Už v loňském roce jsme upozornili, že v USA nejsou kapacity ani technologie na pouzdření čipů, které továrny TSMC vyrobí.

V posledních letech sice v USA vznikla celá řada továren na „výrobu čipů“, ale všechny jsou specializované na stejnou fázi výroby a vše, co je před ní a po ní, zůstalo tak nějak stranou, mimo pozornost, a nerozvíjelo se dostatečnou rychlostí.

• TSMC k USA: Pokud zavedete cla, neručíme za plánované dokončení továren v USA ^{květen 2025}

Když to vezmeme od začátku, od surovin, potřebujeme předně křemík a další substráty. Křemík se vyrábí z křemene a dostatečně čistý křemen se těží v USA u Spruce Pine (detaily zde). Jenže továren, které z křemene vyrábějí 300mm křemíkové wafery není mnoho a naprostá většina výrobních kapacity je mimo USA. K aktuálně pěti největším subjektům se řadí WaferPro, SUMCO, Shin-Etsu, SK Siltron a Siltronic AG. Z této pětice má továrny na území USA pouze WaferPro a to ještě část (ostatní jsou v Japonsku). SUMCO a Shin-Etsu jsou japonské, SK Siltron korejský a Siltronic AG Německý. Některé z nich mají i továrny v USA, ale většinu kapacit mimo. Protože kapacity továren v USA byly dimenzované na americkou poptávku (výroba mimo USA je zpravidla levnější), můžeme počítat s tím, že křemík do nově otevřených továren proudí z různých koutů světa, tuzemská výroba nemůže poptávku pokrýt. Ještě zajímavější je to s ostatními substráty, které z největší části dodává Čína.

Křemíkový ingot a nařezané wafery (WaferPro)

Pokud jde o litografickou fázi, mají Spojené státy štěstí (které si vlastně samy zařídily), že nizozemská ASML již nedodává (E)UV stroje do Číny, takže má kapacity na výbavu amerických továren. Tam, na 4nm linkách TSMC, již vznikly první wafery. Namalováním čipu na křemíkový plátek to ovšem nekončí, oplatky je potřeba rozřezat a zapouzdřit, aby s nimi bylo možné dále manipulovat.

Křemík potřebuje zapouzdřit. V USA neexistují komerční továrny pro pokročilé metody pouzdření a továrny pro základní pouzdření jsou plně vytížené, protože byly dimenzované na kapacity waferů před vlnou výstavby v roce 2021 (AMD)

Zde je další kámen úrazu, americké továrny společnosti Amkor byly jednak dimenzované na tradiční objemy americké výroby (expanze TSMC, Samsungu a vlastně i Intelu na americkém území znamená, že pro tyto linky chybějí pouzdřící kapacity). Problém není jen v objemech pouzdřících linek, ale i v jejich výbavě, která je z dnešního pohledu zastaralá. Amkor technologicky zvládá pouzdřit klasické procesory, kde nejsou potřeba spoje křemík-křemík či křemík-můstek-křemík. Na klasické technologie má linky, jen chybí kapacity. Na CoWoS a podobné chybí i linky.

• Výroba v USA vychází TSMC o ~30 % dráž než na Tchaj-wanu ^{leden 2021}

Z čínských substrátů a křemíkových oplatkových polotovarů z různých koutů světa se s pomocí nizozemských promítaček namalují čipy a tyto placky pak musejí putovat zpět na Tchaj-wan, do domoviny TSMC, kde jsou rozřezány na kostičky, zapouzdřeny, a pak odeslány zpět do Ameriky.

Výrobní náklady na čipy vzniklé v Americe, obzvlášť na ty pokročilejší, zprvu budou podstatně vyšší a to nejen z důvodu vyšších výrobních nákladů továren na území USA, ale také z důvodu dopravy substrátů na větší vzdálenosti a především několika letů navíc (Amerika-Asie-Amerika), které budou nutné, dokud Amkor neotevře nové linky vybavené na klasické i pokročilé pouzdření.

Kdy se situace změní, není jasné. Podle indicií z loňského roku by první rozšíření kapacit mělo nastat ještě před koncem letošního roku. Pravděpodobně se ale nebude týkat CoWoS technologie, nebo jen okrajově. Čipy pouzdřené tímto způsobem, tedy zejména výkonné akcelerátory, si nadále budou před nástupem do zaměstnání užívat dovolenou na Tchaj-wanu.