台积电，干成了？

如果将时间拨回到五年前的2019年，和现在一样，台积电依然是全球领先的晶圆代工龙头。按照台积电在当年的财报中所说，台积电在整个半导体代工领域的市场份额为52%。彼时，这家台湾晶圆代工大厂的先进制程只是局限于在中国台湾的岛屿上。

进入2020年，在新冠疫情和地缘政治的双重影响下，台积电宣布了在美国建厂，随后日本、德国也纷纷加入了争夺台积电的阵营。一时间，台积电遍地开花。但在即将进入2025年之际，各国希望台积电干的事，似乎也在台积电的努力合作下干成了。日本和美国已经纷纷宣布开始量产芯片。

截止三季度，台积电的市场份额更是增长至 64.9%。

台积电在日本开始量产芯片

据日本共同社日前报道，台湾半导体制造公司已开始在其位于日本熊本县的新晶圆厂量产芯片。

全球最大的芯片代工厂台积电三年前在日本成立了一家名为JASM Inc. 的半导体制造公司。该公司是台积电与索尼集团公司和大型汽车零部件供应商电装公司合资成立的。台积电于 2022 年 4 月动工建造熊本工厂，并于今年早些时候竣工。

该工厂拥有超过 48 万平方英尺的洁净空间，或适合放置芯片制造设备的空间。它基于 28 纳米至 12 纳米范围内的制造工艺制造逻辑芯片。这些技术比台积电最新的三纳米节点落后几代，但它们仍被广泛用于制造优先考虑成本效益而不是最大性能的电路。

新工厂的首批客户包括索尼和 Denso，台积电与这两家公司成立了 JASM 合资企业。该工厂将为索尼生产摄像头芯片，以及为汽车子系统优化的处理器。

汽车芯片，尤其是那些支持刹车等敏感部件的芯片，必须遵守比其他电路更严格的可靠性标准。许多芯片使用一种称为锁步处理的技术来降低出错风险。在锁步模式下，每个计算都由至少两个不同的内核执行，然后对结果进行比较以识别不一致之处。

许多汽车处理器采用片上系统设计，将中央处理器与其他组件结合在一起。在某些情况下，这些组件之一是网络加速器，经过优化可协调车辆子系统之间的数据流。一些汽车处理器还包括网络安全和人工智能模块。

今年 3 月，台积电计划在其新的熊本工厂旁边开始建造第二座晶圆厂。这座即将建成的工厂预计将于 2027 年底投入使用。它将能够使用现有晶圆厂不支持的 6 纳米和 7 纳米工艺制造芯片。

一旦两座工厂全面投入运营，它们将拥有每月生产 10 万片 12 英寸晶圆的产能。台积电估计，该工厂的建设成本将达到 200 亿美元。日本政府将提供数十亿美元的补贴来支持该项目。

据信，台积电未来可能会进一步扩大其在日本的制造业务。今年早些时候，CNBC报道称，该公司正在考虑在日本建立一家先进芯片封装工厂的可能性。先进芯片封装是一种可以将多个硅片连接在一起形成单个处理器的技术。

台积电可能会利用该设施制造 CoWoS 硬件。这是一种封装技术，用于 Nvidia Corp. 的数据中心显卡等产品。自 2021 年以来，台积电一直在日本设立先进封装研发中心。

台积电美国厂也干成了

经过多年的规划、建设、地缘政治角力和劳动力挑战，全球最大的半导体代工厂台积电（TSMC）将于 2025 年在凤凰城的先进芯片制造工厂正式开始量产。该工厂代表着先进芯片制造业在美国的到来，也是对 2022 年《芯片与科学法案》是否有助于稳定美国及其盟友的半导体行业供应链的一次考验。

2024 年 10 月下旬，该公司宣布亚利桑那州工厂的产量比台湾工厂高出 4%，这是该工厂效率的早期迹象。目前的工厂能够以 4 纳米节点运行，该工艺用于制造 Nvidia 最先进的GPU。第二家工厂计划于 2028 年投入运营，计划提供 2 或 3 纳米节点工艺。4 纳米和更先进的 3 纳米芯片都将于 2022 年开始在台积电的其他工厂大批量生产，而 2 纳米节点将于今年在台湾开始批量生产。未来，该公司还计划在美国开设第三家工厂，该工厂将使用更先进的技术。

这家芯片制造巨头目前将获得 66 亿美元的《芯片和信息处理标准法案》资金，用于在亚利桑那州建设第一家工厂。但政府资助并不是半导体制造业回归美国的唯一原因。台积电生产了全球 90% 的先进芯片，苹果、英伟达、谷歌、亚马逊和高通等美国公司都依赖它们。新冠疫情初期经济冲击期间的芯片短缺让台积电的客户和国际政策制定者感到不安。

台积电宣布了他们计划在 2020 年在亚利桑那州投资的意图。TechInsights 半导体分析师Dan Hutcheson 表示：“《CHIPS 法案》并没有让这一计划成为现实——各家公司基本上都是自行搬迁的。” 他表示，苹果等大客户一直在敦促台积电在其他地方建造晶圆厂，以最大程度地降低风险。

除了这家工厂，该公司在美国还有两家工厂正在筹备中。这些工厂将生产对人工智能和国防系统至关重要的先进芯片。

今年四月，台积电发布新闻稿表示，随着公司第一座晶圆厂的竣工及亚利桑那州子公司第二座晶圆厂的建设持续推进，第三座晶圆厂的建成将使得台积电在亚利桑那州凤凰城厂区的总资本支出超过650亿美元，成为亚利桑那州历史上最大的外国直接投资，也是美国历史上对绿地项目最大的外国直接投资。

根据台积电的规划，位于亚利桑那州的第一座晶圆厂有望于 2025 年上半年开始利用 4nm 技术进行生产。第二座晶圆厂将采用世界上最先进的 2nm 工艺技术，除了之前宣布的 3nm 技术外，还将采用下一代纳米片晶体管，并于 2028 年开始生产。第三座晶圆厂将采用 2nm 或更先进的工艺生产芯片，并于 2020 年底开始生产。与台积电所有先进的晶圆厂一样，这三座晶圆厂的洁净室面积都将约为行业标准逻辑晶圆厂的两倍。

据透露，这三座晶圆厂预计将创造约 6,000 个直接高科技、高薪工作岗位，打造一支劳动力队伍，帮助支持充满活力和竞争力的全球半导体生态系统，使美国领先企业能够获得国内制造的尖端半导体产品以及世界一流的半导体代工厂。根据大凤凰城经济委员会的分析，对三座晶圆厂的增加投资将创造超过 20,000 个累积独特的建设工作岗位，以及数万个间接供应商和消费者工作岗位。

台积电在台湾不甘落后

在美国和日本厂高歌猛进的同时，台积电在其发源地——中国台湾也不甘落后。

早前有消息表示，台积电近期在 2 纳米试产中取得了 60% 的良率，并计划于 2025 年开始全面量产。

台积电将在台湾新竹科学园区宝山地区的fab 20开始2纳米生产，并计划从2026年开始在台中中央科学园区的新工厂开始分阶段量产。

相关资料显示，台积电（TSMC）已规划在高雄建置3座晶圆厂，其中，P1、P2将生产2纳米制程芯片，P3厂房已启动建筑规划、执照申请及现地开工等作业，预计2026年办理竣工及申请使照，将生产2纳米或更先进制程芯片。

台积电已确保苹果成为 2 纳米工艺的客户。苹果计划将 2 纳米工艺应用于预定安装在 iPhone 17 上的 AP（应用处理器）。苹果此前在 2023 年发布的 iPhone 15 Pro 系列中安装了采用台积电 3 纳米工艺的 A17 AP。

台积电副总经理庄子寿出席扩建计划环境影响说明书公开会议，他表示，高雄5座厂估计会有8000名员工。台积电指出，高雄厂按进度进行，配合政府程序。依据台积电扩建计划内容指出，P4、P5厂预计2025年启动建筑规划、执照申请及现地开工等作业，2027年办理竣工及申领使用执照。

而受惠高效能运算、人工智能的需求，在扩张先进制造工厂的同事，台积电CoWoS先进封装产能供不应求。这也促进这家巨头加大在这个方面的布局。

据了解，台积电目前在台湾有新竹、台南、桃园龙潭、台中及苗栗竹南5座先进封测厂。位于中科的先进封装测试5厂（AP5）预估在2025年上半年量产CoWoS；位于苗栗竹南的先进封测6厂（AP6），则整合SoIC、InFO、CoWoS及先进测试等，规划多种台积电3D Fabric先进封装及硅堆叠技术产能。

至于台积电在嘉义的先进封测7厂（AP7），今年5月动工，业界预期在2026年量产SoIC及CoWoS。台积电今年8月也斥资171.4亿元，购买群创光电南科厂房。

而由于英伟达B系列芯片陆续出货，除先进制程外，先进封装产能同样吃紧，目前微软、亚马逊、甲骨文、Meta、Google等辉达GB200主要客户提前卡位；台积电CoWoS先进封装产能2025年将规划倍增，预期供需平衡落在2025年至2026年。

写在最后

在其他地方大力推进晶圆厂之际，台积电于 8 月初也宣布其在欧洲首家工厂已经动工。据了解，这家位于德国德累斯顿的这座制造厂耗资 110 亿美元。台积电持有这家名为欧洲半导体制造公司的合资公司 70% 的股份，德国汽车芯片制造商英飞凌科技、荷兰恩智浦半导体和汽车零部件供应商博世各占 10% 的股份。

资料显示，该工厂预计将于 2027 年底投入运营，竣工后将生产 40,000 片晶圆。该工厂将不会用于生产该公司最先进的芯片，而是专注于 28nm、22nm 和 16/12m 节点。

与此同时，台积电还在工艺上加大投入。

例如在硅光方面，据台媒透露，台积电近期完成共同封装光学（CPO）与半导体先进封装技术整合，预计明年初起逐步送样，让2025下半年开始进入到1.6T光传输世代亦将搭上这波商机。业界推估，博通、英伟达可望成为台积电首批客户，助益台积电大咬CPO订单。

业界传出，台积电与博通共同开发合作的CPO关键技术微环形光调节器（MRM）已经成功在3那你制程试产，代表后续CPO将有机会与高速运算（HPC）或ASIC等AI用途运算芯片整合，让运算讯号能全面进阶到更快速度的光传输讯号。

正是在这种全面布局推进下，台积电表现喜人。这也让三星、英特尔、Rapidus的追逐，显得更力不从心了。而且，在台积电遍地开花之际，未来的芯片供应链又会如何发展？尚未可知！