集微网消息，距离台积电宣布美国设厂决定过去了一年多时间。这期间，美国新任总统拜登上台公布了一揽子补贴计划，亚利桑那州干旱情况日渐严重，供应商汉唐突发内乱……都给台积电的新厂建设计划蒙上不确定性。
供应商内乱 无尘室设备合同去向不明
8月23日，台积电最大的无尘室设备供应商汉唐发布公告称，有关台积电海外建厂的方案，该公司目前尚无任何接洽或信息。作为公认的台积电美国新厂的潜在受益者，汉唐的这份公告暗示着什么？
截图@汉唐公告
台积电美国新厂包含无尘室、电气管路系统、排气系统，水气化等相关工程，总投资金额预计超过新台币500亿元。据业内人士透露，和台积电合作多年的汉唐包揽了最大份额的工程项目。早些时候，汉唐为因应台积电赴美国设厂而成立美国子公司。随着台积电美国厂正式下达订单，汉唐也宣布将对美国子公司启动增资计划。
从台积电去年宣布美国新厂计划以来，这项投资案就受到业界多方关注。这座月产能规划为2万片12英寸晶圆的工厂，不仅代表着美国扶持本土芯片制造业的努力，还可能是美国重启芯片制造黄金时代的重要契机。
图源：台积电
然而，汉唐高层的人事变动拉响了警报。台积电早前对此表示过担忧，汉唐承诺，新一届董事会更替不会影响后者在亚利桑那州建厂的进度，这项合作仍是汉唐的首要任务。
但事态发展和汉唐之前所说大相径庭。根据汉唐预估，今年7 月份预计能够和台积电完成设备价格的谈判，9月份有望开始为台积电装备工厂。然而，这一切设想仅在汉唐的一纸公告后全然作废。台积电新厂建设遭遇困难，无尘室设备订单究竟花落了谁家？
事实上，摆在台积电面前的又何止内忧。
美国发布缺水警告 用水大厂冒险设厂？
当地时间8月16日，美国联邦政府宣布科罗拉多河（Colorado River）的主要水库之一米德湖（Lake Mead）已出现水资源短缺。这意味着，依赖这条河源的多个州自明年开始将面临缺水危机。其中包括台积电新厂所在地——亚利桑那州。
亚利桑那中心水资源减少，Kelly Anderson预计他可能会更多地休耕@ KJZZ
亚利桑那州大约 38% 的水资源供应来自科罗拉多河。据美国干旱监测机构称，目前亚利桑那州的绝大多数地区处于“严重”干旱等级，而凤凰城则当属美国最热最干燥的城市，每年总降雨量不到 8 英寸（合203mm）。据了解，该州其他许多快速发展的郊区迄今无法获得所需水资源。名副其实的“用水大厂”台积电或许正面临严峻考验。
中国台湾“民众党”之前在Facebook官方账号上提到，台积电台湾厂区的日用水量达到15.89万吨。在台湾2020年因没有台风登陆而陷入史上最严重干旱的情况下，即便台积电采取了许多节水措施，要满足日用水量仍要花费一番功夫。
针对亚利桑那州的缺水问题，台积电在一封电子邮件中回应称，目前预计不会对新厂建设计划造成“任何影响”，不过该公司将 “持续密切关注供水情况” 。
根据BBC的一项调查结果，台湾地区的水价平均每吨11元新台币（0.39美元），负担率排名在被调查的35个国家及地区中位列第二，是韩国水价的一半，是美国水价的四分之一。除了水资源成本，根据美国半导体行业协会（SIA）和波士顿咨询集团（BCG）发布的一份报告，在美国运营一座晶圆厂，以10年总拥有成本（TCO）看来，将比中国台湾、中国大陆以及韩国等地区高出30%-50%，差额约在30亿-200亿美元左右。
此外，国内某半导体工程建设专家对集微网表示，高精度半导体设备对于微振动、空气质量等条件都有严苛的要求，因为这些因素都与芯片良率直接挂钩，消除这些影响则意味着建设成本的提高。该人士举例称，风沙对整个晶圆厂未来的运行维护有很大的影响。如果空气质量糟糕，对于新风处理的过滤和清洗成本就会大幅提高。同时半导体工厂能耗高、产生的污染物种类也多，对供电供水和废弃物处理都有很高的要求。
因此不禁让人好奇，以大峡谷和贫瘠沙漠而闻名的亚利桑那州，为何会吸引台积电“冒险”设厂？
比水资源更重要的是……
相比匮乏的水资源，亚利桑那州在电源、基础设施和人才等方面都具备十足的优势。
麦肯锡高级合伙人Bill Wiseman认为，晶圆厂最重要的基础设施无非是电力，以及更多的电力，在那之后，才会担忧水的问题。他指出，每片晶圆所含的水成本可能只有几美分，因此从来都不是真正的焦点所在。
在美国，亚利桑那州在电力、铁路、高速公路等现代基础设施发展上尤为突出。从1950 年代开始，受摩托罗拉及其他一些半导体公司的推动影响，亚利桑那州逐渐发展成为美国芯片设计与制造行业的前锋。除了拥有可用土地面积外，当地的基础设施建设、人才体系日益完善。
去年，台积电新厂所在地凤凰城市政府承诺将斥资2.05亿美元为台积电改善公共基础设施，其中3700万美元将用于改善供水基础设施，1.07亿美元将用于下水道和废水处理系统。
同时亚利桑那州作为在美国开展业务成本最低的地区之一，不仅提供有利的税收优惠支持，还没有繁琐的政府法规，一直以来吸引了大批半导体公司在这里“落户”。根据亚利桑那州商务厅（Arizona Commerce Authority ）的数据，该州在美国各州的半导体制造业就业、半导体行业就业集中度及半导体出口方面的排名均位列前五。
图源@Arizona Commerce Authority
在这里，不仅有芯片制造商英特尔、德州仪器，还有设备供应商KLA、ASML，以及材料提供商应用材料等。从设备、晶圆厂、封测甚至到半导体供应商，亚利桑那州拥有的庞大生态系统有望为台积电提供一条合理化成本的路径。贴近客户、就近取材这一点可谓极具吸引力。
尽管如此，在美国长期实行的“轻资产”战略下，几十年来熟练技术人员和工程师的数量大幅缩水。有数据显示，在2019年美国电气、电子和通信工程研究生学位中，外国学生比例超过三分之二。解决人才瓶颈问题已成为美国乃至全球芯片制造业发展的重要课题。
另外，随着美国前任总统特朗普卸任，亚利桑那州州长 Doug Ducey这位昔日亲密盟友与拜登政府的关系是否会影响台积电建厂进度也是一个未知数。截至目前，美国针对芯片制造业的补贴计划还未出炉，台积电等海外厂商是否能获得令其满意的财政补贴也很难说。
写在最后
在解决上述问题之前，不妨将目光拉回到台积电决定设厂之前。一座晶圆厂究竟代表什么？满足内需的产能？亦或尖端制造业的话语权？
AMD创始人Jerry Sanders曾经说过这样一句话，“真男人要有自己的晶圆厂（Real men have fabs）”，以此来强调AMD对比fabless的优势。尽管时过境迁，AMD的晶圆厂业务已经发展成为如今的格芯（Globalfoundries），但结合当前的时代背景，这句话似乎也折射出晶圆制造的战略意义。
随着去年台积电、英特尔相继宣布建厂计划，亚利桑那州已经成为美国振兴尖端芯片制造计划的最大赢家。未来，该州将拥有英特尔的两家新工厂及奥科蒂洛（Ocotillo）园区的其他四家晶圆厂（晶圆厂12、晶圆厂22、晶圆厂32 和晶圆厂42），台积电新厂以及来自美敦力、恩智浦、Microchip等公司的晶圆厂。据悉在美国的要求下，台积电未来三年里可能会在亚利桑那州建造 6 家晶圆厂。随着芯片制造集群疯狂涌入，亚利桑那州的资源能否支撑起这些公司的未来运营恐怕还是未知数。（校对/思坦）