台积电赴美︱台积电的威胁不是“美积电 ”而是“无积电”

台积电位于亚利桑纳州（Arizona）凤凰城的新工厂，举行“首批机台设备到厂”（First tool-in）典礼时，美国总统拜登（Joe Biden）亲自高调出席移机典礼，对此投资案表示强烈欢迎。白宫国家经济委员会主任迪斯（Brian Deese）表示：“台积电在将最先进的半导体制造业带到美国，是一个重要的里程碑。台积电表示其投资金额将比预期高3倍以上，达到400亿美元，是美国史上最大宗的外国直接投资案之一。

与拜登同场出席典礼的企业领袖还包括台积电创办人张忠谋、苹果公司执行长库克（Tim Cook）、美光执行长梅罗特拉（Sanjay Mehrotra）和英伟达（Nvidia）执行官黄仁勋等人。美国这边看上去风光无限，拜登在现场发言时向众人宣告：“各位，美国制造业回来了！”而台湾这边，随著厂房部分完工，台积电先前外派约500名工程师赴美，引发台湾内部“台积电变‘美积电’”、“台湾被掏空的忧虑”的质疑。

但坦白说，美国总统喊“美国制造业回来了！”不是第一次，年年喊，年年也没回来，正如10多年前已故苹果创始人乔布斯（Steve Jobs）所说“ 这些工作机会是回不来的。”而对于台积电来说，不仅是变“美积电”的危险，而是若干年后，江湖是否还有“台积电”。

美国生产有多难

拜登高喊：“各位，美国制造业回来了！”并表示“美国将在未来几年晋升至一个更好的地位引领世界经济”。确实，台积电的美国新工厂预计可为美国创造13,000个新的工作机会。但是否还记得，上一任美国总统特朗普呢，还有一个“美国制造”梦呢！2016 年初，特朗普还曾表示，如果他成功当选美国总统，会把苹果在中国的iPhone、iPad生产线全部搬回美国本土。结果怎么样呢？苹果迫于压力，搞了自己的回流美国计划，又是增加工作岗位，又是兴建新园区，政府一边对他国加征惩罚性关税，一边大额补贴，但结果一目了然：让 iPhone 在美国制造，可不是贴钱这么简单。

《麻州理工科技评论》曾算了一笔帐，把iPhone 在美国制造的可能性都列了出来：

第一种，全球提供原料，全球生产元器件，美国组装。iPhone的元器件（芯片、镜头）主要在亚洲，将元器件拉回美国在组装将会增加运输成本。另一方面，鉴于美国的劳动力成本更高，还要增加更多的人力成本。如果用这种方案的话，一部 iPhone 的成本至少增加 30 美元。

第二种，全球提供原料，美国生产元器件，美国组装。得益于生产iPhone的元器件（传感器、处理器、NFC）的企业大都来自美国，美国生产元器件也不是不可能。但问题是，这些 iPhone 上游的供应商同样在在中国、韩国、东南亚各国建厂组装他们的产品。想要在美国生产元器件，不止要给苹果建厂、还要给高通、恩惠普这些上游供应商都建设一条完整的生产线，投入规模将会超过数十亿美元。平摊到iPhone身上，每台价格平均要增加 60-100 美元。

第三种，美国提供原料，美国生产元器件，美国组装。考虑到iPhone的需要用到元素周期表里三分之二的原材料，而像铝合金这样的重要材料美国根本就没有矿藏。所以说，方案三根本做不到。

所以说，虽然特朗普提供了几十亿美元的补贴和优厚的税收政策，但是让 iPhone 回归美国制造，远不是钱这么简单。

美国花了几十年把自己从一个制造业大国变成了金融服务为主体的国家，让制造业劳动者的比重从最高的28%降到现在将近8%，想要回归“美国制造”，却发现自身根本不具备这个条件。想要生产零件，没有生产线；砸钱建生产线，也没有人；想要培养人，本土学校还没有相关专业……在 2018 年末，富士康在美国威斯康辛州举行的招聘会，收到1300份简历，根据报道，工人的招聘标准已经比中国这边还低，最后还是只有300人获得面试机会。“在美国你和模具工程师开会时，连一个房间都不知道能不能坐满；但是在中国，能填满好几个足球场”这是苹果CEO库克（Tim Cook）原话。

台积电的寒气

上个月，一大批台积电工程师已经包机前往美国，时值台积电在美国亚利桑那州的5nm晶圆厂建设接近尾声，台积电还会在当地建设一座3nm晶圆厂。台积电董事长刘德音表示，亚利桑那州厂第一期预计2024年开始量产4nm芯片，较最初宣布的5nm更先进，并同时展开第二期工程兴建，预计2026年可生产3nm。他粗估，若两厂如期开工，芯片年产量可达60万片。

对比数据看，台积电2021年度营收均创历史新高。2021年12吋等效付运晶圆数量达1,418 万片，5nm占比上升至19%，先进制程（5nm+7nm）占营收50%。

一对比就可以看到“差距”。正如台半导体厂旺宏董事长吴敏求所说：“美国当年不擅长量产，现在还是一样！我看，可见的未来也不擅长，要等到美国落魄了，美国人吃不饱了，才会打掉重练，真正重建半导体制造，因为这行业分明就不是富家子的梦工厂”。

台积电的“麻烦”必须从两个角度看：

首先是，所谓先进制程的“麻烦”——“大户”7nm：手机看不上，汽车用不起；“新锐”3nm，望而却步。

观察台积电的营收结构，尽管5nm量产许久，但截至今年上半年，营收主力依旧是7nm制程。今年二季度，5nm和7nm营收占比分别达到21%和30%。到了三季度，5nm占比达到28%，7nm却占比仅为26%。DIGITIMES报道，台积电7nm系列的产能利用率，已经从去年的一度超过100%，跌到如今的不足50%。为此，台积电甚至无限期搁置了高雄Fab 22厂的7nm扩产计划。

一般来说，当一个新制程量产后，苹果、高通、AMD这类公司都是第一个吃螃蟹的。而随着工艺升级，苹果、高通、AMD会更新到下一代制程，上一代制程的产能会降价，给服务器芯片、汽车芯片等等产品代工。

台积电的7nm工艺创造了很多经典产品，比如苹果的A12芯片，AMD的Zen 2/3架构处理器，以及海思的麒麟985芯片。但7nm，如今成为台积电业绩乏力的主要因素。7nm的尴尬之处：说它是先进制程，也没有那么先进；说它是成熟制程，也没有那么成熟。一方面，高端手机芯片和PC芯片，已经过渡到了5nm/4nm制程；另一方面，汽车芯片、服务器芯片、物联网设备芯片这些替补队员，又迟迟没能跟上。

原因很简单：太贵了。对设计公司来说，28nm节点上的开发需要投入5,310万美元，16nm需要1亿美元，而到了7nm，则需要将近3亿美元。在这之中，仅仅流片一项付出的成本，就从14nm的300万美元跃升至7nm的3,000万美元。所以7nm就算降价，还是贵。

苹果、英伟达这类消费电子霸主，自然有底气盯着先进制程采购。但汽车/服务器/物联网设备芯片公司在豪情一掷之前，肯定得先掂量掂量，自己有没有苹果那个出货量。但这些“替补”明显在14nm/28nm更为舒服。7nm，就成了鸡肋。

而另一个“难题”其实就是3nm。首先，在过去十年里一直落后台积电的三星，在3nm节点罕见的率先量产，足以令台积电感到紧张。但这并不是核心因素，核心是根本没有几家客户敢吃3nm的螃蟹。大客户既没找三星，也没用台积电的3nm。

坊间盛传，台积电的最大客户苹果在A17芯片上有可能跳过N3，而采用密度相对更低，但经济性更高（便宜）的N3E工艺打造。至于其他半导体公司：

英特尔原本宣布，14代酷睿CPU的集显模块使用台积电3nm，结果在8月份反悔，说自己其实要用的是5nm。英伟达也发布了基于台积电4N工艺的RTX 40系列显卡，考虑到英伟达的显卡两年迭代一次，就算要用3nm，也得等到2024年了；依靠台积电5nm工艺上演绝地反击的AMD，新一代Zen 4使用的还是台积电的4nm工艺，就算Zen 5系列更新到3nm工艺，也得等到2024年。

为数不多有希望大规模采购3nm的玩家，只剩了高通与联发科。其中，高通是三星芯片代工的主要客户，近些年来一直在三星与台积电之间反复横跳；联发科近些年来，一直对高端市场虎视眈眈，但成本依旧是一个不得不考虑的问题。

总结一下，台积电的大客户，无一例外对3nm的态度很暧昧。原因很简单：不划算。根据市场研究机构International Business Strategies（IBS）的数据，3nm芯片的设计费用约达5-15亿美元，兴建一条3nm产线的成本约为150-200亿美元。这笔费用也会传导到代工的报价上：3nm工艺12英寸晶圆的报价高达3万美元，几乎是5nm工艺的1倍，7nm的3倍多。

但3nm带来的性能提升却不尽人意。举例来说，7nm的A12芯片（iPhone XS/XR）相比10nm的A11（iPhone 8/X），性能提升了足足50%。但同样相隔一年，4nm的A16（iPhone 14 Pro）相比5nm的A15（iPhone 13 Pro），性能提升不到10%。

摩尔定律的衰减是整个电子产业需要面对的问题。但性能提升变少，消费者购买意愿不足，终端品牌减产的压力，却结结实实的砸在了台积电身上。

先进制程（5nm+7nm）一定是台积电的增长极，但什么在保障台积电的高利润。先进制程（5nm+7nm）占营收 50%，而另一半是什么？对台积电来说，老制程虽然已经落后了，但产能不会被浪费。随着产线的成本慢慢折旧完，持续开动的产线反而能贡献可观的利润。在台积电的营收里，将近1/3都是40/45nm以上的成熟制程贡献的。毕竟，对于先进制程的需求量还是可见的，虽然先进制程利润率很高，但高利润还是需要靠出货量保障。就不得不考虑，台积电一面在先进制程（5nm+7nm），甚至4nm、3nm的追求上一路“狂奔”，又有产量压力、又有摩尔定律压力，长期以往，更会面对股东压力，毕竟一旦利润下降，第一个跳出来的就是股东。台积电如何应对?

非先进制程的中国超车

而台积电的非先进制程，直接面对的就是中国的弯道超车，以中国制造的量产能力，这是一个可怕的对手。

中美贸易战，美国是给中国芯片制造造成了很大麻烦，但这或许也给中国芯片打了另一扇窗。

美国的设计能力强，高通、Intel、ARM、AMD、TI都在旗下，但在应用方面较弱。与芯片设计与制造相比，芯片应用要碎片化得多，也不都是高科技、高利润行业。在全球化中，很多这样的行业被转移到中国，更多的则在中国“土生”。如今“古怪精灵”的新产品常常就是中国制造，LED灯、智能玩具、智能家居就是这类。值得注意到的是，汽车正在成为芯片的大用户，中国汽车日益成为“四个轮子上的手机”，对芯片的需求成几何级数增长。但美国汽车的讯息化程度还相当初级，全电车更是还在Tesla一花独放的阶段。

数字化、讯息化已经贯穿现代制造和现代产品，芯片应用的深度、广度和力度实际上是个一般制造业的活力问题，美国的去工业化对芯片应用来说就是土壤沙漠化。

台积电需要持续高投入才能保持高增长，但持续的高投入必须以可靠的高收入为前提。台积电的特长在于高端芯片，但这也是美国对中国禁运的重点。要是台积电找不到足够的沃土，高端芯片不能对中国销售，低端芯片受到中国产能的挤压，日子怎么过？

中国在芯片高端设计和制造方面确实还有缺口，但中国在应用方面超强，具有填不满的“胃口”，在中低端设计和制造方面已经赶上来了。

中国大陆正在投产巨大的芯片产能，主力还是28nm以上的中低端芯片。手机和服务器等对体积、功耗要求特别高，这是高端芯片的主要市场。但手机市场的换机频率在下降，服务器倒是还在随云计算的需求在继续扩张。量更大的中低端芯片依然是市场主力，成本低，性能成熟稳定。中国的“制造业唯一超级大国”的地位确保了国产芯片产能被有效吸收，形成有益的投资-产出循环，并形成对进一步升级的动力和压力。

中国投入重金打造芯片工业，初始投资巨大，但收益也巨大。中国大陆芯片进口在2021年据说达到4,400亿美元，超过石油、天然气的进口。如果新增的国产芯片产能能够替代一半进口，那就等效于对经济内循环注入2,200亿美元，这是十分可观的拉动，而且可持续。尤其重要的是，这个收益立刻可以实现，不需要等，因为传奇式的“中国制造”对芯片的消化的能力是现成的，唯一区别是芯片来自进口还是国产。

如果说中国芯片生态圈把制造这一环补起来好比久旱逢甘霖，美国芯片生态圈把应用这一环补起来就是沙漠变良田了，要艰巨、漫长得多。在脱钩的世界，台积电是美国圈子的一员，得不到大陆的信任，未来只有在无关紧要的订单上还可能得到大陆订单，毕竟必须随时提防台积电因为美国压力而对大陆断供。

台积电注定是需要脚踏两条船的。只有在中美两条船相向而行时，台积电左右逢源；相背而行时，它都需要“买单”。如今就是这么一个情况。美国逼著台积电赴美大兴土木，就是绑著台积电上“战车”。台积电长远来看，根本不是“美积电”的问题，而是（再）“无积电”。台积电要是好日子不再，台湾的芯片代工工业特就偃旗息鼓了。