貴30%，美國4nm芯片，是臺積電帶來的

臺積電在美國的第一個4nm工廠已經開始生產了。

這座工廠在亞利桑那州，生產是最近幾周開始的。美國商務部長吉娜·雷蒙多表示，這是一個里程碑事件。雷蒙多感嘆：“在我們國家歷史上，這是第一次在本土製造領先的4納米芯片。”

“這是一件大事——以前從未有過，在我們的歷史上從未有過。而且很多人都說這不可能發生。”雷蒙多說。臺積電此前並未披露生產開始的消息。

臺積電在美國建廠的始末

衆所周知，美國雖然在芯片設計領域處於領先地位，但在芯片製造環節相對薄弱。臺積電作爲全球最大的芯片代工廠商，擁有先進的製程技術和豐富的製造經驗，邀請臺積電赴美建廠可以直接引入先進的生產技術和工藝，填補美國在高端芯片製造方面的空白，提升美國本土的芯片製造能力。

於是在2019 年，特朗普政府開始遊說臺積電在美國建造一個更大、更先進的工廠。2020 年 5 月，時任美國國務卿助理基思・克拉克宣佈，臺積電同意在亞利桑那州開設一家價值 120 億美元的設施。

實際上，這個決策標誌着臺積電在美國建廠正式邁出了關鍵一步。

2021年，亞利桑那州的建廠工作正式拉開帷幕。爲了確保美國新員工能夠熟練掌握先進的芯片製造技術，臺積電將約 600 名美國員工送往中國臺灣進行培訓。

此前，臺積電董事長劉德音曾表示：在美建廠，需滿足“符合經濟效應、成本有優勢、人員及供應鏈要完備”三要件。而臺積電“5納米、3納米芯片”的製造工藝將留在中國臺灣。

然而沒過多久，臺積電便宣佈將在美國聯邦政府的相互理解和支持下，在美國亞利桑那州建造和運營一家先進的半導體工廠。臺積電亞利桑那州工廠將利用臺積電的5nm技術進行半導體晶圓製造，每月產能爲20000個半導體晶圓，直接創造1600多個高科技專業職位，並在半導體生態系統中創造數千個間接職位。

美國廠成本暴增30%

臺積電亞利桑那州的建廠投資花費了120 億美元，建造的目標製程是5nm，在2021年開工，2024年計劃投產。

不過，隨着美國投資的部分再加碼，原本的5nm廠升級到4nm廠。

在2023年中期，臺積電宣佈其在亞利桑那州的第一個設施——被稱爲Fab 21的工廠建設延期，該設施的生產將從計劃的2024年推遲到2025年開始。2024年9 試生產，12月初舉行完工典禮。

文章開頭所述的4nm芯片，便是這座Fab 21工廠所生產的。

臺積電的亞利桑那州 Fab 21 工廠的第一階段 P1 1A 目前已通過客戶產品驗證，有望於2025年中達到設計的每月 2 萬片的滿載產能；第二階段 P1 A2 則也已完成建築建設，目前正處於設備導入階段，預計2025年一季度完成設備安裝工作，2025 年中開始投片。

蘋果、英偉達、AMD等美國科技巨頭將是首批受益者。這些公司將能夠就近利用先進的4納米芯片技術，進一步提升其產品的競爭力。

不過，由於關稅、原材料運輸等費用的增加，臺積電在美國生產的芯片要貴得多，預計成本增加30％甚至更多，而這勢必會反映到產品的市售價格上。

再下一座，是2nm

在規劃之初，臺積電美國第二座工廠與第一座工廠情況頗爲相似，原本計劃採用 3nm 製程工藝。但隨着時間推移與策略調整，目前已確定該工廠將轉而聚焦於更爲先進的2nm芯片。

據報道，臺積電向美國商務部提交的信息顯示，最早於2028年在美國開始生產2nm芯片。根據Fab 21項目製程工藝路線安排，將引入A16和N2系列（N2、N2P和N2X）工藝，均屬於2nm製程節點，量產啓動時間比起中國臺灣的晶圓廠要晚大概三年。臺積電在2nm製程節點將引入GAA晶體管架構，可以顯著降低功耗，提高性能和晶體管密度，帶來質的改變。

臺積電目前圍繞主要圍繞新竹寶山和高雄兩地進行 2nm 工廠的建設和產能擴充。

先來看新竹寶山晶圓廠（Fab 20）：

高雄晶圓廠（Fab 22）則是包括：

臺積電已經宣佈，其在新竹寶山晶圓廠（Fab 20）成功設立了2納米（nm）製程技術的試產線。臺積電此次設立的2nm試產線計劃月產能將達到3000至3500片晶圓。值得注意的是，此次試生產的良品率高達60%，大幅超越了臺積電內部的預期目標。

儘管目前仍處於試產階段，但這一產能規劃已經顯示出臺積電對2nm製程技術的信心和決心。隨着技術的不斷成熟和產能的逐步擴大，臺積電有望在不久的將來實現2nm芯片的規模化生產，滿足市場對高性能計算芯片的迫切需求。

根據臺積電的規劃，到2025年底，若計入高雄晶圓廠（Fab 22）的貢獻，其2nm製程的總月產能將突破5萬片。而到了2026年底，這一數字有望進一步攀升至每月12萬至13萬片。

按照目前規劃推算，到 2028 年，美國的確有望迎來本土生產的2nm先進製程芯片。

第三座，還有可能？

2024年4月，據美國政府官方聲明，臺積電已與美國商務部達成不具束縛力的初步諒解備忘錄。

臺積電方面將在亞利桑那州鳳凰城建設第三座在美晶圓廠，而美國政府方面將根據《芯片法案》向臺積電的三座工廠提供至多 66 億美元的直接資金補貼。除直接補貼外，美國政府還計劃根據初步協議爲臺積電的晶圓廠建設提供約 50 億美元的貸款。

臺積電也在準備向美國財政部申請相當於認證資本支出 25% 的投資稅收抵免。臺積電方面承諾將在本十年底前建設第三座晶圓廠，進而在亞利桑那州打造一個前沿半導體集羣。

臺積電在美國的整體投資將超650億美元，可在十年間爲亞利桑那州當地創造6000個直接工作崗位和數以萬計的間接崗位，此外還有累計超 20000 個的相關建築業崗位。

美國還計劃將 5000 萬美元的《芯片法案》資金用於當地建築和半導體行業勞動力的培訓和發展。

赴美建廠，臺積電熱度幾何？

在半導體產業的全球棋盤上，臺積電一直是那顆舉足輕重的棋子。

近年來，臺積電宣佈在美國亞利桑那州建設先進製程芯片工廠的消息，引發了業界的廣泛關注。這一舉措不僅標誌着臺積電在全球佈局上的重要一步，更在全球範圍內掀起了關於半導體產業未來發展的討論熱潮。

近日，中國臺灣“經濟部部長”郭智輝稱，臺積電到美國設廠是因爲美國廠商希望其去，就臺積電而言，到美設廠也可就近服務客戶。至於臺積電先進製程赴美設廠的進度是否更迫切，郭智輝稱，“雖然到美國投資設廠是接近客戶，但相信臺積電會審慎評估”。

他還說，過去中國臺灣規定製程差距二代以上才能赴海外投資，但現在技術差二代就差很遠，“廠商要能賺錢才行”。中國臺灣《經濟日報》稱，外界因此解讀，“此言意味經濟部對臺積電赴美投資是在開綠燈，完全由臺積電自行考慮”。

要知道，儘管美國政府提供了補貼和稅收優惠等激勵措施，但臺積電在美國的建廠成本仍然高於中國臺灣本土。此外，人才短缺、勞動力競爭激烈以及關鍵技術外流也是臺積電面臨的重大挑戰。