近日外媒报导 ，台积电亚利桑那工厂Fab21所生产的4nm芯片良率高出台湾工厂4个百分点 ，报导一出市场哗然，不是说台积电美国工厂诸多不顺 ，面临一个又一个严重问题，为何现在会传出良率高于台湾工厂，这合理吗？

其实这问题 ，经常看笔者文章的可能都可以洞察先机，因为之前媒体所谓一个又一个严重问题在笔者一个行业资深建厂专家的眼里，压根不是啥大问题，整个舆论只是不明所以的媒体或假专家的渲染。

在这之前，台积电亚利桑那工厂都是工厂建设的问题 ，比如专门建设Fab的工人极度缺失，各式各样建厂零配件特地包船海运至美国，美国当地法律以及公会的问题等等，这些问题在笔者之前介绍台积电美国工厂的文章都有详细阐述，这类建厂问题造成的delay终将在建厂完成，设备move in调适生产后就进入正轨，因为这些问题只牵涉建厂不涉及芯片制造，这个基本逻辑得先搞清楚。

芯片进入量产主要是所有制程环节的参数recipe，台湾跟美国工厂产线上的设备一模一样，使用的原材料一模一样，操作或管理人员也一样，工艺参数是台积电的强项，更是大数据全面覆盖，现在都发展到AI赋能了，所以量产已经2年的4nm制程，经历台积电台湾工厂的不断优化，自然是新的工厂可以比原先有更高的良率以及生产经验。

从去年至今整个中文媒体圈似乎只有作者一人会详细说明台积电美国工厂的情况，其他无一例外都是不懂装懂博眼球的斗大标题，台积电美国工厂各种惨状与困境。

今天台积电美国工厂的芯片良率不错，许多读者会错愕或不解，只能说是看多了似是而非的引导性文章，向笔者这类真正从行业出发的观点与视角反而无法获得关注。

台积电美国工厂顺利量产后，就能高枕无忧？很显然也不是如此，毕竟是一个全新的地区，语言，文化，法律皆不同，挑战自然不小，但必须以专业以及客观的立场视之。

台积电全球布局

8月20号台积电德国工厂正式动土 , 开工仪式上欧盟与德国政府给足面子，与美国Fab21工厂不同的是 , 德国本地媒体几乎对台积电在德国的投资进行正面报导，敞开双手欢迎台积电到来。

欧盟执委会（EC）不仅在会前宣布50亿元补助金通过外，欧盟最高领导委员会主席冯德莱恩、德国总理蔌尔茨 、萨克森州州长悉数出席台积电德国工厂20号的动土典礼。

回想两年前台积电美国工厂盛况 , 2022年12月6号 , 美国凤凰城的Fab21上机仪式可谓风光无两 。除了台积电创始人张忠谋、董事长刘德音、总裁魏哲家，美国方面则是总统拜登、商务部部长雷蒙多、亚利桑那州州长、凤凰城市长、苹果CEO蒂姆库克、超威CEO苏姿丰、以及英伟达CEO黄仁勋 , 巨头们全员到齐 , 好不热闹。

2021年初凤凰城Fab21的动土典礼几乎无人问津 , 直到工厂建设完毕 , 最具意义的上机(设备进厂)仪式才迎来美国总统以及商务部长等一众大咖众星拱月般的到场祝贺 , 如今台积电德国工厂(Fab25)只是最初期的动土典礼 , 欧洲以及德国的大阵仗对比当初美国确实有过之而无不及。

台积电美国工厂风风火火的景象在两年后的德国再一次重演 , 两年后的今天大家看到的是台积电美国工厂的问题丛生 , 进度一再延误 , 如今台积电在德国投资会重蹈覆辙吗?

台积电海外建厂起因

一切都得重2020年说起 , 疫情造成居家办公兴起 , 芯片需求异常畅旺 , 同时特斯拉带动全球新能源汽车兴起 , 车用MCU以及电源管理芯片爆炸式增长 , 在需求端出现供不应求的情况下 , 疫情带来的是供给端的崩溃 , Fab厂想尽办法不停工 , 但全球电子以及汽车的庞大供应链却出现了各式各样的停产断供 .

当时的汽车行业是重灾区 , 因为芯片供给问题 , 全球所有汽车大厂在拿不到足够的芯片之下纷纷减产 , 我想经历2020年那波芯片短缺潮的一定都记忆犹新 , 原本几块钱的芯片被炒到几百一颗 , 这波芯片短缺直到2022年才有所缓解

也正是因为这波缺芯潮 , 让全世界主要国家重新审视自己的制造业体系 , 赫然发现全世界电子与汽车所仰赖的芯片几乎都来自于台湾 , 尤其是7nm以上的先进制程高达9成是产于台湾这么一个小岛上 , 西方国家几乎在同一时间开始检讨 , 我们所有的电子与汽车所需的芯片竟然是建立在中国东南小岛上的一家公司手上 , 如此命悬一线的供应链体系让西方大国瞬时背脊发凉 , 为什么全世界整个供应链会如此依赖一家公司 , 没有其他可选项? 而这家公司所在地竟然还是全球最有可能发生战争的地区之一 , 供应链体系与地缘政治的双重问题 , 不得不引起深思

西方各国执政与反对派开始针对问题展开探讨 , 对于台积电几乎垄断全球芯片制造感到震惊与无可奈何 , 如果没有2020年的疫情与全球缺芯大潮 , 任何国家都不会对这十年来慢慢成形的半导体制造格局产生质疑 , 在此之前西方大国对台积电或者东亚芯片制造企业的强势肯定有所耳闻 , 但在全球芯片产业长期运转顺利的情况下 , 没有人真正去审视这个供应链经过多年汰弱留强已经形成了独霸寡头地位 , 美国日本欧洲也还沉浸在自己是引领科技的主要力量的美好之中 , 殊不知一切正在改头换面 .

芯片是全世界所有电子工业之母 , 而其制造技术已被小岛的台积电给牢牢把控在手上 , 对此西方各国开始制定半导体产业政策 . 美国的芯片法案 , 日本的2nm计划 , 欧洲版的芯片政策相继出台 , 不一而终的都是补贴计划 , 因为自身孱弱的制造能力 , 想要重新获得主流技术最有效的办法就是引进领先者入局.

各国首要目标自然集中在台积电身上 , 美国在芯片制造上还有英特尔 , GF与美光等多家企业 , 但这些企业无法与东亚地区的三星与台积电竞争 , 最终开出了总额520亿美元的补贴计划 , 除了扶持自家的英特尔美光以外 , 更是希望吸引三星海力士与台积电的参与

日本与德国后续也纷纷对台积电抛出橄榄枝 , 台积电日本九州的熊本工厂(Fab23)将于今年底正式出货 , 德国德勒斯登工厂(Fab25)也在2024年8月正式动土 , 预计2027年量产 .

各国半导体补贴竞赛

美国是这波全球半导体补贴竞赛的最大玩家 , 芯片法案总共涉及530亿美元的补贴政策 , 其中390亿美元的资金支持与140亿的税费减免 .

最大受益者英特尔在新墨西哥 , 亚利桑那 , 俄亥俄 , 俄勒冈州近1000亿美元的投资 , 获得美国政府85亿的直接补贴以及110亿低息贷款总共获得195亿的资金支持 .

英特尔虽然获得最多的补贴额度 , 但截至目前为止 , 只有俄亥俄的研发中心购买了生产设备 , 其余多个工厂均处在缓慢的整地以及打桩阶段 , 目前英特尔经营状况以及业绩如此低迷的情况 , 如果加速这些大几百亿美元的项目支出可能会带来毁灭性的打击 , 更何况在没有未来客户订单以及自己的核心芯片Lunar Lake已经交由台积电生产 , 外部与自身需求同时下降的情况下 , 我们看不出英特尔此时有任何动力去加速它在全球布局的任何一座工厂.

英特尔是美国芯片法案的最重要组成部分 , 但也是最大风险的存在 , 他们似乎没有能力与动力去寻求建设庞大的产能 , 英特尔现在急需摆脱的就是制造而非加强它 . 英特尔不可能把手上这些项目落实 , 他根本没有这需求 , 作者从去年就一直强调我在等待英特尔剥离制造工厂那一天的到来 , 作者诸多文章也都笃定的认为剥离制造是英特尔的唯一出路 , 我想有可能今明年英特尔就会做出决定 .

美国芯片法案第二大受惠者为美光 , 预计在纽约州以及爱荷达州总共1250亿美元的总投资 , 拿到了61亿直接补贴与75亿的贷款 , 作为美国企业 , 美光拿到第二多的补贴并不意外 , 在存储芯片落后于韩国三星与海力士的美光 , 想要依靠一百多亿的补贴改变行业格局似乎不太容易 , 总金额上千亿美元或许是一个跨度在5年以上的投资周期 .

台积电预计在亚历桑纳建设三座工厂 , 总投资额650亿美元 , 获得66亿直接补贴以及50亿美元低息贷款 , 是美国芯片法案第三受惠者 , 也是获得补贴最多的非美国本土企业 .

与英特尔大部分项目还是一片黄土截然不同 , 台积电亚利桑那的第一座工厂(Fab21A)2021年初动土 , 2022年底move in设备 , 尽管工期经历许多问题导致延误 , 因为客户需求满满 , 台积电还是不计代价的推进项目 , 预计2025年第二季度量产出货 , 第二座工厂也于今年开始土建 , 在吸取第一座工厂教训与经验后 , 预计在2025年封顶 , 2026年move in , 2027年生产3nm芯片 , 作者以为踩过第一座工厂的各种坑以后 , 台积电的建厂小组在美国将会越发如鱼得水 , 运营团队也同时在积累经验 , 需要克服的重点没有其他就是台美两地员工的文化与工作方式 .

总投资额450亿美元的三星则获得了与台积电接近的64亿美元直接补贴 , 根本没有客户投片的三星德州工厂同样是步履蹒跚 , 量产时间预计比台积电晚两年到2027年 , 并且可以肯定的是极有限的产能建置 .

德国作为欧洲半导体的最后堡垒在这波的芯片补贴竞争中也下了血本 , 对台积电补贴达50亿欧元 , 占台积电德国厂总投资额的50% , 虽然总金额不如美国 , 但是补贴比例却大幅度超越美国 .

但除了台积电 , 德国针对半导体复兴计划的其他补贴却不尽人意 , 先前包括英特尔、GF等多家大厂，陆续宣布欧洲建厂大计：英特尔在德国马德堡计划新建2座晶圆厂，将采用Intel 20A制程，投资金额高达300亿美元，德国政府也预期会给予3分之1的补贴金，同时在波兰弗罗茨瓦夫兴建半导体组装和测试工厂。

而GF与意法半导体携手在法国打造18nm工厂，锁定汽车、物联网和工业领域；英飞凌在德国投资50亿欧元建厂，计划2026年投产；碳化硅大厂Wolfspeed宣布在德投资超过20亿欧元建置8吋SiC晶圆厂，预计2027年投产。

尽管欧盟与德国提供补贴建厂，但受到欧洲经济疲弱，俄乌与以巴等多国交战影响甚巨，加上车用市场需求低迷，如Wolfspeed宣布延迟在德国建厂。另陷营运低谷的英特尔，马德堡厂原订于2024年动土，现已推迟至2025年，其他业者的建厂进度也都未有明确消息。

也就是说除了台积电德国工厂以外 , 近几年计划在欧洲投资的芯片项目几乎没有进展 , 台积电成了欧盟半导体自主大计的唯一救赎 .

台积电董事长魏哲家在德国厂破土典礼中，迎接德国总理蔌尔茨

日本可以说是台积电海外建厂最为顺利的国家 , 熊本县菊阳町的第一工厂投资投资额约为86亿美元，日本政府提供4760亿日元(33亿美元)补贴。第二工厂投资额约120亿美元 , 7500亿日元(52亿美元)补贴 , 也就是台积电在日本总投资额200亿美元 , 日本政府提供了85亿的补贴 , 补贴比例超过40% , 略低于德国的50%的补贴占比 .

台积电熊本工厂晚于亚利桑那工厂大半年于2021年下半年开始建设 , 却准备在2024年底正式量产 , 量产时间快于美国工厂接近半年 , 也就是说整体进度快于美国工厂一年左右 , 当然熊本一厂主要是28~12nm的成熟制程 , 产线调整确实相对容易一些 .

台积电在日本建厂的速度与效率，令人感叹， 比较美日德三地的经验，根本原因，还是在于欧美与东亚的文化差别 .

台积电海外建厂问题

对台积电来说，海外建厂为营运难度最高的是美国，除了建厂与营运金额巨大外，政府态度、地方支持与强势工会等问题不断。

而德国虽然所面临的问题也是成本高、 强悍工会、工作文化与缺人等，但政府的支持度不输日本，眼见台积电熊本厂的建置高效率与对经济的带动，以及美厂的错误范例后，欧盟与德国全力相挺台积电建厂，补助金与水电、土地、交通基础建议与长期人才扎根等。

除了日本，台积电美德建厂计划自宣布以来频遭市场看衰，除了成本高昂、人力短缺外，工作文化、劳动条件、半导体法令政策大不同，以及工会势力强大都是难以克服的关卡。

总结为以下四点

一、生产成本方面：台积电拟定多项解套策略，除取得当地政府基本水电与土地补助与减税为基本条件外，过半建厂补助及来自合资伙伴的长约签定也是关键。

如同日本熊本厂同时采行苹果主力供应链商Sony、丰田旗下零组件厂电装（Denso）等合资，确保产能利用率与获利可维持一定水平。

对于未来海外工厂陆续投产 , 台积电已表态，长期毛利率目标53%以上不变。也就是台积电海外代工价格将调涨，成本转嫁至客户 , 针对海外代工费的调涨 , 美系大客户基本都以认可3-5%左右的涨幅 .

众所周知半导体尤其是先进制程是高资本,高技术,高毛利的三高行业 , 行业特性决定人工与材料对于芯片制造来说是次要成本 , 最大成本是设备折旧 , 台积电一般采取五年的折旧摊提 , 以台湾的工厂来说5/3nm综合的每片设备折旧成本大约在7500美元左右 , 美国工厂因为建设费用大幅增加, 在没有补贴的情况下4/3nm的折旧成本为9722美元 , 有补贴则降到了8000美元/wafer的水平 , 每片成本减少了1722美元 , 仅比台湾高出500美元/片 , 如此看来补贴确实是影响获利与否的关键因素。

芯片制造的第二大成本为硅片,特气,光罩,化学品等原材料 ,加上生产环节的各种损耗与维护等其他费用 , 5/3nm的综合原材料成本大约为每片3300美元左右 , 美国工厂的原材料须由Vendor从台湾或日本运至美国 , 或者由Vendor在美国兴建配套工厂 , 但因美国工资高于亚洲所以原材料整体会比台湾高15~20%左右.

至于第三大成本的人工费用 , 我们以美国厂需要4500名工程师以及管理与财务等非生产人员 , 每人平均13.5万美元年薪以满产来计算 , 每万片人数配置比台湾高1.2倍 , 则每片人工成本落在943美元 , 比台湾高出1.67倍.

芯片制造的第二大成本为硅片,特气,光罩,化学品等原材料 ,加上生产环节的各种损耗与维护等其他费用 , 5/3nm的综合原材料成本大约为每片3300美元左右 , 美国工厂的原材料须由Vendor从台湾或日本运至美国 , 或者由Vendor在美国兴建配套工厂 , 但因美国工资高于亚洲所以原材料整体会比台湾高15~20%左右.

至于第三大成本的人工费用 , 我们以美国厂需要4500名工程师以及管理与财务等非生产人员 , 每人平均13.5万美元年薪以满产来计算 , 每万片人数配置比台湾高1.2倍 , 则每片人工成本落在943美元 , 比台湾高出1.67倍 , 但在总生产成本上却是只是4%或7%的区别 , 在薪资以及人力配置均高出台湾的情况下 , 美国工厂的人力成本接近台湾两倍 , 即便如此在总生产成本的占比也很低.

从成本分析表中我们可以分析出 , 芯片的生产主要成本是设备折旧 , 人工与原材料在台美两地的差别并非关键 , 在没有补贴的情况下 , 美国的生产成本高于台湾31% , 但如果算上补贴 , 美国的芯片生产成本高出台湾16% , 而在美国制造的芯片售价 , 客户可以接受高于台湾3-5%的价格 , 也就是说经过美国政府补贴之后 , 即便是在美国人工与材料成本远高于台湾的基础下 , 台积电在美国制造的芯片在补贴之后毛利润也能达到台湾生产的85%。

在相同工艺条件下 , 未接受补贴的美国工厂必须达到77%的产能利用率 , 否则将出现亏损 . 而接受美国政府补贴的工厂损益平衡点为69%的产能利用率 , 台湾工厂则落在61% 。

经过上述成本与毛利分析 , 美国对台积电的直接补贴(不含贷款)占台积电投资额的18% , 即便算上贷款也只达到32% , 而台积电美台两地工厂的毛利率再经过补贴之后 , 相差15%左右 , 并没有大家认知的两地生产成本差距巨大 , 而德国与日本的补贴幅度达40%甚至50% , 远远高于美国 , 最大生产成本的折旧大幅度下滑 , 几乎可以肯定日德工厂(折旧期)的毛利率会高于台湾工厂 , 折旧期之后当然是材料与人工程成本更低的台湾工厂毛利更高 , 只要能维持高的稼动率 , 折旧完之后也是毛利率70%与75%的区别。

Fab工厂只要捱过折旧摊提的期限(台积电为5年) , 毛利率都会飙升至70%+ , 不论台湾或者美德日工厂 .

二、人力短缺部分：由于欧美当地愿意从事Fab生产工作的人力短缺，台积电也希望拉升台湾团队比重，除了员工调派外，美德厂需要大量新血，也向美德国当地留学生招手，除了与美国各大高校合作以外 , 在欧洲与德勒斯登工业大学进行交换学生合作计划，在波兰也在华沙大学、华沙理工大学举办就业博览会，以及开始实体招募计划。

同时也直接锁定台湾有设立德文相关科系的台湾大专院校，主要是制造部、工程部及物流运筹系统部等人力短缺，能支援设备操作、产品检验，台积电开出只要德文检定A2以上，优于B1的在校生优先录取，表现优异则有机会转正派任德国。

加上来自当地政府与相关机构提出多项建议与要求，如建置宿舍或保证买进公寓等，台积电因地制宜，以更优渥薪资福利才能吸引「work-lifebalance」观念根深蒂固的欧美人才加入等。

人力短缺虽是重要问题，但最令人担忧的事其实是欧美的工会，当年明基西门子血淋淋教训，以及美厂先前工会抗议事件，都是未曾有工会文化的台积电的震撼教育。

三、在工厂管理与工会协商方面：台积电延聘前博世半导体厂长Christian Koitzsch担任德国厂总裁，希望能保持劳资、台德双边沟通无碍，降低工会抗争风险。

四、欧美与东亚工作文化大不同：如同美厂情况，欲维持台湾厂区高效率生产甚难，轮班与责任制的重大压力，都是欧美劳工难以想象与理解，台积电如何考量长期获利与适应欧美工作文化，将是艰巨任务。

结论

2020年全球缺芯潮后 , 台积电在西方主要国家的补贴政策之下 ,开启海外布局 , 因首次在海外建厂 , 第一站美国遭遇各种问题 , 但也仅仅是建厂的一些延误 , 这些问题都将在供应链融入或适应本地之后一一解决 , 建厂延误并非根本性问题 , 后续的日本工厂建设就顺利许多 , 未来的德国工厂建设应该能大量吸取教训 , 以建厂延误这种非核心问题来判断台积电海外建厂是否可行完全是门外汉的观点，这类不专业的观点目前已不攻自破，因为台积电亚利桑那工厂的量率已超过台湾工厂。

台积电海外建厂唯二的难点就是欧美的工会文化以及东西方工作态度的不同 , 简而言之就是人的问题 , 至于Fab能否赚钱 , 只要稼动率足够一切都不是事 .

英特尔 , 美光 , GF以及德国的英飞凌在欧美国家生产芯片虽然竞争力不如东亚 , 但人家不也生产的好好的 , 这些欧美的Fab厂核心问题一样是稼动率 , 全球缺芯的时候 , 这些工厂稼动率高 , 一样赚得盆满砵满 , 但更多时候是全球不缺芯 , 它们的稼动率不高 , 低稼动率是欧美Fab厂的常态 , 也是他们最重要的问题 , 工程师卷不卷的工作态度以及工会问题都是次要的 .

简单来说 , 即便欧美半导体工厂在工资高 , 不加班以及强悍的工会等种种问题 , 但只要稼动率高 , 一样可以赚得盘满钵满 , 而高稼动率的前提是技术领先 , 台积电在逻辑 , 三星海力士在存储 , 都是技术领先地位 , 进而利用技术领先维持较高的稼动率 , 人力便宜 , 愿意加班这些都是次要的竞争力 , 压根不是关键 , 我们分析事情必须找出核心 , 不应该为了立场 , 非得把不那么主要的问题上纲上线 , 这样得出的结论必然偏颇 .

针对欧美工会以及工作态度问题这两点 , 我们先来看看 , 欧美与东亚工程师工作态度的差异问题 , 这能透过增加台籍与欧美工程师数量以及提高薪资的办法来弥补 , 最终影响的无非是人力成本 , 而人力成本从上述分析中得知是芯片生产中最次要的成本构成 , 也就是说这问题可以花钱来解决 , 但薪水太高会造成整个集团对不同地区薪资水平的订价难度 , 也会造成不公 , 最后拉高整个集团包含台湾地区的薪资水平 , 这对台积电员工可能是一个好事 , 但对管理层来说却不一定 , 回归到Fab厂的经营来看 , 一切还是看稼动率 , 只要稼动率足够高 , 当地政府补贴到位 , 人力成本确实不足为道 .

最终就是工会这个最棘手的问题 , 大量派驻台籍工程师可以解决加班轮班问题 , 但是工会会保障本地员工的就业岗位 , 大量台籍员工将挤占本地就业机会 , 这是工会不能允许的 , 公会对于本地与弱势群体就业的倾斜 , 对员工生理以及心理状态的要求 , 以及法律对相关规定的倾斜式解读都是台积电或者说东亚文化圈子所无法理解的 , 稍有不慎将会因人的问题而导致整个工厂陷入停摆 , 这对于Fab来说是最大的噩梦 , 台积电在台湾不曾预见这类情况 , 未来或许将会上演 .

把所有问题都理一遍之后 , 对于台积电来说海外建厂我们得出只有工会这一个才是核心问题 , 如果台积电能未雨绸缪针对性的做出改善 , 领导层有足够智慧从中摸索出自己的一套办法 , 只要工会的问题解决 , 其他压根不是事 , 不论从成本, 市场占有率或者运营任何方面来看 , 海外建厂对台积电自然是利远远大于弊 .

台积电欧美工厂是否可以兼顾东西文化差异 , 不一定非得如东亚的卷也不一定非得如欧美的躺平 , 网上这类非黑即白的论调并不妥当 , 折衷的方案当然会有很多 , 比如适当提高薪资水平 , 增加人力减低工作强度 , 也并不意味工厂就干不下去 .

人的问题必然是台积电海外工厂能否运行顺利的重中之重 , 但对台积电来说更核心的关键是保持技术领先优势 , 与客户深度绑定 , 维持Fab长期的高稼动率 , 人的问题就成了可以适当提高代价的次要问题 , 所以只要核心关键能掌握到 , 工厂不论在哪都可以赚钱 , 台积电是否能摸索出自己的一条路 , 个人认为这并不难 .

来源于梓豪谈芯，作者吴梓豪

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