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台湾专家对台积电将领先的 3nm 芯片技术引入美国的计划发表看法

(纳闻记者孙寒霏编译综合报导)

台湾积体电路制造有限公司 (TSMC) 是世界上最先进的代工芯片制造商,其创始人张忠谋于 11 月表示,该公司正在将其领先的 3 纳米芯片生产工艺引入其即将在美国亚利桑那州新建的工厂2. 但张的表态引发外界担忧和批评,此举将影响台湾本土半导体产业的核心竞争力和国家安全。

但专家认为,台湾在技术上的竞争力没有改变,因为其领先的研发团队将留在岛上。

苹果公司的主要供应商台积电正在亚利桑那州建造一座价值 120 亿美元的工厂。 最初,该工厂将在开始生产时生产效率较低的 5 纳米芯片。

不过,从泰国 APEC 峰会返回后,Chang 在台北对记者表示,3 纳米工厂将与 5 纳米工厂位于亚利桑那州的同一地点。

张忠谋 台湾 APEC 代表和台积电创始人张忠谋于 2022 年 11 月 21 日返回台湾台北后在新闻发布会上发表讲话。(Ann Wang/路透社)

台湾在全球芯片制造领域的长期主导地位被称为该岛抵御中国入侵的“硅盾”。 以台积电为首,全球90%以上的先进芯片产自台湾,全球一半以上的半导体晶圆代工生产。

中国和世界其他地区严重依赖台湾先进的芯片生产能力。 从智能手机到飞机,台湾制造的半导体几乎融入了现代生活的方方面面。 作为一种重要商品的关键瓶颈,任何对该岛运营的破坏都将对全球供应链和世界经济造成灾难性影响,包括中国自身。

在这方面,许多人担心台积电在美国生产尖端芯片的计划会破坏该岛的安全。 然而,专家认为台积电将把其最先进的技术留在岛上。

‘N 减 1’ 原则

IT专家许金煌11月25日告诉媒体,台积电有一个“N减1”的政策,这意味着它将始终保持台湾最先进的芯片技术迭代。 许建议,这个原则没有改变。

他说,如果台积电将其 3nm 工艺带到美国,这意味着该公司也有能力在台湾量产更先进的迭代,例如 2nm 或 1nm 芯片。

通常,在半导体制造中,工艺技术越小,芯片越先进。 技术节点越小,晶体管密度越高,芯片功耗越低,性能越高。

然而,更小的制造过程需要更先进的材料和设备,并会产生更大的研发和生产成本。

“按照台积电的布局,在美国生产3nm芯片,主要是供应华盛顿认为比较敏感,必须在国内生产的产品。 台湾仍将保持其 3nm 产能,台湾的生产成本将更低,”Hsu 说。

“假设台湾制造芯片的单价低于美国制造。 那样的话,其他国家还是会优先从台湾采购,这样美方的生产就不会影响到台湾的本土产能。”

媒体图片 2020 年 8 月 26 日,在中国沿海江苏省南京市举行的 2020 年世界半导体大会上,可以看到台积电 (TSMC) 的芯片。(STR/AFP 来自 Getty Images)“顶尖研发团队将留在台湾”

许说,台积电最重要的属性是研发能力,最强大的研发团队在台湾。 而所有的开发过程都必须经过严格而复杂的程序,涉及各种设备和材料的选择。

“更重要的是,台湾是一个独特的环境,台积电拥有长期建立的本地供应链,使公司能够有效地控制成本。 本地供应商多年来一直与台积电共同开发与合作。 这种看不见的优势是台湾制造所独有的,这部分是其他国家无法移植的。”

“此外,台积电供应商的订单要到 2024 年才能完成,而台积电的订单仍然排满。 因此,无需担心台湾半导体产业的前景。”

政治和外交考虑

对于台积电在美国投资3nm芯片生产厂的原因,中央大学台湾经济发展研究中心主任吴达仁则有不同的看法。

吴在11月24日接受媒体采访时表示,台积电的决定可能是基于政治或外交考虑,而不是纯粹的经济因素。

“从美台特殊关系的角度来看,可能很难拒绝 [Washington’s] 要求 [to move cutting-edge chip manufacturing to the U.S.] 即使台湾政府希望将其保留在本土,”吴说。

“双方投入如此大的资金,两国政府肯定都经过深思熟虑,美国的国家安全可能也是一个不可或缺的考虑因素。”

从经济的角度来看,吴认为如果台积电在美国生产前沿芯片,芯片生产效率会有一些损失。

“无论是良率还是生产成本,台湾都表现得比较好。 除非台积电把所有台湾团队都带到美国,否则未来的生产表现将无​​法与台湾相提并论。”

吴补充说,打破已经建立的全球供应链运作并不容易。

“将 3nm 晶圆转移到美国可能会导致效率问题,导致未来生产成本急剧增加。 即使美国政府可以在短期内对其进行补贴,但如果长期继续亏损,它也注定会失败,”吴补充道。

他认为,从全球供应链的角度来看,美国3nm芯片厂的规划还存在不确定性。

4月19日,台积电创始人张忠谋透露,在美国制造芯片的成本可能比台湾高出50%。 他说,虽然美国的设计能力最强,但单位制造成本高,难以在世界市场上竞争。

媒体图片 2021 年 1 月 29 日,一名男子走过位于新竹的全球最大半导体制造商台积电总部的大厅。(Sam Yeh / AFP via Getty Images)

针对台积电可能进一步将其芯片生产分散到更多国家的猜测,11 月 21 日,张忠谋重申,台湾仍将是台积电的主要生产基地,以其“N-1”原则运作。

他补充说,由于国家安全问题和经济因素等各种原因,各国希望能够在其主权领土内生产领先的芯片,并要求台积电在其州内建厂。 不过,Chang 表示,公司根本不可能将生产分散到这么多地方。

11月23日,半导体行业专家、台湾产业经济研究所所长刘沛臣表示,台积电10纳米和7纳米以下芯片的全球供应量分别占69%和78%。 同时,台积电即将量产的3纳米芯片几乎可以覆盖全球98%的市场。

她表示,以先进的制造工艺和生产速度,三星和英特尔几乎不可能取代台积电,因为该公司仍然在行业中占据主导地位。

2021 年 1 月 19 日,台湾新竹总部台积电 (TSMC) 的标志。(Ann Wang/路透社)2021 年 1 月 19 日,台湾新竹总部台积电 (TSMC) 的标志。(Ann Wang/路透社)

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