苹果想要的芯片，美国造不了

本文来自The Information，华尔街见闻编译，有删节

导读：

- 台积电亚利桑那工厂，更多是一个政治项目，不会改变大科技公司对中国台湾的依赖；

- iPhone芯片和英伟达H100芯片的封装仍然要在中国台湾完成

- 台积电没有在美国建设先进封装工厂的计划

去年12月，苹果首席执行官蒂姆·库克前往凤凰城，与美国总统乔·拜登一起参观了台积电正在建设的一家备受瞩目的工厂，并表示该工厂将为苹果生产芯片。

但库克回避了一个令人不安的事实：亚利桑那州的这家工厂对让美国在芯片方面自力更生几乎没有帮助。这家工厂一直是拜登计划的一个焦点，将花费400亿美元建设。根据对多名台积电工程师和前苹果员工的采访，这是因为许多在亚利桑那州为苹果或英伟达、AMD和特斯拉等其他客户制造的先进芯片仍将需要在中国台湾组装，这一过程被称为封装。

台积电员工表示，台积电没有在亚利桑那州或美国其他地方建设封装工厂的计划，主要是由于此类项目的高成本。

这一披露表明，台积电在亚利桑那州的工厂可能会在政治上得分，但不会减少美国对中国台湾的依赖。该工厂将在2025年开始大规模生产，届时将在两家工厂雇佣4500名员工。

台积电无法在美国为苹果和其他公司完全组装芯片，这表明拜登在不完全重塑整个半导体供应链的情况下，将芯片制造带到美国是多么困难。半导体供应链主要集中在亚洲。中国台湾在该领域占据着特别重要的地位。

库克曾表示，苹果将是台积电在亚利桑那州工厂的最大客户，但没有具体说明将在那里生产哪些芯片，也没有说明将生产多少芯片。两家公司不太重要的芯片的封装，包括iPad和Macbook的芯片，可以在中国台湾以外的地方处理。

英伟达、AMD和特斯拉也计划使用亚利桑那州的这家工厂生产芯片，不过它们也没有说明是哪些工厂。但台积电员工表示，最先进的人工智能芯片，包括英伟达令人垂涎的H100芯片，仍然依赖台积电仅在中国台湾使用的封装技术。台积电正斥资数十亿美元扩大在中国台湾封装这些芯片的能力，以应对人工智能计算需求的爆炸式增长。

“巨大的支出”

台积电何时或是否将尖端芯片封装引入美国取决于成本。咨询公司DGA-Albright Stonebridge Group负责中国业务的高级副总裁Paul Triolo表示，台积电在亚利桑那州的工厂生产的芯片不足以证明在那里建造先进封装设施的价格是合理的。

他说:

”建设这种设施是(资本)、时间和精力的巨大支出，台积电似乎不太可能很快在亚利桑那州的沙漠中这样做，特别是考虑到该公司迄今在建筑、成本和人员方面遇到的所有问题。”

这些问题促使台积电将开工日期推迟了一年，至2025年，此前该公司在7月份表示，难以找到足够的熟练工人来建设该工厂。

Triolo等芯片分析师以及印刷电路协会(Institute of Printed Circuits)等行业组织表示，华盛顿方面在鼓励参与封装的公司将业务转移到美国方面做得不够，全球先进封装中只有3%发生在美国。

美国政府意识到了先进封装的差距。美国去年通过了《芯片法案》(CHIPS Act)，为在美国建厂的芯片公司提供约520亿美元的补贴，该法案唿吁建立一个国家先进封装制造计划。该计划今年将从《芯片法案》获得至少25亿美元的资金，IPC表示，该法案表明封装”没有得到明确的优先考虑”。

美国商务部在制定《芯片法案》过程中发挥了关键作用。商务部发言人不愿就为先进封装设施寻求资金的潜在申请人置评，但提到了美国商务部部长雷蒙多(Gina Raimondo) 2月份的一次讲话，她在讲话中表示，美国将开发多个大容量先进封装设施，并成为该领域的全球领导者。

但Triolo说，如果没有更多的补贴，目前尚不清楚先进封装公司如何能够证明在美国建设设施的高昂成本与亚洲相比是合理的。

芯片封装包括将芯片封装在保护材料中，并将芯片组件尽可能地放置在一起，以减少信号必须在它们之间传输的距离。随着该行业面临在芯片晶圆上蚀刻多少晶体管的物理限制，尖端封装对于提高芯片性能已变得重要。台积电和另一家中国台湾公司日月光集团(ASE Group)在中国台湾处理了许多世界上最先进的封装，三星电子在韩国有重要的设施，该领域的先驱英特尔正在马来西亚建立一个大型先进封装设施。

但在这一领域，其他公司无法与台积电相比。据台积电现任和前任员工称，该公司最初为另一个客户高通开发了iPhone使用的先进封装，但高通最终没有使用这项技术。相反，苹果早在2016年就开始将其用于iPhone的主芯片。

如今，iPhone的主要芯片仍然使用台积公司开发的先进封装方法，称为集成扇出封装，也被称为InFO_PoP。这种方法将iPhone的内存放在处理器上，使整体芯片更小、更薄，以提高其能效和性能。

苹果拿到的折扣

前苹果和台积电员工表示，苹果为使用台积电的先进封装付出了很多，苹果是唯一大量使用台积电方法的客户。

不过，此前报道的信息显示，苹果在台积电的封装上获得了很大的折扣，因为它与台积电的一份制造处理器芯片的商业合同捆绑在一起，这给了苹果独特的有利条件。苹果还使用台积电对Apple Watch及其最先进的Mac台式电脑的先进封装。

SemiAnalysis的帕特尔表示，随着芯片封装变得越来越先进，苹果和英伟达等台积电客户将发现，更难将自己与中国台湾的工厂分开。这是因为台积电总是在本土开发最新的制造和封装工艺，那里的成本更低，人才也更容易找到。

这意味着，苹果正在考虑使用的台积电未来的先进封装方法，几乎肯定只会在中国台湾提供。据台积公司一名直接了解此事的员工称，苹果正在评估，未来Macbook和Mac电脑可能会采用小轮廓集成电路(Small Outline Integrated Circuit)，将处理器分割成更小的块，并将它们堆叠在一起，使整体芯片更小，同时也提高了性能。