当地时间 4 月 15 日，三星电子与美国商务部达成一项协议，其将获得来自美国《芯片和科学法案》的 64 亿美元补贴。
这笔资金将用于三星在得克萨斯州泰勒市的新工厂建设和奥斯汀现有工厂的扩建。这将支持为美国关键行业（航空航天、国防和汽车等）生产 AI、高性能计算和 5G 通信等领先芯片。
据了解，三星在美国的新工厂将包括两座晶圆厂、一座研发中心和一座先进封装设施。第一座晶圆厂原计划今年下半年运营，但现已推迟，具体时间未定；第二座晶圆厂可能在 2030 年前。
图 | 三星泰勒工厂（来源：三星官网）
未来几年三星预计将在泰勒市投资超过 400 亿美元。三星在公告中进一步提到，要确保其半导体生态的成功，必须得到公共部门的大力支持，包括更具包容性的教育来培养相关技能人才，及提供更多税收优惠和激励措施。
值得一提的是，在与三星达成协议一周前，美国宣布向台积电提供 66 亿美元的补贴和 50 亿美元贷款，以扩大台积电在亚利桑那州的业务。而在今年 3 月，英特尔也获得了来自《芯片和科学法案》的 85 亿美元补贴和 110 亿美元贷款。
美国《芯片和科学法案》于 2022 年 8 月成为正式法律。该法案将为美国本土的芯片制造提供 390 亿美元的补贴和制造设备成本的 25% 投资税收抵免，以及 130 亿美元用于半导体研究和劳动力培训，并在公共部门（NASA、美国国家科学基金会、美国能源部等）科学技术研究的整体系统中投资 1740 亿美元。
据悉，自该法案出台以来，半导体生态中的公司已经在美国 25 个州宣布了数十个新项目，私人投资总额达数千亿美元。
不过，由于芯片制造的困难性，三星、台积电等新工厂的建设可能没有预期那么顺利。三星于 2021 年 11 月宣布在美国泰勒市投资 170 亿美元设立第一座晶圆厂，但受通胀和其他因素影响，该工厂的成本据了解已经多出数十亿美元。第二座晶圆厂的投资也超过 200 亿美元，具体金额可能还会视情况而变。
高端芯片制造的成本较高，而客户（如英伟达）对价格和性能有严格的要求。三星和台积电在美国的投资和扩展，可能面临美国本土公司如英特尔等的竞争，并需要在满足客户需求和维持利润之间找到平衡。
一位台积电工程师在 Glassdoor 网站曾评论道，台积电的工厂每天 24 小时运行，标准工作时间为 12 小时，且经常需要在周末上班。这种管理风格和文化可能在美国劳动市场面临挑战。台积电最初希望在 2024 年开始在亚利桑那州生产芯片，现在已推迟到 2025 年。
此外，高端芯片制造需要高度专业化的技术人才，美国虽然在科研和技术教育方面具有一定优势，但在实际的芯片制造领域，尤其是复杂的制造工艺方面，经验丰富的工程师数量相对不足。
台积电高管曾抱怨说，美国工人和工程师无法胜任建造和运行如此困难的制造工艺任务。为此，除了在当地培训技术工人，美国工程师也可能需要在中国台湾接受长达 18 个月的培训。
尽管三星提到，为确保晶圆厂的运营，将与小学、高中和大学合作，并利用高达 4000 万美元的资金来培训和发展当地劳动力，但半导体制造涉及极为复杂的技术过程，技术的不断进步要求半导体制造设施持续升级换代。随着半导体技术向纳米级进展，每一步生产过程中的微小偏差都可能导致整批产品的失败。
这可能导致美国新建晶圆厂的生产能力相对落后，比如，台积电预计在 2028 年在亚利桑那州使用 2nm 制程，量产时间至少晚于台积电台湾工厂两年时间。据了解，台积电今年底会在高雄厂部署 2nm 相关设备。
因此，建立一个高效且可靠的生产环境是一个时间长、投资大的巨大挑战。考虑到建立半导体制造能力的时间长度和复杂性，企业、政府及相关利益方需要有足够的耐心和持续的支持，以确保投资计划的实施能够顺利进行。企业也需要在保持技术领先和控制成本之间不断调整，以保持在全球半导体市场中的竞争力。
在当前各国都在加大对芯片领域投入的背景下，尽管美国采取了一系列措施，但要重新夺回半导体领先地位可能并非易事。
参考：
https://news.samsung.com/us/samsung-electronics-to-receive-up-to-6-4-billion-in-direct-funding-under-the-chips-and-science-act/
