芯片业作为全球技术最为复杂的产业之一,需要精确校准各种工具和化学材料,以确保从天然硅原料到智能手机或电脑芯片等最终产品的纯度和材料转变。像台积电这样的大型晶圆制造商,必须依靠强大的供应链来确保化学材料的稳定供应和充足数量,从而保障其利润空间。
台积电美国亚利桑那州工厂外景
然而,美国在建立化学材料供应链方面面临诸多困难,这也使得台积电亚利桑那州工厂的营运成本相较于台湾工厂增加了高达30%。这种高昂的成本可能会导致台积电在4纳米工艺上的利润减少1%至2%。原因在于,台积电的主要化学材料供应商缺乏规模经济效应,且不确定是否会跟随台积电前往美国设厂。相比之下,台湾地区、日本和韩国均处于全球半导体制造的中心地带,从这些国家的化学材料公司获取产品相对容易。
多家台湾地区化学材料商在市场上占据主导地位,竞争对手很难进入这一产业。因此,这些供应商对于赴美设厂持谨慎态度,担心美国芯片业无法形成足够的产量以达到规模经济。在台积电准备亚利桑那州4纳米工艺生产线时,就曾面临无法在当地找到通过认证的化学材料供应商的问题,最终不得不花费高昂的运费从台湾地区运输化学材料到美国,甚至运输成本超过了化学品本身的成本。
麦格理强调,这种高昂的成本问题仅限于台积电的美国工厂。虽然台积电也在日本设有工厂,但由于采用的是成熟制程如22纳米,当地公司能够提供所需的化学材料。不过即便如此,日本芯片的成本仍然比台湾地区高出10%。
这并不是美国首次面临高制造成本的问题。台积电创办人张忠谋在2021年就曾指出,不仅美国制造芯片的成本高于台湾地区,而且美国的补助也只是短期解决方案。台积电台湾地区工厂凭借其长期领先的成本控制和劳动力优势,仍然具有最佳的竞争优势。
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