產(chǎn)工廠等高科技設(shè)施的領(lǐng)先工程、建筑及設(shè)計公司Exyte的數(shù)據(jù)顯示：在中國臺灣地區(qū)，建設(shè)一座晶圓廠大約僅需19個月；而在美國，同樣的建設(shè)工作卻需要長達38個月之久；其他地區(qū)的建設(shè)周期也有所不同，新加坡和馬來西亞需要23個月，歐洲項目耗時34個月。

造成這種差異的一個關(guān)鍵原因是審批流程和施工安排。臺灣地區(qū)的高效許可機制和全天候施工顯著縮短了工期，而美國和歐洲則因?qū)徟舆t和非連續(xù)施工面臨更多挑戰(zhàn)。美國雖已通過法律豁免部分晶圓廠的聯(lián)邦環(huán)境評估，但在建設(shè)速度上仍難以與中國臺灣匹敵。

現(xiàn)代半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)施無論在尺寸還是投資規(guī)模上都極為龐大。一座大型的12英寸晶圓廠（如英特爾、三星代工廠或臺積電運營的工廠），需要超過200億美元的總資本支出投資，其中僅建筑本身就需40億-60億美元。建設(shè)過程涉及3000萬至4000萬工時，使用8.3萬噸鋼材、近9000公里長度的電線以及60萬立方米的混凝土。這樣一個典型12英寸晶圓廠可能涵蓋一個40000平方米的潔凈室，配備2000臺用于光刻、沉積、蝕刻、清洗等操作的生產(chǎn)設(shè)備，每個設(shè)備大約需要50個獨立的公共設(shè)施和工藝連接，總的可能將擁有超過50000個流程和公用設(shè)施連接。

除了建設(shè)速度，Exyte還指出，成本方面的差異同樣顯著。盡管設(shè)備成本相似，但在美國建設(shè)工廠的成本大約是中國臺灣的兩倍。這種差異源于更高的勞動力成本、廣泛的監(jiān)管要求以及供應(yīng)鏈的低效。此外，中國臺灣勞動力經(jīng)驗豐富，建筑商無需過于詳盡的藍圖就能熟知每個步驟，極大地加快了晶圓廠項目的完成速度。

全球晶圓廠建設(shè)在速度和成本上的差異，深刻影響著半導(dǎo)體行業(yè)的格局，對于英特爾、三星、臺積電等行業(yè)巨頭的布局也有著重要意義。若想與臺灣地區(qū)競爭 —— 其擁有高度整合的供應(yīng)鏈、經(jīng)驗豐富的勞動力及高效的監(jiān)管流程 —— 美國和歐洲必須簡化許可程序，優(yōu)化施工技術(shù)，并采用諸如「數(shù)字孿生」這類先進的規(guī)劃工具。最好的解決方案是使用「虛擬調(diào)試」，即在實體建設(shè)開始前創(chuàng)建工廠的數(shù)字模型，以提前識別潛在問題，從而降低成本和環(huán)境影響，同時提升速度和效率。