在凤凰城以北约30分钟车程的一片荒凉土地上,仙人掌点缀其间,30多台起重机耸立在一个面积相当于纽约中央公园2.5倍的建筑工地上。一座庞大的芯片制造厂正在拔地而起,美国也寄希望于此重振这一关键产业。
该工厂最大的客户是苹果公司。该公司正利用其巨大的购买力来促进美国芯片生产。该公司寻求供应链多元化,争取关税豁免,并响应两位总统的号召,帮助美国减少对外国供应商在现代经济基础技术方面的依赖。
全球最大的芯片制造商台积电(TSMC)正在建设该厂区,计划投资1650亿美元建设六座芯片工厂及其他设施,使其成为美国最大的建设项目之一。
在特朗普政府的压力下,苹果公司去年承诺在未来四年内向美国投资6000亿美元。这笔投资大部分与制造业无关,而是涵盖了在美国的所有支出,包括数万名苹果员工和零售人员的薪资。
但苹果全球采购主管大卫·汤姆表示,这项承诺也包括苹果今年计划从台积电亚利桑那工厂采购超过1亿颗芯片。“我们正在尽可能多地采购这家工厂的产量,”他指的是这家芯片制造厂。相对于全球芯片供应链而言,苹果的采购量并不算大。而且,苹果从该工厂的采购量仅占其芯片总需求的一小部分,而芯片正是驱动其设备的关键组件。
即便如此,台积电和其他供应商的大规模建设表明,苹果公司将芯片供应链迁回国内的努力正在取得成效。《华尔街日报》记者与苹果公司高管一同参观了位于美国西南部的沙漠地区,考察了苹果公司凭借其强大的采购能力和投资所支持的工厂建设。
这家iPhone制造商正投入数十亿美元,支持肯塔基州生产设备玻璃、加利福尼亚州回收稀土磁铁以及德克萨斯州制造硅组件的供应商。公司高管在独家采访中透露,富士康运营的一家人工智能服务器工厂即将开始生产Mac Mini。
美国半导体供应链的重建竞赛根源于美中两国围绕台湾问题的紧张关系,世界上绝大多数最先进的芯片都产自台湾。中国曾威胁要控制台湾。
从导弹和战斗机到智能手机、人工智能服务器、家用电器和电动玩具,芯片无处不在。新冠疫情期间,美国人购买新车困难重重,部分原因就是芯片供应中断。
因此,美国政府施加压力并提供财政激励措施来刺激国内建设,而主要芯片买家则推动国内采购,以减少对一个可能被入侵或面临高额关税、且容易发生大地震的岛屿的依赖。
苹果强大的供应链优势让GlobalWafers受益匪浅。这家台湾公司将硅原料加工成晶圆,再由台积电等公司在晶圆上刻蚀数万亿个晶体管,最终制成芯片。去年,GlobalWafers在德克萨斯州谢尔曼市开设了一家新工厂。
这条长达四分之一英里的工厂以一座数字时代的“巨石阵”为起点:一个由35英尺高的机器组成的房间,这些机器能够培育出重达数百磅的鱼雷状硅锭。这些硅锭会被切割成晶圆,进行抛光,然后放入特制的运输容器中,以便在芯片供应链的各个环节中运输,从而确保其精细的特性不受破坏。
GlobalWafers美国业务总裁马克·英格兰表示,苹果公司正通过推动台积电和其他芯片制造商使用GlobalWafers的晶圆,帮助该公司销售晶圆。英格兰还表示,GlobalWafers希望苹果的帮助能够使其更快地扩建工厂,部分原因是希望利用税收抵免政策。
苹果公司自行设计芯片,台积电负责生产。苹果承诺在其芯片设计中采用台积电的尖端技术(也称为制程工艺),这无疑巩固了台积电作为全球芯片制造商的主导地位。这也让台积电更有信心在每一代芯片生产所需的新工厂投入巨资。
苹果公司的汤姆表示:“我们为整个行业所扮演的角色是,通过与台积电合作,我们可以快速地将该节点的产量和良率提升到很高水平,然后随着我们推进到下一个节点,其他厂商也会效仿。”

如果台积电的计划最终得以实现,其位于亚利桑那州的厂区将建成一座占地超过2000英亩的工业小镇。目前,一座晶圆厂已建成并投入生产芯片,第二座将于明年投产,第三座(目前仅为钢结构框架)将于2030年建成。此后,台积电还计划再建三座晶圆厂。厂区旁边将建有公寓楼和一家好市多超市。
尽管台积电在亚利桑那州的新计划规模庞大,但在产量和技术方面仍落后于其台湾工厂。台积电在台湾拥有四座月产超过10万片晶圆的工厂,以及七座规模较小的工厂;该公司表示,亚利桑那州工厂的产量要等到六座晶圆全部建成后才能达到类似的水平。
该公司最先进的芯片产自台湾,如今这些芯片的晶体管尺寸已小至两纳米。晶体管越小,芯片上就能集成越多的计算能力。该公司在亚利桑那州生产四纳米和五纳米芯片;两纳米芯片要到2030年才能在那里生产。
最新款iPhone和Mac电脑的核心芯片需要更先进的技术,尽管苹果设备内部包含数十颗芯片,其中许多都采用较旧的技术。先进的人工智能芯片也使用较旧的技术。英伟达的部分Blackwell处理器由台积电亚利桑那州工厂生产。
在台积电附近还有另一处占地超过100英亩的建设工地,安靠科技计划在此建造两座芯片封装厂,苹果公司也参与了投资。第一座工厂预计将于2027年建成,届时将从台积电采购芯片晶圆,将其切割成单个芯片,并添加连接器,以便将芯片集成到设备中。安靠科技表示,将在该厂址投资70亿美元,但拒绝透露苹果公司的投资额。
供应链的终点是大型组装工厂,苹果及其代工合作伙伴每年在那里生产数亿台设备。苹果与富士康合作,在休斯顿建立了一条规模较小的组装线,生产人工智能服务器,这些服务器将用于支持苹果设备中新增的更多人工智能功能。该生产线每小时大约能生产10台服务器。
苹果公司也曾尝试在德克萨斯州奥斯汀生产高端Mac Pro台式机。自2013年投产以来,该工厂的规模一直在缩小。知情人士透露,工厂运营受阻的原因是市场需求低迷以及美国劳动力短缺等问题。
苹果公司正计划扩大其位于休斯顿的业务,并计划在那里组装另一款台式电脑——Mac Mini。该公司将与富士康合作,于今年晚些时候将该厂址内一个巨大的仓库改造成超过20万平方英尺的生产空间。
苹果首席运营官萨比赫·汗表示,与奥斯汀的 Mac Pro 计划相比,该公司对休斯顿的 Mac Mini 计划更有信心,部分原因是休斯顿的需求更高、更可靠。
据消费者情报研究伙伴公司 (Consumer Intelligence Research Partners) 估计,苹果 iPhone 的销量是 Mac mini 的数百倍,而且苹果目前仍没有将 iPhone 组装业务迁回国内的计划。Khan 表示,苹果首先专注于更简单的迁回国内目标。
他说:“我们非常关注那些我们认为对未来创新至关重要,并且能够使我们的产品随着时间的推移而脱颖而出的因素。这些因素包括零部件、子组件和先进的硅技术”
(来源:编译自WSJ)