美國「造芯」時代,來臨?

2025年,台積電美國代工廠將正式開始量產,該工廠代表先進晶片製造技術在美國的到來,也是對2022年《晶片與科學法案》能否幫助穩定美國及其盟友的半導體產業供應鏈的一次考驗。然而,台積電的擴張與美國半導體自主製造的願景,能否真正突破技術和產業鏈的瓶頸,重塑全球半導體格局,仍然是一個充滿懸念的課題。

台積電美國廠,真的幹成了

2020年5月,台積電宣佈了一項歷史性的計畫-在美國亞利桑那州鳳凰城投資120億美元建設先進的半導體製造廠。到了2022年12月,台積電又宣佈將總投資增至400億美元,計畫在同一地區興建第二座晶圓廠。 2024年4月,美國商務部和台積電亞利桑那公司宣佈,根據《晶片與科學法案》,將為該項目提供高達66億美元的資金支援,推動全球最先進的晶片製造能力進入美國市場。台積電還計畫在此基礎建設第三座晶圓廠。第三座工廠一旦投入使用,台積電在美國的總投資將超過650億美元。

圖源:TSMC官網

2025年3月4日,台積電進一步宣佈,計畫在美國先進半導體製造領域追加1,000億美元的投資。在該公司目前已投資650億美元用於亞利桑那州菲尼克斯先進半導體製造業務的基礎上,台積電在美國的總投資預計將達到1,650億美元。此次擴建計畫包括新建三座製造廠、兩座先進封裝設施以及一個大型研發團隊中心,使其成為美國歷史上最大的單筆外國直接投資項目。

目前,該地區的首座晶圓廠已於2024年第四季開始量產N4工藝技術,其良率已與台積電台灣本土工廠相媲美。第二座晶圓廠將採用N3工藝技術,預計2028年投入營運。最新宣佈的第三座晶圓廠計畫採用2奈米甚至更先進的工藝技術,預計在本世紀末開始量產。

如果按照這個時間軸來看,台積電在美國和台灣的生產工藝將存在大約5年的滯後。但不得不是,台積電位於美國亞利桑那州的晶圓廠將扮演美國政府推動本土半導體製造並增強國家經濟競爭力的重要角色。

雖然初期台積電赴美建廠計畫一度引發業界對成本、產能爬坡與技術外溢的擔憂。但從當前進展來看,這一擴展背後,台積電的長遠考慮是顯而易見的,其長期價值已逐步顯現:不僅成功打開美國高端製造市場,還在客戶信任、地緣協同和政策支援之間建立起三位一體的戰略護城河。

台積電位於美國亞利桑那州的晶圓廠,正逐步成為全球高性能計算晶片巨頭的「生產重鎮」。

誰在「投奔」台積電美國廠?

蘋果、AMD 和輝達——這三家美國高性能晶片設計巨頭,正陸續將其尖端產品匯入台積電美國廠的產線,標誌著一場以「本土製造」為核心的供應鏈重構與地緣戰略佈局正在加速展開。

作為台積電亞利桑那廠的最大客戶,蘋果在2025年初就已進入其「美國製造」晶片的驗證收尾階段。據知情人士透露,該公司對首批由台積電美國廠生產的尖端處理器晶片進行了全面測試與品質驗證,預計最快將於本季啟動商業量產。

不僅如此,在本土製造的轉變上,蘋果於2025年2月宣佈,未來四年將在美國本土投資超過5000億美元,重點佈局密西根、德克薩斯和加利福尼亞三地,擴展其研發和製造網路。該計畫包括:在德州新建工廠、擴大先進製造基金、建設製造學院,以及大幅加碼AI與晶片工程領域的投入。

緊隨其後,2025年4月中旬,AMD與輝達也先後官宣,將在台積電亞利桑那晶圓廠投產自家晶片產品。

AMD 執行長Lisa Su 表示,公司已準備好在台積電美國廠啟動生產,並透露其第五代EPYC 伺服器級CPU 已完成投片驗證,預計於2026年正式推出。這將是AMD 首次在美國本土製造其核心高效能處理器,標誌著其對美國製造業回歸的堅定支援。

輝達則宣佈,其下一代AI 晶片-Blackwell 系列也將於台積電亞利桑那工廠生產,並首次在美國境內製造自家AI 超級電腦。為支撐此一計畫,輝達已與富士康、緯創資通在德州合作,投入超過一百萬平方英呎的製造空間,用於AI 晶片與計算平台的組裝與測試。

黃仁勳強調:「全球AI 基礎設施的引擎,正首次在美國建造。」他指出,透過本土化生產,輝達不僅能更好地響應全球市場對AI 晶片爆炸式增長的需求,還能增強供應鏈韌性。未來四年,輝達將與包括台積電、富士康、緯創、安靠科技、矽品科技在內的多家合作夥伴,在美國建造總價值高達5000億美元的AI 基礎設施。

蘋果、AMD、輝達的集體“投奔”,並選擇將關鍵產品落地美國本土生產,既是出於供應鏈安全的考量,也是在複雜地緣政治背景下的主動下注。接下來,可能會有更多美國的巨頭會選擇將代工轉回美國,例如高通、博通、Google、Marvell等等。

英特爾代工:為在地化製造再添一把火

在英特爾加速重塑其產業角色之際,新任執行長陳立武(Sanjay Mehrotra)在2025年Vision大會上的主旨演講,清楚描繪了英特爾代工(Intel Foundry Services,IFS)的發展路徑及其核心戰略。他強調,全球晶片製造需求持續高漲,客戶在尋求的不僅是先進過程,更是高韌性、強彈性、可信賴的供應鏈體系。英特爾代工正是在這一背景下被推至戰略中心。

“代工業務本質上是一項建立在信任之上的服務模式,”陳立武指出,“而這種信任,需要通過持續的性能交付、流程透明和客戶協同來兌現。”

與傳統晶圓廠不同,英特爾目前正嘗試以「系統級整合者」的身份切入全球代工市場,不僅著重於製程節點的突破,也著重於服務模型的差異化。陳立武表示,他本人每周都會與團隊高層評估工程進展,深入參與技術工藝的最佳化,目標是透過強執行力將IFS打造成具備全球競爭力的代工平台。

他特別提到,代工客戶的需求呈現高度差異化,設計方法論、IP生態、EDA工具鏈各不相同。其在Cadence的從業經歷為他提供了豐富的第一手經驗,使他意識到,僅憑技術遠遠不夠,IFS必須建立起一套靈活、高度適配的服務體系。 “我們會從客戶所使用的模型、IP、工具出發,精準最佳化性能和良率,以達到定製化交付。”

英特爾的18A工藝節點被視為其能否打破台積電壟斷、重塑「技術領導者」形象的關鍵一役。陳立武透露,該過程已接近首次外部客戶流片,並將在2025年下半年搭配「Panther Lake」平台進入大規模量產階段。這一處理程序將作為英特爾代工體系能力成熟的標誌。

他指出:“我們不追求短期爆發,而是著眼於建立長期穩定的商業模型。未來,我們希望與兩到三個關鍵客戶建立深度合作關係——這將決定IFS的技術韌性與生態位。”

更具戰略意味的是,英特爾與台積電之間的關係正在悄悄發生變化。據多家媒體揭露,雙方正醞釀成立一家合資公司,專門管理英特爾位於美國本土的晶圓廠資產。消息稱,該合資公司計畫吸收高通、輝達、蘋果等頂級晶片設計企業,作為共同出資方。

台積電則將在新合資公司中持有約20%的股權,其出資形式以關鍵技術、工藝流程和工程團隊支援為主。若消息屬實,這項合作不僅將打通雙方在美國製造端的協同路徑,也可能成為全球晶片產業「融合與競合」趨勢的代表性事件。

美國能複製「台積電模式」嗎?

儘管美國正大力推動半導體本土化,並吸引包括台積電、英特爾、三星等企業在美設廠,但複製「台積電模式」所代表的極致效率與高度整合的製造生態,仍面臨結構性障礙。從成本壓力到製造文化差異,再到供應鏈完整性,現實情況遠比願景複雜得多。

成本門檻仍高企

最直接的挑戰,就是成本。

雖然台積電創始人張忠謀曾指出,在亞利桑那州建廠成本高、營運壓力大,令外界擔心美國製造經濟上不可行。但TechInsights的最新研究給出不同結論:台積電Fab 21在亞利桑那加工晶圓的成本,僅比台灣高出不到10%。

該差距主要源於初期建設成本較高——台積電首次在海外、全新地點建廠,部分工人尚未完全熟練。然而,一旦量產穩定,成本差距便趨於收斂。半導體製造的主要成本來自裝置,佔比超過三分之二,而這些高階裝置(如ASML、AMAT等廠商提供)在全球價格一致,有效抹平了區域差異。

至於勞動力,儘管美國工資是台灣的三倍,但在高度自動化的現代晶圓廠中,勞動力僅佔總成本不到2%,並非決定性因素。

目前的另一個額外花費是,Fab 21生產的晶圓仍需返回台灣進行切割、測試與封裝,部分再運往中國或美國用於整機裝配。儘管這項複雜物流略增成本,未來台積電已規劃在美建設本地封裝產線,以實現全流程閉環。儘管有上述這些憑證,但值得注意的是,據傳台積電對美國產晶圓報價存在約30%的溢價。

在消費電子層面,美國製造的經濟不可行性尤為明顯。以iPhone為例,美國製造的嘗試一直面臨經濟不可行性的現實約束。 2025年4月,美國銀行證券分析師瓦姆西·莫漢(Wamsi Mohan)在報告中指出,若僅以人工成本計,當前售價為1,199美元的iPhone 16 Pro,其成本將上漲25%,價格可能達到1,500美元。而在更激進的情況下,根據韋德布希證券分析師丹艾夫斯(Dan Ives)的預測,在美國製造的iPhone售價可能高達3,500美元。

這不僅僅是人力問題。據估算,美國組裝一部iPhone的人工成本為200美元,是中國的五倍之多。同時,由於美國對多個關鍵零件來源國徵收高額關稅,目前進口一部成品iPhone所需的零件面臨最高145%的稅負。

蘋果公司聯合創始人賈伯斯在2011年就曾坦言:「這些工作不會回來了。」他所指出的,不只是製造業轉移的問題,更是對美國製造生態系統全面性缺失的清醒判斷。

製造生態失衡:有工廠≠有生態

複製「台積電模式」的核心,不僅是蓋晶圓廠,更是建構完整的、高度協同的製造生態系統。然而,美國目前的半導體基礎設施在多個關鍵環節仍顯薄弱。

過去30年,美國本土鮮有大規模晶圓廠新建,導致在關鍵裝置(如光刻機)、材料(如光刻膠)、先進封裝(如CoWoS/InFO)等領域高度依賴亞洲,特別是日本及台灣地區。即便台積電在亞利桑那建設先端工廠,也必須依賴全球協作,遠非孤立自足。

不過,台積電的生態帶動效應正在發揮作用。其封裝合作夥伴安靠科技(Amkor)已在2023年底宣佈將在亞利桑那州建設封裝和測試工廠,並於2024年進一步確認與台積電在CoWoS、InFO等先進封裝領域的合作。

輝達也正聯手Amkor與SPIL(矽品科技),將在亞利桑那州共同打造AI晶片封裝與測試平台,以支援其Blackwell超級晶片的大規模生產。這一佈局對美國建構AI晶片供應鏈至關重要。

文化衝突與工程節奏:美國難以復刻的“桌上管理學”

另一個深層次問題,在於工程文化差異。

台積電之所以能在全球維持良率領先與成本控制優勢,離不開其高度紀律化的管理體系與高強度的工程師文化。在台灣,工程人員接受超長工時、高度響應的產業節奏已成行業共識。 「十萬青年,十萬肝」是源自台灣半導體產業的俚語,專指台積電的員工。然而,這種工作模式在美國本土可能面臨牴觸。

台積電工程師的工作時間表(資料來源:tspasemiconductor)

美國強調工作生活平衡、強調員工權益與工會制度,這在效率驅動為本的晶片製造中,可能會造成節奏錯位。如何在不犧牲效率的前提下兼顧本土化營運,是台積電在美國落地時必須應對的現實問題。

結語

“Made in Arizona”,美國“造芯”戰略正在成型,但本質仍是地緣政治驅動的安全佈局,而非經濟最優解。短期看,它將創造局部競爭力(如AI晶片、軍用晶片),但大規模商業晶片製造仍難撼動台積電台灣基地的核心地位。真正意義上的「美國造芯時代」尚未到來,它不僅需要時間,更需要數十年如一日的產業積累、政策穩定性和系統性生態重構。 (半導體產業觀察)