界限:來自五角大樓的威逼利誘
2018年下半年,東西方工科貿冷戰的白熱化階段。美國媒體確認中國臺積電(TSMC)不僅為美國巨頭企業諸如Apple、AMD製造芯片,甚至連DARPA(即:美國國防高級研究計劃局Defense Advanced Research Projects Agency)的國家機密級軍工用產品,也涉及由TSMC提供的芯片。
因此,美方通過多元渠道向臺積電施壓,要求後者將部分涉及“敏感產品”以及美國公司(如蘋果、AMD等)相關訂單的產能,遷移到美國本土生產。
說白了,就是讓臺積電學福耀玻璃,去美國本土建廠投產,順捎著把專利技術人才管理經驗全帶過來。
臺積電:呵呵。
鑑於福耀玻璃前車之鑑(工會、加班文化、勞資關係、政策態度、企業知識產權資產等諸多中美差異,更多細節可參考美國前總統奧巴馬推出的紀錄片《美國工廠》),臺積電斷然不可能輕易選擇美國造廠。
因此,TSMC高管劉德音直接向美國各方回絕了這一要求。臺積電方提出的關聯因素,筆者分析有以下幾點:
第一、臺積電仍屬於投資密集型商業模式,代工毛利率佔比太低,並無盈利優勢支撐美國建廠;
第二、生產物料、人員乃至生產管理經驗,均屬於高淨值知識產權,政策層面上限制出國經營;
第三、中美兩國文化傳統、勞資關係、商業(含勞資、人力資源)法律體系等問題,存在諸多隔閡;
第四、最重要的,也是本文提到的——硅晶圓繼任者:面向1nm級別製造工藝的碳納米管新型底材。
硅晶圓時代在2nm終結,未來是碳納米時代
TSMC的 早已向市場披露,2024~2028年或將是傳統硅晶圓(硅基材料)時代的謝幕階段,而1nm之後的新世界,將有碳納米(管)擔當重任。
碳納米管(carbon nanotubes)是以1985年在化學領域一款“足球結構的C”為框架所衍生的研究成果,並於1991年由日本物理學家、日電(NEC)公司的飯島澄男(Sumio Iijima)博士發明。
碳納米管是一款結構特殊的一維量子材料,重量極輕,且具備完美的六邊形結構。不僅如此,它在力學、電學、化學性能方面擁有著無與倫比的“異常級”優勢(百度百科評價)。
在物理結構上,它由六邊形結構的碳原子構成(可加工的)數層~數十層同軸圓管,每一層級保持固定距離(約0.34nm),直徑一般為2~20nm。這種產品(或者說材料)的熔點高達3600°C~3700°C,密度在20°C時約為2.1g/cm³,且不具備爆炸屬性。
因上述諸多不勝枚舉的優勢屬性,在2007年時,碳納米管就被應用於觸摸屏領域,在一定程度上替代了其前任“氧化銦錫(ITO)”。後者(ITO)材料中包含價格昂貴的稀有金屬“銦”,而碳納米管觸摸屏需要的材料僅僅是甲烷、乙烯以及乙炔等碳氫氣體,在原材料成本方面,可謂天壤之別。哦,補充一句,將碳納米管觸摸屏實現產業化的是一家中國公司:天津富納源創。
另外,在2013年9月,美國斯坦福大學的工程師,成功建造出碳納米管計算機原型,這一成就雖然和以往聲名鼎沸的生物細胞神經元型計算機、量子計算機暫不可同日而語,但對於當時面臨的10nm製程陷阱(現已被攻克,新的製程陷阱在2nm),足以讓整個IC行業為之一振。
當年絕大部分主流科技媒體對這項研究多半持讚賞但不看好的態度,畢竟將沿用近一個世紀的傳統硅基材料轉為碳基材料,其難度不亞於讓燒汽油的汽車,在一兩年內全部轉為電能化。然而,臺積電卻將這項技術轉化為實實在在的產品,並最快將於2025~2028年前後實現量產化。
並且,碳納米管技術對稀土資源的需求比較硅晶圓時代少之又少,成本環節上的大幅降低,將在一定程度上改變未來IC產業甚至大國競爭的無形天平。
總結
綜上所述,美國深知臺灣敏感的地緣政治屬性,因此急切希望臺積電將產業基地儘快轉向美國本土發展。但臺積電也深知美國的政商牽制關係,以及很多科技企業在最終面臨站隊選擇時,瞬間土崩瓦解的灰色歷史。因此,不考慮在美建廠,不失為一種明智、理性的決定。
另外一方面,2nm量產化的生命週期可以存續多久?這是一個不太難計算的題目。因此,伴隨而來的碳納米管時代必將是IC產業下一個世紀鏖戰的起點路標。
如果在美國建廠,從準備到完成盈利化產能輸出,最保守來看也需要3~5年(2022~2024年),也就是直面2nm主流級別的時期。但這三四年所有的準備,將在2nm生命週期終結時,基本上化為落後產能,因此這筆經濟賬絕對是穩賠不賺的買賣。
倘若如美帝心中所想,借鉅額OEM訂單要挾,趁機將臺積電未來的碳納米管工藝直接落戶美國,那麼這對臺積電來說,幾乎可以算得上殺雞取卵的送命題。
畢竟隔著太平洋、背靠祖國強大政治競技後盾+十多億用戶基礎,才是最牢靠的選擇。
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