9个月之前，我写了《台积电在好意思国建厂，咱们的先进工场在哪》一文。最近的几个月，事情发生了不一样的变化。泉源是台积电的新厂如故在亚利桑那紧锣密饱读的伸开前期使命，且和我当初臆测的那样，畛域远超预期，而另一个巨头三星紧随其后计算加码德克萨斯的奥斯汀，建立更大型的工场。同期，好意思国政府也一直试图鼓舞格罗方德的进一步扩产。
好意思国在抢产能的同期，连接动手打压中国芯片产业，2月8日，好意思国国际交易委员会（ITC）对针对中国筹商公司发起337探望；3月1日，好意思国东说念主工智能国度安全委员会（NSCAI）向好意思国国会提交了一份长达756页、对于东说念主工智能领域竞争的申诉，命令好意思国政府连接在微电子产业打压中国、休止中国的高端半导体制造才调，从而“保持对中国的泉源”。
而国内天然之前掀翻了百城造芯热，关联词现时相对收效的仅有上海无锡合肥西安北京这几个城市，前段时段武汉弘芯神气更是把我国芯片制造业推优势口浪尖。
此次我将会在制程本领，资金，东说念主力，开辟，市集，供应链，水电气，环保，政策九个维度和读者们聊聊建立一座当代化晶圆厂的难度（晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片），试图用寥寥千言展示如何完成一项大工业神气的全貌，以及我国当下芯片产业的难处。
现时而言，集成电路制程竞赛进入了坐5进3的阶段，每闲居毫米的集成度高达近2亿个晶体管。回望40多年前，X86王朝的始创者8086,只是只须4万多个晶体管，更先进的制程天然带来更高的集成度和更快的速率，天然也无尽拓展了咱们这个丰富的世界。20年前能让我粗犷半年的赛扬5，2.0Ghz的台式机，性能如故被今天的百元低价手机远远甩在死后，而1978年时一台近千万好意思元的超等谋略机（而且对我国退却出售），其性能如故被国内某物联网公司出品的价值7元的芯片（还只是是40纳米制程）斩落马下。英伟达的A100，在连续刷新着AI谋略的性能岑岭，而苹果M1也用实力解释了5nm制程芯片并非浪得虚名。
而国内许多新入局的玩家，没能撑下来的第一个问题就在于团队本人并不掌抓本领；或者出于某种原因，无法将纸面上的本领贵府变为实打实的家具。一般来说，这几年能够把神气作念起来的公司；要么本人就有终点普遍的研发才调——
比方参与出资成立合肥长鑫的兆易更正，其本人等于A股主板上市的存储联想大鳄；
要么等于领有长久的才调成立，比方武汉的长江存储，在CEO杨士宁的带领下，从32层决策运行少许少许穷举，到今天以量产64层专有Xtacking本领的固态颗粒，并行将量产世界主活水平的128层颗粒，还推出了我方的原厂固态硬盘品牌——致钛；
要么本人等于国际巨头，比方刚刚在西安完成扩展的三星存储，以及投资合肥晶合的台湾力晶。
他们都领有浩如瀚海的专利体系和使命规范。能够在保证神气进展的同期，尽可能戒指老本。反不雅屡屡暴雷的这些“芯骗”公司，比方南京德科码，筹商是建立一座8英寸工场作念cis代工，关联词本领来自于以色列某公司的高价授权，我方莫得才调把本领力回荡为家具力，也融不来填塞的资金，尽管南京经开区筹商率领在当中作念了终点终点大的用功，关联词幸免不了一地鸡毛的终端。
晶圆厂本人并未低廉。动辄几百亩的占大地积，此外由于使命环境特殊，需要建筑本人具有更强的抗千里降性能和更长的稳按期。土建报价时常高达数十亿东说念主民币。同期运转时的巨额原料一般依赖现场提供，这些外围开辟本人的成立和温雅条约也需要一个较长的供应周期和健康的资金供应链。台积电南京厂2万片12寸16纳米制程就耗资30亿好意思元，而即使是比较逾期的90-150纳米制程，12寸厂的耗资也在百亿东说念主民币畛域，以上这照旧建立在我国领有练习的土建产业和便利的配套的前提下。
关联词一次性拿出近百亿现款，对于我国绝大多数城市的投资基金或者无为的芯片联想团队，不得不说亦然一种无可奈何。而耗尽巨资的工场一朝遭逢事故或者停业，其价值时常十不存一。
曩昔，从西门子旗下英飞凌分拆出的内存巨头奇梦达，在好意思国耗资20多亿好意思元成立了一座12寸晶圆厂，该厂被收购的时候，只是卖了1.73亿好意思元。是以，晶圆厂一开建，就必须要作念最坏的盘算，即使是历史上的国际大厂，也时常濒临一个季度损失几十亿的困顿逆境。是以谁能拿到更多的资金，是这家公司能不成蹈厉奋发的基础撑持。
前几年，国内一直有一个呼声，说咱们短缺多数的晶圆厂筹商专科的东说念主才。但实质上，万元驾驭的薪酬和超长的使命时辰本人，等于最佳的劝退。1980年代，好意思国晶圆厂的无为工东说念主，每小时的工资是5好意思元驾驭。而到了2020年代的今天，大部分晶圆厂的MFG，即出产制造部门，平均时薪以致比这个数还要低。即使是台积电，平均也只可给出35万东说念主民币一年驾驭的薪酬，比较同行当中的联想公司和开辟商，差了一大截。这照旧建立在作念二休二，上班时辰与外界失联这些前提下的。
在一个发展的终点完善，关联词企业昭彰能源不及的行业，势必濒临的等于待遇长久处于较低水平，而使命压力大到惊东说念主，加班时不测身一火，在这一转并不是什么特殊的事情。是以，北上广主城不一定是妥当晶圆厂的方位，而是应该迁徙到二线城市的郊区，并由运营方和当地政府结伴建立寥寂的住宅区和配套的造就设施。指望晶圆厂的无为职工去承担一线城市的高房价和高活命老本，时常不太推行，关联词这与能不成留下东说念主才，却又息息筹商。
提及晶圆厂的开辟，许多东说念主第一时辰能思到的，可能是被炒的火热的光刻机。作为中枢光学开辟，光刻机如实终点紧迫，关联词，值得咱们贬抑的不单是是光刻机。除了它除外，cvd千里积，离子注入，CMP研磨抛光等一系列开辟都掌抓在以好意思国为首的西方国度的开辟公司手里。
以知名的应用材料公司为参考，他们的年营收看上去不太多，大约在120亿好意思元驾驭，以致距离台积电还有终点大的距离，关联词其每年的盈利一般在30亿好意思元驾驭，这照旧建立在其职工薪酬和各项激勉比晶圆厂高出50%的情况下，而且他们事实上掌抓着一座晶圆厂的命根子，能以什么样的价钱拿到什么样的开辟并用开辟作念出什么样的工艺，基武艺关一座圆晶工场的成败。
某位参与过国产先进制程研发的前辈也曾这样告诉我：“其实先进制程研发终点终点苦逼，筹商致密研发的率领确认学术界后果，推导出XXX种决策，研发东说念主员需要夙兴昧旦的在最短的时辰内把以上决策全部作念出历练品，并确认终端详尽各方面性能，在开辟厂的扶持下，使用开辟厂请托的量产或者试产开辟，完成神气工艺经过和工艺参数的制定，况兼与启动大客户一皆进行量产纪律的实验，还好，他的启动大客户叫华为，那颗芯片叫麒麟710A，关联词即使这样，因为种种原因，这枚芯片在迁徙过程中推迟了近一年时辰才量产。”
而这当中晶圆厂本人的本领力量，将会决定制程的实质水平，比方雷同的开辟，台积电不错用到7纳米制程上，联华电子和中芯国际概况不错拿它作念出来14纳米制程，而水平更低的厂商，可能就只可拼集作念28纳米制程了。
而国内开辟商经过不懈用功整合到一皆，现时也只是请托了一座110纳米制程的8英寸晶圆厂，这照旧建立在中央和北京市筹商部门勉力扶持的前提下。所谓的国产28纳米成套开辟，东南亚华人群都还只是是锁在深闺，无东说念主问津。而开辟，本人就依赖于用户的连续使用和反应，只须形成正向轮回，才调在连续迭代中提高，罗马不是一天建立的，ASML作念EUV光刻机，用了20多年，这些开辟，是建立在所有这个词这个词西方世界的全产业链，干预了千亿好意思元的经费，几十万工程师为之激越了20多年的基础上。那么，咱们的开辟厂的销量和盈利才调确切不错撑持这样的研发和行使，而不是把家具作为念银行典质物，或者只是只是一项治绩工程吗？
有一个很推行的问题，投资方耗尽巨资的工场土建完成了，开辟安装了，东说念主员配皆了，工场投产的时候，可曾研究过，出产出的家具卖不出去若何办？哪怕是台积电在南京的那座16纳米工场，在开张的第一个岁首里，也因为如此这般的原因，亏掉了卓越数亿东说念主民币。显著联想公司会更倾向于老牌的工场，以致不吝濒临更长的请托期和更高的单元面积老本。
重庆在这个问题上也曾吃过亏，曾被视为重庆市2007年工业神气“一号工程”的渝德科技，4年后，痛苦地换了主东说念主。当初为相连该神气，重庆市接受了先由方位政府投资约15亿元建好厂房及筹商设施，待台湾茂德科技搬迁完成后，再向方位政府买回这些厂房及设施的格式。这一格式大大裁汰了投资方的风险及财务压力。
关联词即使这样，由于订单不及，这座工场每年损失高达4亿东说念主民币驾驭，最终在2011年作价1亿元东说念主民币卖给了中航工业，自后在2018年又转手给了华润微电子，与当初台湾东说念主的10多亿的干预比较,不错说是十不存一。
天然我国出产了世界上绝大多数的单晶硅材料，关联词硅晶圆的供应主要依赖于德国韩国和中国台湾地区，此外皮出产过程中，波及到的各式气体和液体多达数百种，业内戏称为“凑皆了一所有这个词这个词元素周期表”，而这当中许多化学品，依赖于日本和台湾地区的供应商。国内虽有替代，关联词从业企业多半畛域不大，家具品种不若何皆全，以低端家具为主，在价钱上与国际同行也莫得昭彰优势。这亦然建立在我国天然是一个化工大国，但却不是化工强国的推行基础上。即使是最基础的空气液化隔离系统这块，大部分晶圆厂使用的是联华林德和法液空这些国际巨头的空分装配，现时明确接受国产的只须青岛芯恩的那套来自于杭氧的空分系统。
除了原材料除外，晶圆厂还要耗尽多数的水，电力，和燃气。近期，台湾地区进入干旱气象，而为了兴奋工场日常所需，台积电不得不利用水车一回一回的从外地加班拉水，尽管这样一天只可保险几百吨的新水供应量，只是占据用水量的1%不到，而台积电的出产只可利用对废水连续的轮回，对废水的处理才调亦然对晶圆厂的无声锤真金不怕火，一般情况下每一滴水，都要在工场里参与3-5个不同的工艺段，而跟着制程的连续逾越，用水量在将来将会连接擢升一个数目级到每天数十万吨新水。
雷同，越是先进的制程，耗尽的电力也就越恐怖，现时情况下，台积电一年要耗尽140亿度电力，概况与深圳全市全年的用电量终点，而将来跟着更大功率的EUV光源的使用，用电量将会连接以较快的速率攀升。同期，不表示的电力对晶圆厂形成的损失也诟谇常惊东说念主的，以本年2月德州停电为例，三星在奥斯汀的工场因为大雪导致停电，每天的损失高达数千万元，并进一步加重了固态硬盘供应的垂危。这也解释了缺水和供电不稳的地区，晶圆厂的落地就变得终点贫乏。
而雷同的问题还得研究，消费多数的水电气之后，使用了多数的剧毒化学品，出产的不单是是家具，还有多数的“三废”，这些烧毁物能否正当合规的安全处理，达标排放，亦然要消耗多数的老本的，天然也许能变废为宝，前文中所述台积电的废水再利用计算，每天不错从废水中富集10吨的硅沙，一方面减少了浑浊，另一方面这些回收物又能连接在产业链里流动。
临了说说政策方面。“百城造芯”的通顺式发展，一度闹剧化的成分，其实方位政府的热情，也起到了引风吹火的作用。计算经济时间，由于我邦交通和物流基础设施的不发扬，导致了咱们必须在大部分地区设立寥寂的工业体系，一省之内必须寥寂建立些许工业体系，从钢材煤炭到家电汽车，每个城市都有寥寂的工场，而这些工场本人囿于发展进度和发展畛域，时常由于产能畛域较小，不成充分的把家具的单元老本戒指下去。
但在现时大环境下，详尽研究国内国际两个大局，只是因为方位的GDP增长压力而上马，不研究腹地是否具有合适的芯片产业撑持才调是不行的。不成为了GDP或者为了集成电路而去集成电路。
同期，切记不成出现红眼病，不成因为邻县邻区建立了一座国度投资2000多亿的工场，就因此感触腻烦恨，以致明知说念对方在本领，资金，市集等诸多方面有昭彰的过错，以致是明确的骗子公司，却还要往内部跳。同期在干部梯队成立上，多充实一批来自于出产一线的工程本领东说念主员，以及领有丰富告诫的高校硕博士。这方面合肥的告诫值得鉴戒，最近十年，合肥在高技术行业的突飞大进，不单是是依赖于中科大，合工大和安大，更在于从世界各地引进了多数的东说念主才，以至于集成电路行业内有个见笑，为什么一群外省市的博士们，到了合肥作念出了一系列收成，而他们的家乡却屡屡被骗呢？
总的来说，建立当代化的晶圆厂这件事，说到底，是工业国和发扬国度才需要研究的问题，亦然我国在向着更高的产业维度迈进之路上必须不休的问题。在我国的工业发展的说念路上，咱们在光伏，半导体披露，新能源等诸多行业都也曾在发展初期濒临过如现时芯片业肖似的问题，关联词现时来看这几个领域在经过了前期的繁芜发展后，经过政策修正指令和资金本领干预荟萃，在充分竞争和淘汰后的终端还算理思，出身了一批有竞争力的企业。
旧年底的中央经济使命会议强调“针对产业薄弱纪律，施行好症结中枢本领攻关工程，尽快不休一批卡脖子问题”。面对重中之重的芯片制造业，短期上濒临的严峻挑战苏群解说菲律宾赛后，更应该成为咱们把造芯这件事作念好，作念强的能源。