来源：内容由半导体行业观察（ID：icbank）编译自「semiwiki」，谢谢。
5月15 日，台积电宣布了在美国联邦政府和亚利桑那州的相互理解和承诺支持下，打算在美国建造和运营先进的半导体晶圆厂的计划。
据介绍，该晶圆厂将采用台积电的5nm技术，每月产能为20,000个晶圆。该项目计划于2021年开始建设，目标生产时间为2024年。该项目在2021年至2029年之间的总支出（包括资本支出）为120亿美元。
这项宣布无疑是美国政府对台积电施加巨大压力的结果，并且今日也有消息称台积电将在美国的压力下停止接受华为的订单。
在我（本文作者Scotten Jones）看来，此公告是软性的，“意向建造”，“计划开始施工”，“目标生产”。该项目基于“美国联邦政府和亚利桑那州的相互理解和支持的承诺”。如果唐纳德·特朗普在11月被投票否决或者改变主意会怎样？我可以很容易地看到，由于美国政局的变化或台积电缺乏后续行动，该项目充满不确定性，尤其是台积电从一开始对这个投资并不是很感兴趣。
IC Knowledge LLC是半导体和MEMS成本和价格建模的全球领导者。我认为使用我们的战略成本和价格模型围绕该晶圆厂进行一些计算会很有趣。
台积电在中国台湾有四个主要的300mm制造工厂，在中国大陆有一个。台湾的四个站点均为GigagFab站点，Fab 12，Fab 14，Fab 15和Fab 18每个都由共享中央设施工厂的6或7个晶圆工厂组成。与建立一个独立的fab相比，这种Gigafab的方法被认为可以减少25％的建设成本。
中国工厂的位置较小，在一个位置有2个工厂，但该工厂配备了从台湾工厂转移过来的二手设备，因为该工厂处于落后状态。如果台积电真正建立一个以20,000 wpm的速度运行的美国晶圆厂，由于更高的建造成本，生产晶圆的成本将比GigaFab晶圆厂高出约1.3％。我相信该站点不太可能配备从台湾转移过来的二手设备。那就意味着建造和装备这个拥有20,000 wpm产能的工厂的成本将会高达54亿美金。
与和台湾设厂相比，因为招募美国劳工和公用事业成本的提高，在美国建设的这个工厂将使晶圆制造成本又增加约3.4％。
因为晶圆厂的产能也比先进节点的“典型”晶圆厂要小，台积电在台湾运营或计划的三个5nm晶圆厂的产能均为30,000 wpm。在相同条件下，一个20,000 wpm的工厂的成本将比一个30,000 wpm的工厂进一增加约3.8％。
总体而言，台积电亚利桑那州晶圆厂生产的晶圆对制造商的价格将比台湾Fab 18晶圆厂制造的晶圆高出约7％。这还未考虑美国可能比台湾更高的税收影响的前提下。
台积电在公告中表示，该项目在2021年至2029年之间的总支出将为120亿美元。剩下的钱可用于将来的扩产或转换为3nm。作为一个可能的例子，这将足以增加第二个运行3nm的20,000 wpm晶圆厂的资金。
总而言之，“宣布”的晶圆厂可能是台积电成本最高的生产基地。看看这个晶圆厂是否能实现将是很有趣的事情。
全球半导体供应链度过了有趣的一年。在他们努力适应了中美贸易战带来的种种挑战之后，它现在由面临着经济停滞的大流行。而周五的消息似乎是此刻正在出现的事情的缩影：不太集中的先进制造业和试图迫使公司转向地缘政治目标的尝试的结合。
5月15日，全球最大的半导体代工厂台积电（TSMC）宣布，计划在亚利桑那州建立一座耗资120亿美元的晶圆厂，该晶圆厂将于2024年开始生产。（120亿美元的投资期为2021年至2029年）。美国政府同时表示，如果台积电和其他非美国芯片制造商希望将使用美国软件和技术制造的芯片运送给华为，则将要求它们从美国商务部获得许可。
首先是新的晶圆厂：据VLSI Research的Dan Hutcheson称，美国的晶圆厂在一定程度上是为了让苹果感到高兴。iPhone等产品制造商的首席执行官蒂姆·库克（Tim Cook）一直在推动这一举措，以确保公司产品中处理器的供应连续性。这些处理器在历史上一直使用领先的芯片制造技术。目前，这是台积电的7纳米工艺，但该公司表示，下一代工艺5 n m已投入生产。
当然，台积电的领先技术还有其他重要客户。其中包括AMD，赛灵思，高通和Nvidia。最近，谷歌，微软，Facebook和亚马逊等云巨头也在开发自己的服务器和AI设计。
为使他们满意，亚利桑那州的工厂将必须以现有的最先进工艺运行。台积电承诺将在那里建造一个5纳米晶圆厂，但是到2024年开始生产时，台积电可能会转向另一代3纳米制程。但是，Hutcheson指出，晶圆厂是为升级而建造的。它们并不是围绕特定的技术构建的，并且似乎可以肯定的是，无论采用3纳米和更高级的工艺，它仍将主要依靠极紫外光刻技术，而该技术同样是7纳米和5纳米工艺的核心。
但是，将制造过程转移到新位置并使其达到可产生有利可图的晶圆比例这一点绝非易事。Hutcheson指出，台积电（TSMC）最初在台南建造工厂时就为此而苦苦挣扎，而台南从新竹总部乘高铁仅需一个多小时。但是，根据晶圆厂在亚利桑那州的所在地，该公司可能会受益于与位于Chandler的英特尔先进晶圆厂相关的基础设施和经验丰富的员工。
与其他工厂相比，该工厂预计的每月20,000片晶圆的产能数字实际上很低。它与公司最近在中国南京建造的16纳米Fab 16相匹配。但这与该公司在台湾南部计划的5纳米Fab 18不在同一个水平中，该工厂每月将拥有120,000个晶圆的产能。Semico Research董事总经理Joanne Itow表示，每月尚有20,000个晶圆与其他新晶圆厂的第一阶段一致。据Itow称，这种能力每年可以转化为1.44亿个应用处理器。这足以部分供应多个客户，并为台积电创造了约14.4亿美元的收入。
所有这些都假设该工厂确实在发生的前提下。但目前，这只是一个PPT晶圆厂， Hutcheson说。台积电自己的新闻稿也给人一种奇怪的感觉：台积电“宣布了在美国联邦政府和亚利桑那州的相互理解和支持下，打算在美国建造和运营先进的半导体晶圆厂的计划。”
“从技术上讲，芯片的制造地点可能无关紧要；但是，在当今紧张的贸易舞台上，在美国建立晶圆厂的光学效果提供了更为积极的合作气氛。” Semico Research董事总经理Joanne Itow说。
台积电的其他新闻远非双赢。美国政府试图使华为对先进半导体产生“饥饿感”。其工业和安全局（BIS）将华为及其附属公司，特别是其半导体部门HiSilicon添加到了美国公司在没有许可证的情况下，无法出售的实体清单中。在2019年，华为通过加强自己的芯片来解决这一问题。但它依靠代工厂，尤其是台积电来制造其先进芯片。BIS现在正在寻求通过使用美国软件和工具来制造华为芯片的晶圆厂来扩大许可范围，以收紧限制。
实际上，该规则归结为一个国家/地区，它指定了另一国家/地区的工厂可以使用哪些工具为客户生产商品。半导体工业协会称，台积电是美国芯片工具制造商的最大客户之一，他们有理由担心。该组织的首席执行官约翰·诺伊弗（John Neuffer）在一份声明中说：“我们担心这一规则可能会给全球半导体供应链带来不确定性和干扰，但与先前考虑的非常广泛的方法相比，这似乎对美国半导体行业的损害较小。”
国际法律事务所Dorsey＆Whitney负责国家安全的高级合伙人，非营利性倡导组织中美全国委员会的董事会成员董东仁（Nelson Dong）说，新规定可能会加速华为不断从美国技术转移的步伐。。他说：“间接地，这一举动可能迫使全球半导体行业将目光投向美国的半导体设计工具和半导体生产设备供应商，甚至在包括中国在内的其他国家建立新的竞争对手。” 他列举了卫星行业出口限制的例子，这最终导致了美国以外竞争企业的增长，并且由于供应商的市场较小，美国卫星制造商的价格提高了。
很难想象美国如何在先进的晶圆厂中执行这样的规则。Hutcheson讽刺说：“工厂是'拉斯维加斯发生的事，留在拉斯维加斯的极端版本。” 制造过程是专有的，并且受到严格保护。“他们甚至怎么知道它还在发生？”
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