Výroba waferů v USA stojí jen o 10 % více než na Tchaj-wanu? Ano i ne
V souvislosti s TSMC a výstavbou továren v USA přicházely zprávy, některé i přímo od TSMC, hovořící o vyšších nákladech oproti Tchaj-wanu. Ačkoli dosud v těchto věcech panovala shoda na tom, že náklady jsou nezanedbatelně vyšší (názory se různily co do výše tohoto „bonusu“), přišel nyní web TechInsights s tvrzením, které se snaží předešlé zprávy zbořit a nahradit je hodnotou 10 %.
Proč by se čipy vyráběly v USA, kdyby tam výroba byla dražší?
Své tvrzení staví na dvojici argumentů. Ten první je v podstatě otázkou: Proč by výrobci stavěli továrny v USA, pokud by tam výroba byla dražší než na Tchaj-wanu? Tento argument ovšem padá v okamžiku, kdy přestaneme tuto otázku považovat za řečnickou a pokusíme se na ni odpovědět.
TSMC Arizona (TSMC)
V první řadě je potřeba rozlišovat mezi provozy, které v USA fungují dlouhodobě, jsou udržovány a výroba na nich v podstatě pokračuje, často od minulého století, a mezi nově vznikajícími továrnami. Pokud si tedy položíme otázku, proč výrobci vyrábějí v USA, tak s ohledem na první skupinu továren můžeme odpovědět: Protože nemají jinou možnost. Například Intel si nemůže dovolit ze dne na den zavřít své továrny s argumentem „výroba na Tchaj-wanu je levnější“, neboť na Tchaj-wanu nemá kapacity, kterými by ji mohl nahradit.
Pokud jde o nově vznikající provozy, je potřeba si připomenout, že právě nové továrny na půdě USA po valnou část předchozí dekády téměř nevznikaly, a to právě proto, že výroba v USA byla méně výhodná. Vždyť právě tento fakt, úpadek polovodičové výroby v Americe, vedl tamní značky k sepsání otevřeného dopisu prezidentu Bidenovi. Důsledkem dopisu byl zákon CHIPS Act, který v podobě daňových úlev a dotací podpořil výstavbu právě těch továren, o kterých je nyní řeč.
Další odpovědí na „řečnickou“ otázku je geopolitická motivace. Bez ohledu na to, zda budeme brát čínskou hrozbu vážně či nikoli, na miskách vah reálně figuruje. Výrobci (ať už ve smyslu majitelů továren nebo zadavatelů zakázek) si uvědomují, že v případě útoku Číny na Tchaj-wan by mohli přijít o kompletní výrobní kapacity. V takovém světle vnímají výrobu v USA jako smysluplnou, i když je dražší.
V továrně TSMC (TSMC)
Položení řečnické otázky, proč by někdo vyráběl v Americe, pokud by to na Tchaj-wanu bylo levnější, tedy nelze považovat za argument nebo důkaz (v podstatě čehokoli).
Výroba waferu v USA je jen o 10 % dražší
Druhým argumentem a zdrojem oné 10% hodnoty má být kalkulačka The Strategic Cost and Price Model od Scottena Jonese. Problém je, že podle osob obeznámených se situací sice výsledek Jonesova modelu sice může být správný, ale hovoří o něčem jiném, než předchozí analýzy, které se TechInsights snaží vyvrátit. V první řadě si musíme uvědomit, že neexistují nějaké jednotné či univerzální „náklady“. Jedna věc jsou náklady na wafer z pohledu zákazníka, který u TSMC objednává, druhá věc jsou náklady na wafer z pohledu TSMC. A třetí věc je rozdíl mezi čistými náklady na wafer z pohledu TSMC a s náklady na wafer z pohledu TSMC při započtení nákladů na výstavbu továrny, kde ten wafer vzniká, a její údržbu.
TechInsights sice argumentuje nízkým (2%) dopadem ceny pracovních sil na ceně waferu, což je důsledek vysoké úrovně automatizace a což i podle veřejně dostupných čísel může odpovídat realitě, zcela však ignoruje náklady na výstavbu továrny, kde je naopak cena pracovní síly nejdražším prvkem.
Nejde přitom jen o náklady na výstavbu továrny jako takové. Výstavba továrny v USA není pouze podstatně dražší, ale zároveň trvá podstatně déle než na Tchwaj-wanu. Pokud tedy TSMC vezme dva stejné balíky financí a za jeden začne stavět továrnu v USA a za druhý na Tchaj-wanu, bude továrna na Tchaj-wanu vyrábět (vydělávat) v době, kdy se v USA sotva začne instalovat výbava. Což kalkulace nákladů na wafer postavená na ceně pracovní síly a substrátů těžko zohlední.
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)
Dalším prvkem je samotný fakt, že autor porovnává náklady na wafer, ačkoli finálním produktem není wafer ale čip. Pouzdření, tedy proměna waferu na čipy, je totiž dost zásadní problém. V USA vznikly továrny na wafery, ale chybějí továrny, které by je pouzdřily. Proces výroby čipu tedy probíhá zhruba tak, že v Asii jsou vyrobeny substráty, ty se přepraví do USA, kde se z nich vyrobí wafery, wafery se z USA opět přesunou do Asie, kde jsou rozřezané a zapouzdřené, a odtud se hotové čipy vracejí zpět do USA. Jde tedy o další náklady navíc, které model vyjadřující náklady na výrobu waferu (nikoli čipu) nemůže postihnout.
Závěrem tedy lze říct, že v nákladech na výrobu čipu v USA existuje položka, která je asi o 10 % vyšší než na Tchaj-wanu, ale rozhodně nejde o rozdíl mezi celkovými finálními náklady na čip vyrobený v různých částech světa, pouze jednu dílčí hodnotu.