Усередині нової фабрики TSMC, де Apple виготовлятиме мікросхеми в США

На вершині нещодавно завершеної будівлі площею 3,5 мільйона квадратних футів, розташованої на 1100 акрах у пустелі Арізони на північ від Фінікса, розміщено гігантський логотип у вигляді пластини з мікрочіпом і літери TSMC.

Тайванська компанія з виробництва напівпровідників Перший завод з виробництва мікросхем в Арізоні, або фабрика, творить історію, оскільки це найсучасніша фабрика з виробництва мікросхем на території США та Яблуко прагне бути найбільшим клієнтом сайту.

CNBC вперше відвідав фабрику в 2021 році, незабаром після запуску TSMC. Спочатку компанія оголосила, що фабрика коштуватиме 12 мільярдів доларів і випускатиме 5-нанометрові мікросхеми до кінця 2024 року. Через три роки ціна підскочила до 20 мільярдів доларів, а повне виробництво відкладено до 2025 року.

Натомість фабрика знаходиться в дослідному виробництві, виготовляє зразки пластин і надсилає їх клієнтам для перевірки. TSMC зобов’язався побудувати на місці ще два заводи до кінця десятиліття із загальною інвестицією в 65 мільярдів доларів.

Проект «значно відстає від графіка», — сказав CNBC президент TSMC Рік Кессіді під час ексклюзивного першого огляду завершеного заводу в листопаді.

«Коли ми приїхали до США, ми знали, що збираємося пройти через процес навчання», — сказав Кессіді. «Чи це дозволяло, навчитися працювати з професіями, навчитися працювати з профспілками, місцеве трудове законодавство. Було багато уроків. Тепер ми подолали це».

За допомогою близько 2000 працівників фабрика збирається виробляти більш просунуті бренди, ніж спочатку планувалося. За словами TSMC, він буде виробляти 4-нанометрові чіпи зі швидкістю 20 000 пластин на місяць.

Згідно зі звітом Morgan Stanley, вафлі коштують понад 18 000 доларів. Ціна продовжила рости, враховуючи TSMC вартість акцій з ним останні два роки.

«Ми бачили, що TSMC може назвати свою ціну, і кожен заплатить її, тому що зараз це надійність і якість, які їм потрібні», — сказав Деніел Ньюман, генеральний директор The Futurum Group.

Очікується, що врожайність фабрики буде «нарівні з нашими тайванськими співвітчизниками», сказав Кессіді. Проте близько 92% найсучасніших чіпів у світі зараз виробляються на тайванських фабриках TSMC, тому США далеко не самодостатні.

«США або будь-якій іншій країні важко або неможливо бути повністю самодостатніми у всьому, що їм потрібно для виробництва напівпровідників», — сказала Стейсі Расгон з Bernstein Research. «Це сон.

Незважаючи на те, що США були батьківщиною мікрочіпів у 1950-х роках і залишалися провідним центром дизайну чіпів, зараз США виробляють лише 10% чіпів у світі, і жодної з найсучасніших. Коли хаос у ланцюзі поставок зіткнувся зі стрімким попитом на споживчу електроніку під час пандемії, дефіцит чіпів, що виник, виявив основні ризики аутсорсингу такої важливої ​​технології.

У разі агресії між Китаєм і Тайванем, землетрусу чи будь-якої іншої події, яка вплине на Тайвань протягом певного періоду часу, «весь ринок, увесь світ може постраждати від відсутності максимальної доступності вузлів», — сказав Ньюман.

Смертоносний землетрус магнітудою 7,4 у квітні ненадовго призупинив виробництво на Тайвані та спричинив збитки TSMC у розмірі 92 мільйонів доларів. За словами Кессіді, будівлі в Арізоні «добре підготовлені» до землетрусів.

Інші побоювання виникли, коли в жовтні під час кампанії новообраний президент Дональд Трамп висловив свою опозицію проти закону про CHIPS на 52 мільярди доларів. Кілька тижнів потому Міністерство торгівлі США остаточно визначило 6,6 мільярда доларів, присуджених TSMC за двопартійним законопроектом.

«Скасування закону про CHIPS зробить американців менш безпечними», — сказала міністр торгівлі Джина Раймондо в інтерв’ю CNBC, додавши, що вона не вірить, що нова адміністрація його скасує.

«Я просто не думаю, що вони збираються це робити», — сказав Раймондо.

Переговори з TSMC про переведення передового виробництва чіпів у США почалися в 2018 році, під час першого терміну Трампа.

«У мене був телефонний дзвінок між головою TSMC і главою Apple», — сказав Вілбур Росс, який на той час був міністром торгівлі. «Apple дуже підтримує ідею появи TSMC».

Роуз Кастанарес, 26-річний ветеран компанії, а нині президент TSMC Arizona, також брала участь у перших обговореннях. Клієнти «хотіли стійкості в постачанні», сказав Кастанарес.

Покладання на бренди з Азії також ускладнило спробу США досягти технологічного домінування. Ось чому президент Джо Байден вразив індустрію чіпів заплутаною павутиною експортного контролю, покликаної перешкодити Китаю рухатися вперед із передовими технологіями.

У жовтні деякі мікросхеми TSMC були помічені в пристроях Huawei, незважаючи на заборону на продаж китайській компанії.

«Ця проблема стара як час», — сказав Ньюман. «Існує багато складних змін маршрутів товарів, щоб перемістити сірий ринок у різні країни, які мають обмежений доступ до найновіших або найпередовіших технологій».

Неподалік, у Чандлері, штат Арізона, Intel він також будує дві величезні споруди.

Американська компанія має зовсім іншу бізнес-модель, розробляючи та виробляючи власні чіпи, тоді як TSMC виробляє чіпи лише для інших. Відносини між двома компаніями міцні, сказав Кессіді.

«Ми зустрічаємось [Intel] щотижня, і відгуки свідчать про те, що ми допомагаємо їм підвищити свій рейтинг, — сказав Кессіді. — Ми допомагаємо їм тренуватися на більш просунутих матеріалах, тому я думаю, що вони дуже задоволені тим, що ми робимо».

Обидві компанії відклали графік повного виробництва на своїх нових заводах в Арізоні. Але там, де TSMC залишається беззаперечним лідером у виробництві передових чіпів, Intel знову і знову спотикається.

Обидва також змагатимуться за дефіцитний ресурс у американській індустрії мікросхем: працівників.

«Коли ми закінчили будівництво цього заводу, це був справді перший передовий виробничий завод, який будувався в Сполучених Штатах принаймні за 10 років. Напівпровідники — це дуже, дуже складна технологія», — сказав Кастанарес з TSMC. «Досвід не тут, у Сполучених Штатах».

На початку проекту TSMC відправила близько 600 інженерів на навчання в Тайвань. Інженер з інтеграції процесів Джефф Пац провів там 18 місяців, починаючи з 2021 року.

«Суть полягала в тому, щоб піти і зробити речі, чи не так? І дізнатися, як вони створюються», — сказав Патц. «Треба мати кухню, щоб готувати».

TSMC також залучив експертів з Тайваню на трирічні тимчасові завдання. До завершення роботи всіх трьох заводів компанія планує найняти щонайменше 6000 працівників.

«Ми активно набираємо інженерів в університетах Арізони та США», — сказав Кастанарес. В університеті штату Арізона “навіть є те, що вони називають днем ​​TSMC”.

Вода є ще одним дефіцитним ресурсом, який потрібен у надлишку.

Оскільки Тайвань нещодавно зіткнувся з найгіршою посухою майже за століття, TSMC не чужа переробка величезної кількості води, необхідної для виробництва чіпсів. TSMC потребуватиме 4,7 мільйона галонів води щодня, щоб запустити першу фабрику в Арізоні, але скоротить цей попит до 1 мільйона галонів на день, частково шляхом переробки приблизно 65 відсотків цієї води, повідомила компанія.

Для виробництва мікросхем також потрібна величезна кількість енергії.

TSMC побудувала сонячну енергію на місці, але цього недостатньо, щоб забезпечити 2,85 гігават-годин на день, необхідних для запуску першої фабрики. Це еквівалентно електроенергії, яку споживають приблизно 100 000 будинків у США. TSMC заявив, що купує кредити на відновлювану енергію, щоб компенсувати це. Але на тлі буму центрів обробки даних, що підживлюються штучним інтелектом, найбільше комунальне підприємство Арізони попередило, що пропускна здатність передавання може закінчитися до кінця десятиліття.

Тоді ж TSMC планує розпочати виробництво на своєму третьому заводі в Арізоні, який, за словами Кессіді, «ймовірно, буде 2-нанометричним і більш досконалим».

TSMC також розширює свій глобальний слід. У лютому компанія відкрила свою першу фабрику в Японії, а в серпні почала будівництво заводу в Німеччині вартістю 11 мільярдів доларів.

У США Кессіді сказав, що TSMC також, ймовірно, продовжить розширення.

«Є місце для великої величі», — сказав Кессіді.

Подивіться повне відео про кадри, які раніше не бачили на заводі TSMC в Арізоні: https://cnbc.com/video/2024/12/12/inside-tsmcs-new-chip-fab-where-apple-will- make – бренди в нас