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體制造的投資項目，在美國的總投資金額預計將達到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，在美國增加半導體制造產(chǎn)能，也使得此前關于臺積電將入股英特爾晶圓制造業(yè)務的可能性大大降低。

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3nm產(chǎn)能的二期晶圓廠已完成主體廠房建設，正進行內(nèi)部無塵室和機電整合工程，預計2026年一季度末開始工藝設備安裝，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，對于半導體產(chǎn)業(yè)來說，制程只是其中一環(huán)，更為關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，半導體技術是新功能和應用的基石。此次擴大投資將增加美國生產(chǎn)之先進半導體技術，對強化美國半導體生態(tài)系統(tǒng)至關重要，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供應鏈。

通過本次擴大投資，臺積電預期將在美國為AI和其他前瞻應用創(chuàng)造數(shù)千億美元的半導體價值。同時，這項擴大投資也預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)領域創(chuàng)造數(shù)以萬計高薪且高科技的工作機會。預計在未來十年，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有最新制造據(jù)點，臺積電在華盛頓州卡默斯設有一座晶圓廠，并于德克薩斯州奧斯汀和加州圣何塞設有設計服務中心。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。如何在保持技術競爭力的同時避免重要技術的流失，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，其希望通過加征關稅來推動外國半導體制造商加大對于美國本土的投資，提升美國本土的半導體制造能力。此前已透露可能會對外國生產(chǎn)的半導體征收約25%的關稅，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，就沒關稅了”（“By doing it here, he has no tariffs”）。

關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鍵舉措。美國商務部長霍華德·盧特尼克表示，這一投資是“特朗普強硬關稅政策的直接成果”，暗示臺積電是為了規(guī)避即將生效的25%海外產(chǎn)品關稅而加快向美國轉移產(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，華碩及技嘉等服務器代工廠、硅晶圓大廠環(huán)球晶、電源供應器大廠臺達電等，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《全球晶圓廠預測》報告顯示，2025年，全球半導體行業(yè)將有18個新的晶圓廠建設項目開工，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競賽中，但建設成本存在顯著差異。根據(jù)專注于芯片生產(chǎn)工廠等高科技設施的領先工程、建筑及設計公司Exyte的數(shù)據(jù)顯示：在中國臺灣地區(qū)，建設一座晶圓廠大約僅需19個月；而在美國，同樣的建設工作卻需要長達38個月之久；其他地區(qū)的建設周期也有所不同，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，而美國和歐洲則因審批延遲和非連續(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，但在建設速度上仍難以與中國臺灣匹敵。

現(xiàn)代半導體生產(chǎn)設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)設備，每個設備大約需要50個獨立的公共設施和工藝連接，總的可能將擁有超過50000個流程和公用設施連接。

除了建設速度，Exyte還指出，成本方面的差異同樣顯著。盡管設備成本相似，但在美國建設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。

全球晶圓廠建設在速度和成本上的差異，深刻影響著半導體行業(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，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。