台积电美国厂，真成功了？

（原标题：台积电美国厂，真成功了？）

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今年早些时候，美国总统唐纳德·特朗普称台积电是“世界上最重要的企业之一”。虽然他的说法并不准确，台积电的确是世界上最重要的企业，但他的政府和其他国家确实意识到将台积电引入本国的重要性。

为了推动先进半导体制造在国内发展，台积电在美国、日本和德国分别设立了三家海外合资企业。

五年过去了，这些项目都已产出晶圆。但代价是什么？台积电（以及台湾）和这些海外晶圆厂是否都实现了目标？海外晶圆厂在经济上是否具有竞争力？台积电的传奇创始人张忠谋博士一直对美国晶圆厂持悲观态度（重点为笔者所加）：

我们认为，美国最近为增加半导体本土制造所做的努力，目前仅仅投入数百亿美元的补贴，远远不够。我认为这将是一项代价高昂却徒劳无功的尝试。（原文：We think that the recent effort of the U.S. to increase onshore manufacturing of semiconductors, right now you’re talking about spending only tens of billions of dollars of money of subsidy. Well, it’s not going to be enough. I think it will be a very expensive exercise in futility）

随着晶圆厂大规模投产，我们终于可以在这份报告中解答所有这些问题以及更多内容。首先，我们将详细介绍台积电成功的秘诀，包括其历史、文化和组织结构。接下来，我们将探讨新竹科学园区如何凭借“集群效应”成为世界半导体中心，以及亚利桑那州在复制这一模式方面取得的进展，并详细分析两地的供应链。最后，我们将深入分析台积电亚利桑那州晶圆厂的经济效益——在美国生产晶圆真的更贵吗？

台湾根源

台积电是全球领先的半导体制造企业，与数百家国际客户开展合作。然而，与许多跨国公司不同，台积电的核心仍然是台湾企业，其运营和人才主要集中在台湾岛内。

台积电在全球拥有超过83,000名员工，其中近90%为台湾籍员工，包括88%的管理层人员。按工作地点划分，87%的员工在台湾工作。其他员工主要分布在中国大陆、美国和日本。

在制造领域，台积电超过 90% 的总产能位于台湾——这意味着这个小岛支撑着全球超过 60% 的半导体产量和超过 90% 的全球先进节点产能。

即使台积电在全球范围内不断扩张，台湾仍然是其最大的人才库。这不仅是其运营基地，公司的人才储备也主要来自台湾。在政府的大力支持下，台积电已在台湾17所大学开设了57个半导体相关课程，涵盖从基础科学到先进封装的各个领域。此外，台积电还提供工艺设计套件（PDK）用于教学，从而确保未来源源不断地输送高技能的年轻工程师。

世界一流的公司治理

台积电在其38年的发展历程中也展现了世界一流的公司治理水平。这一点甚至从公司最初的愿景中就已明确体现：

当我创办一家半导体公司时，只有一条路可走：那就是把它打造成世界一流的公司。

台积电创始人张忠谋博士与大多数台湾公司（其董事会往往由大股东主导）不同，Morris从一开始就强调专业治理和独立性。在创立台积电时，他设计的董事会结构基于两个关键原则：董事应具备半导体行业专业知识，并且独立董事必须不受管理层和主要股东的影响。

如今，台积电的十人董事会也体现了这一理念：其中七人为独立董事。在这十名董事中，四人为台湾籍，包括董事长魏哲家、前首席执行官F.C. Tseng以及一位台湾政府代表。其余董事五人来自美国，一人来自英国。

相比之下，主导英特尔十多年来一系列灾难性决策的董事会成员中，有7名成员（超过半数）完全没有半导体行业经验，其中包括董事长！

在运营层面，台积电30位核心高管中有26位是台湾人，但他们大多拥有美国顶尖大学的科学或工程类高级学位。这种本土领导力与国际化教育的融合，巩固了台积电作为一家国际化公司和台湾创业成功典范的双重声誉。

WaferTech

台积电位于亚利桑那州的晶圆厂并非该公司在美国的首个生产基地。1996年，台积电创始人张忠谋博士决定与三家客户——Altera、Analog Devices和ISSI——在华盛顿州卡马斯市成立合资晶圆厂WaferTech。这三家客户曾积极敦促台积电扩大产能。

从1990年到1999年，台积电实现了近45%的复合年增长率，1995年营收达到11亿美元，净利润为5亿美元。这些业绩让公司领导层信心倍增，决定投资美国晶圆厂。根据张博士2024年的传记记载，他们当时知道成本会高于台湾，但出于不明原因，他们认为利润率仍能保持在可接受的范围内。

事实很快证明并非如此：

“一开始简直一团糟，全是意想不到的糟糕情况，因为我们一开始真的以为那里的消费水平会和台湾差不多。现在想想真是太天真了。”- Morris Chang 谈 WaferTech 创业公司的早期岁月

项目破土动工后，几乎所有成本都超出了预算，WaferTech管理团队与台积电台湾总部之间的协调也变得紧张起来。台积电运营高级副总裁曹世杰（Steve Tso）受命稳定项目。项目运营恢复正常耗时四年，但同类产品的利润率仍然比台积电台湾工厂低20%至25%。

在 2022 年 12 月台积电亚利桑那工厂的设备启用仪式上，张忠谋“回忆”了 WaferTech 项目：

我原以为[WaferTech]实现了我的梦想。然而，我们遇到了成本问题、人员问题和文化问题。不久之后，梦想成真就变成了噩梦。[人群中传来尴尬的笑声]

（在他演讲的完整非官方文字稿中，他还称全球化和自由贸易“几乎已经消亡”，并透露早在台积电创立之初，他就梦想着在美国建厂。）

但他同时表示，公司这次的准备工作要充分得多。尽管如此，WaferTech项目的先例仍然导致20年后，亚利桑那州的项目在公司内部和外部都引发了质疑。

张忠谋和亚利桑那

尽管张博士已于2018年正式从台积电退休，但他仍然对公司的重大决策拥有影响力。凭借其无可比拟的经验，他当之无愧地成为业界的传奇人物。

2020 年，他的继任者刘德音做出了在亚利桑那州建造工厂的决定，他于 2024 年退休。张博士可能批准了该项目，或者至少没有明确阻止，但在项目初期，他公开表示怀疑。

在同一期播客节目中，张在称美国晶圆厂是“徒劳之举”的同时，进一步详细阐述了他建造晶圆厂的原因以及他对晶圆厂经济效益的看法（重点为笔者所加）：

我们是在美方政府的敦促下建造了亚利桑那州的工厂，我们觉得我们应该这样做。

美国将在一定程度上增加本土半导体生产。但这将导致成本大幅上升，单位成本也会很高。在全球市场上，与台积电等工厂竞争时，这将使美国产品失去竞争力。

我们认为，张博士的这番话真实反映了他长期以来的信念，即台积电的成功取决于其在台湾的集群效率。这种效率很难在海外复制。关于集群的更多讨论将在后续章节中展开……

对海外扩张的担忧

并非只有张忠谋对此心存疑虑。规模远超WaferTech的亚利桑那项目，在公司内外都受到了密切关注。大多数人的担忧集中在台积电亚利桑那工厂能否达到与台湾晶圆厂类似的运营效率上。

正如台积电高级副总裁兼联席首席运营官Cliff Hou博士在2025年台湾国际半导体展上所解释的那样：“台积电的成功模式源于其在台湾各科学园区构建的“一小时半导体生态系统”，这使得台积电能够轻松地与供应商和合作伙伴沟通，并在一个小时内获得所需的一切。”

台湾拥有令人惊叹的高铁系统，而美国人开车仅乘坐一趟地铁就需要1小时，供应链也分散在数千英里之外，只能通过航空运输才能到达。除了成本问题，劳动力短缺和相对缺乏成熟的本地生态系统仍然是主要挑战。在全球芯片短缺和中美地缘政治紧张局势加剧的背景下，美国政府敦促台积电在台湾建立产能，这使得此次扩张不仅是一项商业决策，更是一项战略和政治决策。

在台湾，政府和民众都对向海外转移先进技术可能削弱实力表示担忧。尽管政府对台积电的全球领先地位及其作为“硅盾”的角色感到自豪，但也试图淡化这一说法，以避免加剧两岸紧张局势。

台湾半导体产业集群

与大多数制造业一样，半导体代工行业以效率为驱动力。成功取决于尽可能高的良率和晶圆厂利用率。为了最大限度地提高良率，代工厂需要技术精湛的工程师和紧密整合的供应链，以便排除故障并维持全天候运营。

台湾的半导体生态系统以三大科技园区为核心——新竹、中部（台中）和南部（台南）。其中，新竹科技园区是整个产业集群的核心，贡献了台湾约60%的半导体产值。台积电总部和研发中心均设于此，园区内聚集了不少于189家半导体相关企业，包括95家集成电路设计公司、17家晶圆代工厂和17家测试封装公司。

中部和南部集群进一步支持先进工艺节点和先进封装的生产。台湾任意两座台积电晶圆厂之间的最大车程均不超过三小时，便于快速协调和资源共享。

从供应商来看，台积电的大部分一级供应商——即直接提供原材料、设备和服务的供应商——都在台湾设有工厂。这种地域集中化最大限度地减少了物流延误。台积电台湾比任何竞争对手或地区都更完善地实现了“一小时”配送生态系统。

亚利桑那集群

尽管特朗普和拜登政府不断推动将半导体生态系统带回美国，许多供应商也跟随台积电迁至亚利桑那州，但那里的产业集群仍有很长的路要走。

根据半导体行业协会的数据，台积电的大部分原材料供应商尚未在亚利桑那州建厂。因此，台积电目前仍主要依赖其位于亚洲的供应链和工程技术。这限制了其亚利桑那州晶圆厂的潜在产能，除非当地供应商能够显著扩大规模，而《芯片产业战略法案》（CHIPS Act）的资金不足以激励建立真正的垂直供应链。

供应链的启动也并非一帆风顺。亚利桑那州晶圆厂的气体处理设施外包给了林德公司，而非台积电台湾分公司使用的内部系统。林德公司近期的一次设备故障导致不纯的工艺气体进入晶圆厂，造成了数百万美元的报废损失。台积电尚未披露具体细节，但蒂姆·库尔潘在其文章中指出，该晶圆厂第三季度的利润将为140万美元，低于上一季度的1.4亿美元。

台积电海外计划：

美国、日本、欧洲……及其他地区？

公司对海外晶圆厂的官方说法是，它们始终以客户需求为导向。但这掩盖了一个事实，即这里的“客户”是试图分散地缘政治风险的外国政府。传统上，台积电只会在直接客户提出实际晶圆需求时才会扩建产能。

这或许不是台积电首选的运营方式，但从政府的角度来看却合情合理。正如我们之前所说，将先进的逻辑芯片产能转移到国内是经济和国家安全的当务之急。

据美国国家经济委员会主任称，2021年的芯片短缺造成了当年美国GDP的1%损失，约合2400亿美元。这场危机持续了数月之久，主要影响的是成熟芯片。从零开始恢复先进逻辑芯片的生产能力需要数十年时间。如果说2021年的芯片短缺是10英尺高的海浪，那么先进逻辑芯片供应的彻底中断将如同100英尺高的海啸。

全球十大公司中有八家在很大程度上依赖台积电（第九名是台积电自身）。它们合计2万亿美元的收入中，超过三分之一来自需要台积电产品的硬件业务。仅此一项，就相当于美国GDP的3%依赖于台湾南部一平方英里的土地。请注意，这仅仅是依赖台积电台湾生产的部分公司。此外，整个数字经济、汽车经济和工业生产经济都依赖于台积电的芯片。如果没有台积电，世界经济将会停滞不前。

即使是唯一一家不直接依赖台积电的公司——沙特阿美，如果没有台积电的半导体，也无法控制其油井和炼油能力，也无法进行勘探。

美国和其他一些国家的政府意识到了这一点，并正试图降低风险敞口，主要方式是补贴台积电在其境内建厂。亚利桑那州的项目是迄今为止最大的投资，因为它专注于更先进的制程工艺，但台积电在日本（JASM）和德国（ESMC）的工厂也在运营和进一步扩建。

JASM 生产传统的 28 纳米和 16 纳米制程节点，以及平面和较早的 FinFET 架构，用于 CMOS 图像传感器和汽车等特殊应用。索尼是其主要客户。第一阶段已于今年进入量产阶段，第二阶段正在规划中，预计将推出采用 EUV 光刻技术的 7 纳米级制程节点（N6）。

ESMC 与 JASM 类似，都采用 28 纳米和 16 纳米制程节点，但其主要客户是博世和其他欧洲客户。目前，晶圆厂的厂房建设正在进行中，这是计划中的第一阶段，也是目前唯一阶段。

今年早些时候，台积电宣布将在美国的投资额扩大至1650亿美元。业内传闻称，该公司可能在亚利桑那州增加投资项目。据悉，该项目将新增6个阶段，使总投资额达到12个阶段，预计将于2032年开工建设。如果全部建成，台积电亚利桑那州工厂将成为全球最大的先进晶圆厂。

然而，要达到这样的规模，目前的供应链集群需要大幅扩张，降低原材料成本，并改善人才招聘。应对这些挑战需要台积电、其供应商和美国政府的共同努力。

可能的阿联酋工厂

2025年5月，彭博新闻报道称，台积电正与白宫官员商讨在阿联酋建设先进工艺节点晶圆厂的可能性。然而，在2025年6月的股东大会上，台积电首席执行官魏振昌澄清，公司并无在中东建厂的计划。

据报道，谈判破裂的原因是华盛顿希望对拟建地点拥有主权控制权，而阿联酋不接受，此外，阿联酋还担心知识产权和技术会泄露出去。

美国介入源于《芯片安全规则》（2023年），该规则禁止在未经美国事先批准的情况下，在“受关注的外国”扩大非传统半导体产能。该规则旨在控制先进节点技术的转让，防止其流入受限地区。

由于劳动力短缺，在阿联酋建厂可能也影响了台积电在亚利桑那州的建厂计划。毕竟，能够启动海外晶圆厂建设的台湾工程师数量有限。中东地区缺乏成熟的半导体供应链，培训或招聘当地工程师将带来巨大的运营挑战。即使台积电最终在该地区建厂，其规模也可能有限。

亚利桑那州良率爬坡

良率提升速度是衡量晶圆代工厂运营效率的关键指标，对于台积电亚利桑那工厂而言尤其如此，因为它是该公司在海外建设的首个先进节点晶圆厂。2024年10月，台积电亚利桑那工厂首席执行官里克·卡西迪表示，该工厂早期芯片的良率比台湾同类晶圆厂高出约4个百分点。

然而，有几点需要澄清。4纳米生产线在台湾已经量产两年多了，这意味着在转移到亚利桑那州之前，工艺参数已经完全优化。此外，初期产品组合的良率自然更高：亚利桑那州早期的产量主要来自AMD的计算芯片和苹果的移动SoC（面积约为100平方毫米），而台南工厂生产的则是英伟达的大型GPU（面积接近800平方毫米）。

即便如此，在积极的产能爬坡计划下实现具有竞争力的产量，对亚利桑那州项目来说仍然是一个积极的信号。

亚利桑那州Fab建筑公司

台积电的核心运营环节之一是快速、可重复且低成本地建设和扩建晶圆厂。他们的方法成熟可靠，台湾的承包商也对此非常熟悉，但为了亚利桑那州的项目，这套方法必须移植过来。

台积电的晶圆厂建设流程包括三个主要阶段：

核心筒和外壳建筑，包括地基、钢结构上部结构和外墙，但不包括排放单元。

机械、电气和工艺管道，涵盖洁净室及其内部设备的运行系统的安装。

工具连接，涉及支持半导体制造设备的管道和电气系统的连接。

与其他采用交钥匙工程总承包（EPC）模式的代工厂不同，台积电更倾向于业主主导的承包方式。每个工程项目都单独招标，使承包商能够直接与台积电合作，从而降低流程和沟通成本。

核心筒和外壳合同涵盖下部结构工程和土建/结构/建筑（CSA）范围。下部结构工程包括土方工程和桩基工程，而土建/结构/建筑的范围则因建筑类型而异。

所有阶段的工程均通过招标方式分包给施工合作伙伴，并由台积电设施事业部负责组织。亚利桑那州厂址规划为多期开发，每个制造模块都包含独立的晶圆厂和中央公用设施厂（CUP），同时共享公共骨干基础设施。

为了保证工程的连贯性和进度，台积电引入了过去十年间通过大型晶圆厂项目建立起来的、来自台湾的长期施工合作伙伴。共有五家公司参与其中——三家来自台湾，两家来自美国。根据他们在亚利桑那州承包商注册局的许可证信息，我们认为联合综合服务公司（United Integrated Services）、Marketech International Corp. 和奥克兰建筑公司（Okland Construction）是主要的承建商。

台积电目前正在缩短一期和二期工程之间的间隔，预计三期工程将于2025年底前完成设施工程合同。鉴于美国政府的压力以及对该项目不断增加的投资承诺，后续阶段的建设也将以相对较快的速度推进。但这并非易事，因为除其他挑战外，美国的审批流程耗时大约是台湾的两倍。

值得注意的是，台湾对某些许可申请设定了最长时限，以确保台积电能够以更短、更可预测的时间表建造晶圆厂。

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（来 源 ： 编译自 semianalysis ）

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