苹果美国芯片供应链内部，藏不住了

从晶圆加工到服务器组装。

半导体是数字经济的基础技术，从智能手机到汽车再到导弹系统，无处不在。它们是在美国发明的，且大部分至今仍在该国设计。但如今它们主要在世界的另一端制造。

在两任总统的领导下，美国政府施加压力并提供激励措施以将芯片制造迁回本土。他们将目光投向了苹果(Apple)等公司，这些公司虽然不自己制造芯片，但却设计了最复杂的芯片，并且有影响力将至少一部分芯片制造带回美国。

苹果带作者参观了合作伙伴的设施，以了解美国芯片供应链的重生。这项刚刚起步的努力落后亚洲几十年，但这是一个开始。

供应链的起点是位于德克萨斯州谢尔曼(Sherman)的GlobalWafers美国工厂。它采用纯化的硅岩（北卡罗来纳州的沙子是其良好来源），并将它们加工成12英寸的晶圆，这些晶圆随后将被印上数万亿个晶体管成为芯片。

在高温炉中熔化硅岩，这是硅晶圆工艺的第一步

经过研磨和开槽的硅锭

晶圆分拣设备

这些岩石在2500华氏度的温度下熔化，在一台35英尺高的被称为单晶炉的机器内形成完美的硅“晶体”。这些机器实际上将硅晶体生长成重达数百磅的圆柱形硅锭。

硅锭用线锯切割成晶圆，晶圆穿过多个机器进行抛光、测试和装箱，以便送往供应链的下一个阶段。

使用线切割技术将部分晶体切割成晶圆形状

硅晶圆在德克萨斯州谢尔曼的一家工厂进行抛光

在芯片制造厂（即晶圆厂）内，最令人着迷的事物之一是错综复杂的架空运输系统，它将晶圆从一台机器运送到另一台机器。晶圆在特殊的吊舱中穿行，这些吊舱在一个类似于纽约地铁的轨道系统上运行，设有普通线和快车线、停靠站以及复杂的调度系统。

GlobalWafers拥有这样的系统，尽管真正错综复杂的系统位于更庞大的晶圆厂内，例如台湾积体电路制造公司(TSMC)正在亚利桑那州建设的晶圆厂。这些晶圆厂每天运送晶圆的距离总和相当于绕地球40圈。

在谢尔曼研磨后的一片硅晶圆

下一个阶段是像台积电那样的芯片代工厂。在这里，晶圆在极度复杂的机器内被印上数万亿个晶体管图案，这些机器执行的多项任务挑战了物理学的边界。难怪这种机器每台造价高达4亿美元。

众所周知的极紫外(EUV)光刻机将激光射入熔融的锡中以产生EUV光，这种光在地球上自然界是不存在的。它将这种光从极其光滑的反射镜上反射出去，这些镜子如果按比例放大到美国的大小，其最大的凸起也不会比人类的头发厚多少。在中间，光线从类似模板的东西上反射，模板上印有芯片数十亿个晶体管的图案。光线将数百个芯片绘制到以超过20倍重力加速度飞速旋转的晶圆上。

凤凰城ASML培训中心的工人正在处理EUV光刻机的部件

完成的硅晶圆具有镜面般的表面

台积电在亚利桑那州沙漠中建造了一座芯片工厂。另一座计划于明年开业，第三座将于2030年开业。该公司还计划在稍后建造另外三座晶圆厂，以及两座“先进封装”设施，在那里晶圆被切割成单个芯片并插入连接器，以使它们能够在设备中发挥作用。它总共购买了约2000英亩的土地，用于一个据称耗资1650亿美元的项目。尽管规模如此庞大，但与该公司在中国台湾建造的设施相比仍相形见绌，其中包括四座每月生产超过10万片晶圆的设施。亚利桑那州的台积电在十年或更长时间内可能都无法达到这个产量。

台积电亚利桑那州工厂制造苹果的A16芯片，这是为iPhone15和入门级iPad提供动力的逻辑芯片。iPhone17的A19芯片使用了更先进的技术，该技术目前仅在中国台湾提供。英伟达(Nvidia)的BlackwellAI芯片也在亚利桑那州台积电制造。芯片必须运往亚洲进行封装步骤。

苹果帮助台积电发展成为全球芯片领导者，为该公司提供了建设新工厂（主要在中国台湾）所需的宝贵客户承诺。英特尔(Intel)等美国芯片制造商需要这些承诺来扩大其在国内的制造规模。

凤凰城的新建筑

在这些设施中没有看到很多工人。芯片制造是高度自动化的。美国试图将该行业迁回国内并非因为它能带动大规模就业。它这样做是为了解决战略脆弱性，而这需要保持竞争力的运营。

供应链的最后阶段是设备组装。苹果在休斯敦的富士康(Foxconn)工厂有一个规模不大的运营点，每小时组装约10台AI服务器。苹果正在该地点增加更多制造业务，计划将那里的一个空仓库变成一条装配线，以制造MacMini台式电脑。与iPhone相比，这对苹果来说也是一个小众产品。

位于休斯敦的苹果服务器测试线

供应链这一阶段的缩写是FATP，即最终组装、测试和包装的简称。工人将组件拼装在一起，测试设备以确保一切正常运行，并将其打包以备发货。

位于休斯敦的苹果服务器最终装配线

最终组装是苹果供应链中劳动力密集度较高的部分。休斯敦的装配线雇佣了数百人，但与亚洲的装配线相比微不足道，后者的工厂可能有数十万人制造iPhone。

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