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华为禁令、台积电新厂…美方的考量比你想的更复杂!

时间:2020-06-02 作者:Jim McGregor,Tirias Research首席分析师 阅读:
美方延长华为禁令以及与台积电达成亚利桑那州先进制程晶圆厂协议,虽然这两者的共同点似乎是美国国家安全考虑,但其背后的个别因素与延伸影响其实更为深远...
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近日有两项与美国相关的讯息看似相互链接,也引发产业人士热议:首先是特朗普(Trump)政府宣布延长对中国业者华为(Huawei)与中兴(ZTE)的禁令、不准美国厂商出售芯片与设备给这两家公司,其次是台积电宣布有意于亚利桑那州兴建一座5纳米先进制程晶圆厂。虽然美国国家安全考虑似乎是这两者的共同点,但其背后的个别因素与延伸影响其实更为深远。uZeEETC-电子工程专辑

美方与华为、中兴之间的战争

美国政府对华为与中兴祭出禁令的理由有很多,包括指控他们违反对受制裁国家的技术出口管制与禁运规定,还有窃取智慧财产(IP)。公平而论,中国要求外国业者与中国本地业者合资成立公司、共享IP,以在中国市场经营业务的策略,确实为IP窃盗的问题开启了一扇门。华为最近指控美国实施保护主义,而中国的保护主义在过去数十年来也一直是厂商在大陆市场做生意时必须面对的一部份。uZeEETC-电子工程专辑

华为会成为美国政府的头号制裁对象,是因为该公司在全球电信设备市场的领导地位,还有在智能手机市场出货量仅次于三星(Samsung)。笔者在过去25年来曾经与华为有过多次大大小小的合作,可以证明该公司的积极性与工程技术上的实力;尽管该公司与所有中国本土业者一样,受惠不少来自中国政府的合约,其经营独立性也高于其他中国业者。uZeEETC-电子工程专辑

然而,美国政府对华为仍存在诸多疑虑,特别是认为该公司恐怕会受到中国政府胁迫,透过其(海思)芯片、电信设备与消费性设备支持间谍活动。被公开指出其设备可能拥有带来网络安全风险的“后门”存在,对该公司的伤害难以挽回;而华为也坦承,若无法取得美国业者的芯片与半导体设备,将造成实质性的冲击。uZeEETC-电子工程专辑

受冲击的不只是华为或中兴本身,还包括其生态系统供货商;例如华为最大晶圆代工伙伴台积电,将损失来自海思的14%比例年度营收贡献。此外产业界──特别是蜂窝式通讯领域───可能也将面临两套标准,一方是中国主导,另一方是美国支持。5G原本会是首个因为全球业者相互合作而实现的单一标准移动通讯时代,如此一来可能会出现像是过去几代移动通讯技术多提案/标准的发展情况。uZeEETC-电子工程专辑

台积电赴美设新晶圆厂的理由

第二个备受业界瞩目的消息就是台积电宣布已在美国联邦政府与亚利桑那州政府的共同理解和承诺支持下,有意于亚利桑那州兴建并营运一座5纳米先进制程晶圆厂。美国看来是出于政治动机与台积电合作,好在本土设置先进晶圆厂以生产政府与军事应用的零组件,但这只是非常复杂之政治决策的其中一个因素。uZeEETC-电子工程专辑

特朗普政府一直在敦促美国或海外业者增加在美国本地的制造,可惜众多汽车制造商继续将生产组装移出美国,在科技领域的效果也是好坏参半。在半导体制造方面,英特尔(Intel)的Fab 42大型晶圆厂正在准备量产;而包括Intel与Globalfoundries都承诺未来将扩大产能。鸿海(Foxconn)宣布将于威斯康星州生产LCD面板的诺言破灭,迄今尚未看到工厂的影子。uZeEETC-电子工程专辑

美国政府与台积电合作在美国设置先进晶圆厂的决策,背后的考虑比许多人想象得更为复杂。美国本土的先进半导体制造产能不只有利于政府应用,也对美国维持全球市场竞争力至关重要;就像是在移动通讯领域,美国拥有在相关芯片与技术上的龙头高通(Qualcomm),有智能手机的霸主苹果(Apple),还有在软件、应用程序与服务上扮演领导角色的Google。uZeEETC-电子工程专辑

所以重点不只在于该晶圆厂将生产什么,还有为了什么而生产。利用先进半导体制程的组件包括手机、PC与服务器处理器,还有GPU、FPGA以及越来越多的AI芯片,厂商包括AMD、IBM、Intel、Nvidia、Qualcomm与Xilinx等等,甚至Apple、Facebook、Microsoft与Google等科技公司现在也开始为自己的产品与服务设计、制造芯片。uZeEETC-电子工程专辑

过去曾传出台积电高层认为在美国本地生产半导体组件不具成本竞争力,这似乎与前往美国设置晶圆厂的决定相违背。但这种说法是不正确的,美国在制造业方面非常具竞争力,特别是因为半导体制程的资本密集特性──仰赖更多机器设备与具备高端技能的劳动力(并非劳力密集),美国不只具备高端技能劳动力资源,也有晶圆厂所需的资源与基础建设。uZeEETC-电子工程专辑

虽然目前全美国散布多座采用较旧制程技术的晶圆厂,包括亚利桑那州、纽约州、奥勒冈州与德州,目前都有新晶圆厂需要的最佳基础建设与劳动力;这是因为现有的Globalfoundries、Intel与Samsung制造据点。Globalfoundries与Samsung在美国的据点就是晶圆代工厂,Intel也提供代工服务,并且为了替美国政府代工的业务而建立晶圆厂,在美国本地增加更多代工制造产能。但基于很多理由,台积电还是最佳选择。uZeEETC-电子工程专辑

台积电不只是全球晶圆代工业龙头,其制程技术领先业界,也为美国与其他西方国家半导体业者生产广泛的产品,包括Intel在内。Globalfoundries已经在2019年宣布改变策略,不再竞逐最尖端制程技术;而Intel的晶圆代工业务在过去一直没有成功,主要是因为其制程转换灵活度不佳,与其他晶圆代工厂使用的工具也不兼容。uZeEETC-电子工程专辑

这并不是说Intel不可能变成晶圆代工业者,但就像是Globalfoundries 从AMD独立而出之后所发现的,要改变业务模式以及企业文化成为一家纯晶圆代工厂是一大挑战。uZeEETC-电子工程专辑

亚利桑那州是合理选择

为一座新晶圆代工厂选择最佳地点,牵涉到资源与政治条件的平衡。一座晶圆厂不只需要具备技能的劳动力资源,还需要稳定的供电、供水,以及化学品供应、运输、废弃物回收等等资源。政治因素也需要考虑,许多地方政府都激烈争取晶圆厂的设置,因为这些制造据点一旦上线都是全年无休运作,而且一座晶圆厂的投资动辄数十亿美元、甚至先进制程晶圆厂投资额将达上百亿美元,才能支持未来的技术升级与产能扩充。uZeEETC-电子工程专辑

台积电规划中的亚利桑那州晶圆厂产能为每月2万面晶圆,是相对较小,但是这可能只是第一座晶圆厂,甚至是一座初始晶圆厂的第一期产能。而在这个案例中,虽然无论是美国联邦政府或是亚利桑那州政府都没有透露细节,可以想见会提供一些激励措施或是资金补助。而亚利桑那州已经有支持半导体晶圆厂的基础建设,特别是在钱德勒(Chandler)区域,有大量的土地,以及来自大学院校──例如拥有领先工程科系的亚利桑那州立大学(ASU)──或该区域业界(Intel、Microchip)的高端劳动力;而且当地少有天灾发生。uZeEETC-电子工程专辑

当然台积电的晶圆厂也有可能只是政治性决策,最后并不会实现。其中一个情况是就像鸿海,台积电并没有实现承诺;另一个情况是或许美国大选在今年结束、2021年执政轮替,导致针对该案的协议被放弃,或是不会有资金提供。笔者个人以及Tirias Research认为后者有可能发生,但在美国建立台积电晶圆,对于美国本地的就业以及增加内需供应都有好处。uZeEETC-电子工程专辑

台积电的美国晶圆厂对于该公司以及客户是一大利多,可多元化该公司的制造据点以分散风险;而就算在美国多设置了几座晶圆厂,资本较不密集的半导体后段封装测试还是会在亚洲其他地方进行。uZeEETC-电子工程专辑

结语

虽然以上两个事件都与美国国家安全有关,但每一个决策的背后考虑复杂得多,包括美国国家竞争力、对经济的好处,还有政治因素。虽然美国针对中国以及中国业者采取的行动有其正当理由,但也有人从标准与成长的角度来看,认为这将对产业带来毁灭性的影响。至于台积电的亚利桑那州晶圆厂,或许这似乎是排除了部份美国公司,但基于市场动能、晶圆厂需求以及美国的经济与竞争力长期性目标,是一个合理的决策。uZeEETC-电子工程专辑

编译:Judith Cheng   责编:Yvonne GenguZeEETC-电子工程专辑

(参考原文:The TSMC and Huawei Announcements Are Not as Linked as You May Think,By Jim McGregor)uZeEETC-电子工程专辑

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