近日，中國臺灣芯片代工廠商臺積電在美國亞利桑那州的5nm晶圓廠已經(jīng)開始建造，該廠將花費(fèi)120億美元，計劃于2024年投產(chǎn)。無獨(dú)有偶，美國芯片廠商英特爾也在此前宣布將耗資200億美元在亞利桑那州建設(shè)兩座晶圓廠。

從用水來看，亞利桑那州似乎并不是晶圓廠的最優(yōu)選擇。芯片制造一直是用水大戶，據(jù)統(tǒng)計，臺積電2019年的用水量相當(dāng)于7.9萬個奧運(yùn)游泳池的容量，1個晶圓廠每天需要使用2-4百萬加侖（約合0.757-1.514萬立方米）的水。

但根據(jù)美國國家氣候數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)，亞利桑那州在1970年至2000年間，平均降雨量僅為13.6英寸（約合34.544厘米），是美國的第四大干旱州。

為什么亞利桑那州水資源如此匱乏，仍能吸引英特爾、臺積電興建先進(jìn)晶圓廠？哪些特殊條件吸引了這些頂尖芯片制造商紛至沓來？這對其他地區(qū)是否有借鑒意義？對此，美國商業(yè)新聞媒體CNBC進(jìn)行了系統(tǒng)地分析。

01.

亞利桑那州自然災(zāi)害較少，電能充沛

事實上，針對水資源問題，英特爾等廠商早有準(zhǔn)備。英特爾官網(wǎng)顯示，該公司正在全球各地進(jìn)行水源修復(fù)項目。其中，英特爾在亞利桑那州已經(jīng)資助了15個水資源修復(fù)項目，而這些項目將每年增加9.37億加侖（約合354.69萬立方米）的水資源。

美國市場研究公司Forrester的副總裁兼研究主管Glenn O’Donnell也提到，當(dāng)前晶圓廠的很多用水可以進(jìn)行循環(huán)利用，雖然對水資源的需求較大，但是在運(yùn)行過程水資源損耗并沒有想象中的那么大。

美國市場調(diào)研公司Gartner的副總裁兼分析師Alan Priestley稱，亞利桑那州的基礎(chǔ)設(shè)施完備，將會確保足夠的水資源供應(yīng)。該州的用水量也在逐步下降，亞利桑那州的州長Doug Ducey對媒體說：“沒有哪個州在水資源方面做的更好，我們將繼續(xù)關(guān)注這一問題。”

除了水資源，亞利桑那州的其他地理環(huán)境則對芯片制造來說十分有利。

首先，相比于美國的很多地區(qū)，亞利桑那州地震、颶風(fēng)、野火等自然災(zāi)害較少。

O’Donnell強(qiáng)調(diào)，芯片的精度要求十分高，即使是微小的震動也會毀掉一整批芯片。之前，英特爾在美國的西海岸有一些晶圓廠，但是因為那里容易受地震影響，英特爾在西海岸的晶圓廠不得不采取很多措施進(jìn)行防護(hù)。

此外，O’Donnel提到，亞利桑那州還擁有充足的陽光，這帶來了“可靠、充足的綠色電力”。另外，在亞利桑那州的鹽河（Salt River ）上還建有水電項目，該項目可以保障晶圓廠的電能使用。

02.

半導(dǎo)體布局超40年，人才優(yōu)勢顯著

除了相對優(yōu)越的地理環(huán)境，亞利桑那州的產(chǎn)業(yè)布局也是英特爾、臺積電建設(shè)晶圓廠的主要原因。

亞利桑那州的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)布局已有數(shù)十年的歷史，擁有完善的半導(dǎo)體生態(tài)。根據(jù)亞利桑那州官網(wǎng)，其半導(dǎo)體生態(tài)覆蓋半導(dǎo)體設(shè)備、材料、晶圓制造、封裝及測試四個領(lǐng)域，ASML、應(yīng)用材料、臺積電、英特爾、高通、恩智浦等眾多行業(yè)供應(yīng)鏈巨頭都在其中。

其中，英特爾從1980年就開始在亞利桑那州制造芯片，自1996年以來，英特爾已經(jīng)在亞利桑那州投資了500億美元，并提供了1萬6千個工作崗位。

根據(jù)統(tǒng)計，亞利桑那州共有155家半導(dǎo)體廠商，其半導(dǎo)體出口金額在美國排第4，相應(yīng)的工作崗位數(shù)量排在全美前三。

由于亞利桑那州布局的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的時間超過40年，當(dāng)?shù)氐拇髮W(xué)在半導(dǎo)體設(shè)計課程和相關(guān)研究方面也積累了強(qiáng)勁的實力，可以為半導(dǎo)體廠商提供足夠的人才。

事實上，亞利桑那州立大學(xué)是全美最大的大學(xué)之一，連續(xù)6年被《美國新聞與世界報道（U.S. News & World Report）》評為最具創(chuàng)新力的大學(xué)。亞利桑那州立大學(xué)的Ira A. Fulton工程學(xué)院擁有20多個世界一流的機(jī)器人和工程實驗室，其2019年研發(fā)支出超過1.15億美元。

除此之外，亞利桑那州與洛杉磯相距不遠(yuǎn)，從斯坦福大學(xué)和加州理工到當(dāng)?shù)刂恍枰坏?個小時，在吸引和留住人才方面位居全美第二。

從政治角度來說，臺積電和英特爾帶來的投資和工作崗位將為亞利桑那州政府帶來大量選票。因此，亞利桑那州州政府也為半導(dǎo)體廠商投資提供了良好的條件。

據(jù)外媒報道，亞利桑那州的公司稅率為4.9%，是全美最低的稅率之一；臺積電和英特爾的建廠計劃也得到了聯(lián)邦、州、市等各級政府的幫助，亞利桑那州州長Doug Ducey稱：“亞利桑那州正在成為世界半導(dǎo)體中心。”

03.得克薩斯州：370家公司構(gòu)建完備產(chǎn)業(yè)生態(tài)

與亞利桑那州類似，美國得克薩斯州此前也被惡劣的自然氣候所困擾。今年2月份，得克薩斯州發(fā)生暴風(fēng)雪，三星、恩智浦、英飛凌等廠商的工廠紛紛停工。

在這之后，韓國半導(dǎo)體廠商三星依舊計劃斥資170億美元在得克薩斯州奧斯汀建設(shè)一家3nm晶圓廠。值得注意的是，得克薩斯州奧斯汀與亞利桑那州鳳凰城兩座城市在很多方面都有相似之處。

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增幅方面，得克薩斯州和亞利桑那州具有相同的特性。根據(jù)彭博社對美國人口普查數(shù)據(jù)的分析，在七個大都市區(qū)中，亞利桑那州首府鳳凰城每天凈遷移人口數(shù)量為213人，排名第1；得克薩斯州達(dá)拉斯為183人每天，排名第二；得克薩斯州奧斯汀為183人每天，排名第3。

而根據(jù)LinkedIn用戶資料的郵編變化，2020年4月到10月期間，德克薩斯州奧斯汀流入人口排名第一，亞利桑那州鳳凰城排名第二，其生活費(fèi)用排名分別為第77名和第76名。

在基建上，得克薩斯州和亞利桑那州兩個州的得分也非常高。2020年，得克薩斯州被評為全美基礎(chǔ)建設(shè)指數(shù)最高的州，亞利桑那州則是第三名。從人才培養(yǎng)上來講，得克薩斯州也有Rice University等頂級理工類大學(xué)。

2015年，得克薩斯州還展開了州長大學(xué)研究計劃（GURI），該計劃旨在提升得克薩斯州公立學(xué)院及大學(xué)的實力，并為杰出的研究人員發(fā)放最高達(dá)500萬美元的研究撥款。

最后，綜合得克薩斯州的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)布局，得克薩斯州也具有從設(shè)計到制造等多個環(huán)節(jié)的產(chǎn)業(yè)鏈玩家。具體來說，得克薩斯州的半導(dǎo)體和電子元件工人數(shù)量在全美排名第二，共有370家公司，包括德州儀器、三星、英飛凌、恩智浦、英特爾、AMD、高通、英偉達(dá)等眾多頭部廠商。

04.

結(jié)語：人才、基建和生態(tài)成半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵

隨著全球缺芯的蔓延，已經(jīng)有數(shù)家公司提出了擴(kuò)產(chǎn)、建廠計劃。但是在行業(yè)火熱的情況下，我們也看到臺積電、聯(lián)電等企業(yè)于今年遭遇缺水、停電、地震等多次事故；

而得克薩斯州的暴風(fēng)雪也引發(fā)了當(dāng)?shù)氐拇笸ｋ姡@使恩智浦、英飛凌等公司的芯片工廠都發(fā)生了停工。從中，我們也看到了基建保證與正確選址的重要性。

而除了自然環(huán)境和基礎(chǔ)建設(shè)，英特爾、三星、臺積電等芯片巨頭在挑選工廠選址時，會更加青睞那些人才培養(yǎng)機(jī)制完備、產(chǎn)業(yè)生態(tài)完善的地區(qū)。由是可見，人才、基建和產(chǎn)業(yè)生態(tài)均是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

編輯：jq