進展順利 台積電相繼宣佈開始在日本與美國量產晶片
進入2020年，在新冠疫情和地緣政治的雙重影響下，台積電宣佈了在美國建廠，隨後日本、德國也紛紛加入了爭奪台積電的陣營。一時間，台積電遍地開花。但在即將進入2025年之際，台積電日本和美國廠已經紛紛宣佈開始量產晶片。
截止三季度，台積電的市佔率更是增長至 64.9%。
台積電在日本開始量產晶片
據日本共同社日前報導，台灣半導體製造公司已開始在其位於日本熊本縣的新晶圓廠量產晶片。
全球最大的晶片代工廠台積電三年前在日本成立了一家名為JASM Inc. 的半導體製造公司。該公司是台積電與索尼集團公司和大型汽車零部件供應商電裝公司合資成立的。台積電於 2022 年 4 月動工建造熊本工廠，並於今年早些時候竣工。
該工廠擁有超過 48 萬平方英呎的潔淨空間，或適合放置晶片製造裝置的空間。它基於 28 奈米至 12 奈米範圍內的製造製程製造邏輯晶片。這些技術比台積電最新的三奈米節點落後幾代，但它們仍被廣泛用於製造優先考慮成本效益而不是最大性能的電路。
新工廠的首批客戶包括索尼和 Denso，台積電與這兩家公司成立了 JASM 合資企業。該工廠將為索尼生產鏡頭晶片，以及為汽車子系統最佳化的處理器。
汽車晶片，尤其是那些支援剎車等敏感部件的晶片，必須遵守比其他電路更嚴格的可靠性標準。許多晶片使用一種稱為鎖步處理的技術來降低出錯風險。在鎖步模式下，每個計算都由至少兩個不同的核心執行，然後對結果進行比較以識別不一致之處。
許多汽車處理器採用片上系統設計，將中央處理器與其他元件結合在一起。在某些情況下，這些元件之一是網路加速器，經過最佳化可協調車輛子系統之間的資料流。一些汽車處理器還包括網路安全和人工智慧模組。
今年 3 月，台積電計畫在其新的熊本工廠旁邊開始建造第二座晶圓廠。這座即將建成的工廠預計將於 2027 年底投入使用。它將能夠使用現有晶圓廠不支援的 6 奈米和 7 奈米製程製造晶片。
一旦兩座工廠全面投入營運，它們將擁有每月生產 10 萬片 12 英吋晶圓的產能。台積電估計，該工廠的建設成本將達到 200 億美元。日本政府將提供數十億美元的補貼來支援該項目。
據信，台積電未來可能會進一步擴大其在日本的製造業務。今年早些時候，CNBC報導稱，該公司正在考慮在日本建立一家先進晶片封裝工廠的可能性。先進晶片封裝是一種可以將多個矽片連接在一起形成單個處理器的技術。
台積電可能會利用該設施製造 CoWoS 硬體。這是一種封裝技術，用於 Nvidia Corp. 的資料中心顯示卡等產品。自 2021 年以來，台積電一直在日本設立先進封裝研發中心。
台積電美國廠也要開始量產
經過多年的規劃、建設、地緣政治角力和勞動力挑戰，全球最大的半導體代工廠台積電（TSMC）將於 2025 年在鳳凰城的先進晶片製造工廠正式開始量產。該工廠代表著先進晶片製造業在美國的到來，也是對 2022 年《晶片與科學法案》是否有助於穩定美國及其盟友的半導體行業供應鏈的一次考驗。
2024 年 10 月下旬，該公司宣佈亞利桑那州工廠的產量比台灣工廠高出 4%，這是該工廠效率的早期跡象。目前的工廠能夠以 4 奈米節點運行，該製程用於製造 Nvidia 最先進的GPU。第二家工廠計畫於 2028 年投入營運，計畫提供 2 或 3 奈米節點製程。4 奈米和更先進的 3 奈米晶片都將於 2022 年開始在台積電的其他工廠大批次生產，而 2 奈米節點將於今年在台灣開始批次生產。未來，該公司還計畫在美國開設第三家工廠，該工廠將使用更先進的技術。
這家晶片製造巨頭目前將獲得 66 億美元的《晶片和資訊處理標準法案》資金，用於在亞利桑那州建設第一家工廠。但政府資助並不是半導體製造業回歸美國的唯一原因。台積電生產了全球 90% 的先進晶片，蘋果、NVIDIA、Google、亞馬遜和高通等美國公司都依賴它們。新冠疫情初期經濟衝擊期間的晶片短缺讓台積電的客戶和國際政策制定者感到不安。
台積電宣佈了他們計畫在 2020 年在亞利桑那州投資的意圖。TechInsights 半導體分析師Dan Hutcheson 表示：「《CHIPS 法案》並沒有讓這一計畫成為現實——各家公司基本上都是自行搬遷的。」他表示，蘋果等大客戶一直在敦促台積電在其他地方建造晶圓廠，以最大程度地降低風險。
除了這家工廠，該公司在美國還有兩家工廠正在籌備中。這些工廠將生產對人工智慧和國防系統至關重要的先進晶片。
今年四月，台積電發佈新聞稿表示，隨著公司第一座晶圓廠的竣工及亞利桑那州子公司第二座晶圓廠的建設持續推進，第三座晶圓廠的建成將使得台積電在亞利桑那州鳳凰城廠區的總資本支出超過650億美元，成為亞利桑那州歷史上最大的外國直接投資，也是美國歷史上對綠地項目最大的外國直接投資。
根據台積電的規劃，位於亞利桑那州的第一座晶圓廠有望於 2025 年上半年開始利用 4nm 技術進行生產。第二座晶圓廠將採用世界上最先進的 2nm 製程技術，除了之前宣佈的 3nm 技術外，還將採用下一代奈米片電晶體，並於 2028 年開始生產。第三座晶圓廠將採用 2nm 或更先進的製程生產晶片，並於 2020 年底開始生產。與台積電所有先進的晶圓廠一樣，這三座晶圓廠的潔淨室面積都將約為行業標準邏輯晶圓廠的兩倍。
據透露，這三座晶圓廠預計將創造約 6,000 個直接高科技、高薪工作崗位，打造一支勞動力隊伍，幫助支援充滿活力和競爭力的全球半導體生態系統，使美國領先企業能夠獲得國內製造的尖端半導體產品以及世界一流的半導體代工廠。根據大鳳凰城經濟委員會的分析，對三座晶圓廠的增加投資將創造超過 20,000 個累積獨特的建設工作崗位，以及數萬個間接供應商和消費者工作崗位。
台灣2nm廠也將全面量產
在美國和日本廠高歌猛進的同時，台積電在其發源地——台灣也不甘落後。
早前有消息表示，台積電近期在 2 奈米試產中取得了 60% 的良率，並計畫於 2025 年開始全面量產。
台積電將在新竹科學園區寶山地區的fab 20開始2奈米生產，並計畫從2026年開始在台中中央科學園區的新工廠開始分階段量產。
相關資料顯示，台積電（TSMC）已規劃在高雄建置3座晶圓廠，其中，P1、P2將生產2奈米製程晶片，P3廠房已啟動建築規劃、執照申請及現地開工等作業，預計2026年辦理竣工及申請使照，將生產2奈米或更先進製程晶片。
台積電已確保蘋果成為 2 奈米製程的客戶。蘋果計畫將 2 奈米製程應用於預定安裝在 iPhone 17 上的 AP（應用處理器）。蘋果此前在 2023 年發佈的 iPhone 15 Pro 系列中安裝了採用台積電 3 奈米製程的 A17 AP。
而受惠高效能運算、人工智慧的需求，在擴張先進製造工廠的同時，台積電CoWoS先進封裝產能供不應求。這也促進這家巨頭加大在這個方面的佈局。
據瞭解，台積電目前在台灣有新竹、台南、桃園龍潭、台中及苗栗竹南5座先進封測廠。位於中科的先進封裝測試5廠（AP5）預估在2025年上半年量產CoWoS；位於苗栗竹南的先進封測6廠（AP6），則整合SoIC、InFO、CoWoS及先進測試等，規劃多種台積電3D Fabric先進封裝及矽堆疊技術產能。
至於台積電在嘉義的先進封測7廠（AP7），今年5月動工，業界預期在2026年量產SoIC及CoWoS。台積電今年8月也斥資171.4億元，購買群創光電南科廠房。
而由於NVIDIAB系列晶片陸續出貨，除先進製程外，先進封裝產能同樣吃緊，目前微軟、亞馬遜、甲骨文、Meta、Google等輝達GB200主要客戶提前卡位；台積電CoWoS先進封裝產能2025年將規劃倍增，預期供需平衡落在2025年至2026年。
歐洲首家工廠開始動工
在其他地方大力推進晶圓廠之際，台積電於 8 月初也宣佈其在歐洲首家工廠已經動工。據瞭解，這家位於德國德累斯頓的這座製造廠耗資 110 億美元。台積電持有這家名為歐洲半導體製造公司的合資公司 70% 的股份，德國汽車晶片製造商英飛凌科技、荷蘭恩智浦半導體和汽車零部件供應商博世各佔 10% 的股份。
資料顯示，該工廠預計將於 2027 年底投入營運，竣工後將生產 40,000 片晶圓。該工廠將不會用於生產該公司最先進的晶片，而是專注於 28nm、22nm 和 16/12m 節點。
與此同時，台積電還在製程上加大投入。
例如在矽光方面，據台媒透露，台積電近期完成共同封裝光學（CPO）與半導體先進封裝技術整合，預計明年初起逐步送樣，讓2025下半年開始進入到1.6T光傳輸世代亦將搭上這波商機。業界推估，博通、NVIDIA可望成為台積電首批客戶，助益台積電大咬CPO訂單。
業界傳出，台積電與博通共同開發合作的CPO關鍵技術微環形光調節器（MRM）已經成功在3那你製程試產，代表後續CPO將有機會與高速運算（HPC）或ASIC等AI用途運算晶片整合，讓運算訊號能全面進階到更快速度的光傳輸訊號。
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