法案中还明确,“考虑到出口控制和技术进步的因素,要求美国商务部长与国防部长和国家情报总监磋商,根据行业意见定期重新考虑更新有关国家制造业禁令的技术门槛。”
先进工艺标准未明确标注,且要求相关部门对禁令门槛,根据行业情况动态调整,等同于为美国执法部门提供了相当大的后路和执行空间,即可以随时封杀任何不符合美国利益的现象,给未来行业的发展,制造了很大的不确定性。
基建、水电地和人力,拖死制造业
527亿美元,花出去也不难,但要达到预期目的,就不一定了,重要一点:美国晶圆制造成本,价格打不下来,这个问题集中在基础设施建造,水电地配套设施、人力等几个核心方面。
* 图为台积电美国Fab21工厂现场施工图
台积电在美国亚利桑那州新建5nm产线的Fab21(晶圆21厂)工厂,为了达到双方合作预期,同时节省成本,台积电拉拢相关的供应商,搞出一套全新的建设模式,即基础工程等必要组建都在中国台湾生产制造,通过集装箱运输至美国组装,台积电的预估是总成本降低20%-30%,当时有项目参与方介绍称,“货柜装空气运过去,都划算!”
虽然可以通过建设模式的优化压缩成本,但是配套设施依旧是难解的问题,包括水和电的供应。
Fab21(晶圆21厂)这样的EUV项目,堪称“超级电老虎”,落户全美最干旱的州之一的亚利桑那,当地政府的依据过去40年英特尔已经投资400亿美元落户的经验,认为台积电同样可以顺利落户,并且将共计投资2亿美元为台积电改善水源、交通、电力和绿化等设施。
亚利桑那州平均每年有89天温度超过38度,2021年的45℃高温热浪袭击曾导致大面积停电,停电事件直接导致数百人死亡,这是台积电不得不考虑的问题,解决问题的参考路径,即自建电力保障措施,维持厂房的电力供应,但这同样会增加成本。
水资源方面,尽管成本平摊到每颗芯片上的成本仅有几美分,但是在干旱的亚利桑那州,晶圆厂就必须极大依赖循环水系统提供洁净的用水。
英特尔宣称在亚利桑那州工厂的用水有99%可以通过循环系统反复使用,但是在以色列和马来西亚工厂的循环水用量仅有60%左右,越南更是仅有41%的水平,之间的差异英特尔未明确解释,但却是台积电和三星们的落户的另一个隐形成本。
地价方面,当地政府正在全力协调工业用地,但是地价被房地产商抬高了4倍左右,周边民房也被抬高50%乃至100%,越靠近台积电,价格越高。
美国的人力成本也相当高,这个问题在法案的审议阶段就有提及,“因为你的投票,你的孙辈都会做着高薪工作。” 民主党重量级参议员查克·舒默在推动法案落地时曾发表这样的观点。
美国人才市场,芯片人才的年薪为6万美元,部分高级工程师的薪酬超过10万美元,远高于当初预期的4万美元,与此同时,从业者初期的行业技能培训成本也相当高,台积电已在美国招聘了上百位工程师,这些工程师正在中国台湾培训,预计培训周期超过12个月,已经有人开始抱怨加班文化,抵消了高薪酬带来的福利,这种环境下,想在美国实行三班制提高生产效率,成本将会极大增加。
综合来看,在美国的电力、水源、地产、人力都远高于其他地区的晶圆项目,由于美国厂的存在,影响到了整个台积电的未来投资规划,台积电董事长刘德音也直言:“美国成本远高于台积电预期……3年1000亿的(全球)资本支出计划,愈看愈觉得不够。”
人才缺口巨大,工会是无法逾越的障碍
根据美国半导体协会的数据,美国从事半导体行业的人才是全球之最,大约有27万人左右,但是这些高级人才都分散在高通、英伟达、英特尔、AMD这样的半导体设计企业,大多从事芯片设计和研发工作。
经过常年累月的制造业转移,全球90%的芯片制造已经转移到亚洲,在美国本土,仅有12%的全球半导体制造份额,直接参与晶圆制造的高级人才少之又少。
* 台积电工厂内部实景
晶圆制造虽为高端制造业,也需要大量普通劳工,美国目前的参与晶圆制造的工人大概在19万人左右,数量不仅稀少,还存在老龄化问题,有40%的工人年龄在50岁以上。