从仙童半导体、德州仪器发明集成电路开始，到现在不过一甲子年岁，就从当年的半导体摇篮，到现在几乎完全失去半导体制造的能力，而需要台积电来续命？

  美国总统拜登，苹果 CEOtim，英伟达 CEO黄仁勋，AMD CEO苏妈，还有 91 岁的台积电创始人张忠谋等全球知名半导体公司的领导人齐聚一堂。

  美国在全球半导体制造中所占份额这几年也是在不断下降，从 1990 年的 37% 下降到 21 年的 12%。甚至，如果不及时采取一定的措施，这个数据有一定的概率会在未来几年里继续走低。

  从仙童半导体、德州仪器发明集成电路开始，到现在不过一甲子年岁，就从当年的半导体摇篮，到现在几乎完全失去半导体制造的能力？而需要台积电来续命。

  和咱们如今印象里充满黄色灯光和自动化器械的半导体工厂不同，刚刚诞生的半导体，在制作的步骤上，还是挺 “ 手工 ” 的，属于是某一种意义上的劳动密集型企业。

  那时候还没有 “ 集成电路 ” 这个概念，想做一个电路，需要分别做出电阻、电容、电感以及二极管、三极管这些基础元器件。

  那这样做的电路，自然是费时又废工，同时由于连接复杂的原因，一旦动起来，稳定性的表现就算不上太好。

  后来直到 1958 年左右，德州仪器的杰克 · 基尔比在研究的时候突然一拍脑袋发现，这几个原件是可以一起生产的啊？

  那有没有一种可能，咱们能在生产的时候把这些元器件都给做在一起，那稳定性不就好多了吗。

  先在锗晶片上制造出三极管，然后再在纯锗晶体中少量掺杂做成电阻，再用反向二极管做出电容。

  不过，这个集成电路还没解决一个关键的问题 —— 那就是还需要人力来将导线连接到这些元器件上。

  后来，仙童半导体的罗伯特 · 诺伊斯在这个基础上做出了改进，决定用蒸发沉积金属的方法代替热焊接导线。

  仙童的工艺虽然更加优雅，但要用到当时更贵的硅工艺，再加上当时新技术的产量需求较小，所以价格属于非常难以把控。

  在上个世纪六十年代，一块集成电路还可以卖到450 美金，按照通货膨胀来换算的话，相当于现在的两台 iPhone 15 Pro max，1T 国行非海南版本的。

  1959 年，曾经在通用电气任职的查尔斯 · 斯波克加入了仙童半导体，他的工作内容，是给公司找个新地方建厂，他们刚刚拿下了一个半导体大单子，需要大幅度的提升产量。

  首先被他考虑的一个地方就是美国东北角的波特兰市，那儿工会没这么发达，人力成本也是相对便宜。

  但他的同事诺伊斯则是劝他打开思路，他知道有个好地方，不但人力资源便宜，工会势力薄弱。

  而且接受一定的西方教育，讲英语的话沟通起来问题不大。而且还是个自由港，能够尽可能的防止不少进口，税率方面的问题。

  根据斯波克的回忆，当年工人的时薪约为 25 美分，是美国工人的十分之一。

  如果隔壁厂的工资涨了 5%，他们可能就会光速辞职，去街对面的服装厂干活。

  在这样的环境中，仙童的香港工厂于 1963 年正式投产，美国半导体制造，正式走出出海的第一步。

  仙童将香港的一家拖鞋工厂给改造成了半导体工厂，在那儿仅仅负责把美国生产的晶圆进行封装和测试。顺带解决了一部分的销售任务，产出的芯片可以直接在香港卖到东亚各地。

  最后，在美国工程师 + 数千名香港工人三班倒的努力下，光是 1963 年一年，仙童就在这个旧拖鞋厂的厂房内产出了 1.2 亿枚半导体芯片。

  这一业绩不但令公司十分满意，还给同行看着眼馋了。在美国哪里能找到这么便宜的人工，这么高效的产能哦。

  所以大家是纷纷效仿，后来包括德州仪器、摩托罗拉在内的其他美国公司也都开始在香港设厂。

  而在品尝到了产业转移的美味之后，后续的展开更是一发不可收拾。更是把目光投向了人力成本更便宜的新加坡和马来西亚。

  毕竟、香港的时薪工资虽然只有美国的十分之一，但是在当时的东亚里，却已经是最高的几个了。

  当时的美国能够说是将封装测试这一技术上的含金量最低、需要耗费人力成本最高的环节给转移到了海外。但很快，晶圆制造这个环节也被盯上了。毕竟，半导体产业，用炼金术来形容，也毫不为过。

  这是河沙，本质是二氧化硅，平时撒在路上可能都没人会去捡，如果你要去建材市场特意买的线 元左右能拿下一吨，可能还没有搬运费贵。

  这是沙子中比较好的那种高纯石英砂，身价则是翻了数倍不止，大概需要 5w 美元左右一吨。

  而这是一枚 intel 最新发布的 14900k 桌面处理器，售价 4999 元，重量 35.7g。换算下来，相当于 1 亿 4 千万左右一吨。

  毕竟半导体加工这活在当时不需要消耗太多的能源，也不会占用太多的地方，对能源相对紧缺、土地资源不太够分的日本来说简直是直对 XP。

  无论是晶体管、计算机、还是集成电路的这些技术，在美国人研究出来后、很快就被日本拿来研究透了，然后推出性能稍弱，但是价格更便宜的仿制产品。

  1966 年，日本和往常一样，准备仿照美国的 IBM，举国之力去制造一台高性能计算器：HITAC 8000。

  当时的大型计算机可不是一个简单活，IBM 为做出这台 system-360，招募了 6w 余名新员工、获得了超过 300 项专利、攻克了操作系统、数据库、集成电路等方面的一系列难关。

  项目总共花费大约 52 亿美元，在那个年代，相当于 7 艘核动力航母的造价。

  而日本这个仿制项目的预算却只有百分之一不到，（ 0.34 亿美元 ）还是个五年的分期计划。

  但是研发 HITAC 8000 的过程中，由于这台机器对当时的内存有较高的要求，日本积攒了大量的全新内存开发经验。

  这些宝贵的经验积累，帮助日本在随后到来的 DRAM 时代立积累了大量的经验。

  当 Intel 最终推出成熟的 DRAM 产品 C1103 之后，日本跟着用最快的速度喝到了一碗汤， NEC 也在次年推出了类似的芯片

  但在当时、存储数据可是一个大难题，老的电脑甚至还在用磁芯存储器，读写速度、物理存储和可靠性都不大不如 DRAM。

  举个例子，就像今天如果某家公司发布了单位体积内的包含的能量比现在高一倍的电池，其他参数也全是优点，在电池储能上获得了革命性的突破。

  在这样一个研发的过程中，半导体行业的生产的全部过程，也从过去的劳动力密集型产业，转型向了资产密集型产业。

  曾经需要女工拿着显微镜才能完成的焊线工序，现在只需要用自动焊线机就能完成，一个工厂、100 台机器，甚至只需要 10 个人来操作。

  多年的技术累计，让日本 DRAM 无论是良率还是价格，都远远优于美国的产品。

  各家企业也是在配合中大显神通，这一连串技术整合下来。一举占据了 DRAM 市场 90% 的份额，那些美洲大陆的科技公司更是被打的丢盔弃甲。

  甚至就连发明了 DRAM 的英特尔都被打的退出 DRAM 市场，要不是中途 IBM 拉了一把，可能就得沦落到破产或者是被收购的地步了。

  从通过立法认定日本半导体行业倾销，到推动设立全球化分工的半导体行业来瓜分日本市场。

  美国这顿操作下来，日本的半导体行业不能说一落千丈吧，但至少发力的势头算是给按住了。

  自己造是不太可能的了，又贵又麻烦，但是也不能全权让别人来代工，免得自己被人卡脖子。

  如果说美国当年高额的人力成本、严苛的工会是给半导体制造产业的外迁挖了一个坑的话。

  那如今台积电主导这种模式，可以说是给美国的本土新工艺的制造盖上了一杯土。

  只负责晶圆代工、不负责芯片设计，这样的形式能够说是完美符合美国企业的胃口。

  过去大家为了保密自家做出来的芯片方案，都得藏着掖着不给别人设计，只能自建产线生产。

  但现在不一样了，台积电是一个 与世无争 的晶圆代工厂，不涉及芯片设计，大家都可以把最新的芯片设计交给我代工，不需要过多的担心泄密。

  而且台积电本身还变成了一个实践家，每家的芯片都做一下，就可以做完后总结一下这次哪里的工艺没做好，要提升哪几个方面，然后用在下一轮的优化设计里。

  后续入场的新玩家，不用花重金用于研究芯片制造，只要能设计就行，制造方面的问题都可以交给台积电。

  这个模式能够说是运行的非常完美，也持续运行了几十年，不过现在看来，唯一的问题可能就是台积电发展的实在是太好了。

  这部分 “ 外包 ” 的代工产业链，已经被他们内卷出了无形高的技术壁垒，让新入局的人难以找到门道。

  早年美国为了追求低廉的人力成本来将产业外移、而现在这部分产业在海外进行可开花结果，自己已经过上了完善的生活。

  如果没有地理政治学问题的话还好，但是这次美国在制裁天，制裁地之后突然回过神来，现在能依靠的先进制程厂，只有台积电一个了。

  那么问题来了，就算台积电真的搬迁回去了，能帮美国解决好先进制造的部分吗？

  根据台积电董事长刘德音的说法能够正常的看到，亚利桑那州厂第一期预计 2024 年开始量产 4nm 芯片，而二期厂房也会同步开始建设，预计将在 2026 年开始生产 3nm 芯片。

  啊对，当年封装是低端产线，但是现在早已 “ 龙王归来 ”。没错， “ 先进封装 ” 也是封装。

  简单来说，先进制程可以决定一枚芯片的性能能发挥的有多好，而先进封装要做的事情就是帮助多枚芯片尽可能的放在一起，让他们能联手起来发挥的更好，达到 1 + 1 大于 2 的效果。

  比如苹果当年令人惊艳的 M1 ultra，就是借助先进封装的工艺来将两枚芯片连在一起，实现了 2.5 TB/s 的数据通信量，完美发挥了胶水芯片的性能。

  英伟达的算力皇冠 H100，也是依靠先进封装实现的 HBM 内存，以此获得了在显卡上更好的性能和更低的功耗。

  但是这些牛逼哄哄的技术，在美国都用不了，就算亚利桑那州的晶圆厂开工一路顺风，造出来的晶片也必须送回中国台湾才能进行进一步的封装。

  这个成本已无多少优势了，不过、先别说这个八字还没一撇的封测厂了，就连在建设的晶圆厂，其实也是一波三折。

  在 Q2 的电话会议上、台积电的董事长刘德音就表示，这美国的工人，熟练度不够啊。

  “由于美国当地熟练工人短缺，公司可能不得不从台湾地区临时调入有经验的技术人员，这将使第一家工厂开始量产的时间推迟到 2025 年。”

  “ 指责台积电在建厂的过程中管理混乱，也没做好很多安全措施，导致他们没法顺利开工。”

  就算是给美国加一层 buff，让晶圆厂顺利落地，我相信后续的运行，一定还会出不少乱子。

  从 1960 年发明集成电路开始，到 2023 年的半导体厂自动化制造。

  虽然从最早的人工焊接导线，人工浇灌树脂，到现在的自动化流程生产，看起来是能节约不少人力成本。

  经常提桶跑路经验的差友应该会发现，越是只需要少部分简单操作就能跑起来的产线机器，就越会出现三班倒的现象。

  如果你是一个 PE（ 工艺工程师 ）的话，为了能够更好的保证产线不能出问题，虽然你不一定要亲自上产线操作，但是当轮到你值班的时候还是得保证自身能随叫随到，一个电话就得去产线上排查问题。

  如果是一个 OP（ 操作员 ）的话，更是每天需要穿无尘服，十二个小时可能只能去两三次厕所，看着头顶穿梭的天车，听着身边无数机台的轰鸣，闻着光刻胶刺鼻的气味，过着与世隔绝的工作生活。

  只要半导体生产的过程中还需要人力介入，那就要招聘能接受这样工作环境的人。

  一个非常好笑的矛盾是台积电在美建厂对于当地最大的吸引力是成创造几万工作岗位可是问题是全美都够呛找到能 match 这些工作岗位的人。

  SIA（美国半导体行业协会 ）的一项研究表示，预计到 2030 年，美国半导体行业能提供的工作岗位将从现在的 34.5 万增加到 46 万，但是按照目前的人才教育培训方案来看的话。

  而且在报告中还指出，目前学些 STEM（ 科学、技术、工程、数学 ）的学生本来就少也就算了，就算是目前学了这些专业的学生，在就业的时候也不会第一先考虑去涉足半导体行业。

  ：“为什么咱们不可以让苹果的 iPhone 、 iPad 在美国制造，为什么不能把这些工作机会带回家？”

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