台积电亚利桑那工厂停电 苹果芯片晶圆报废
消息人士透露，上季度末为台积电供货的工业气体设施发生停电，导致该公司位于亚利桑那州的Fab 21芯片晶圆厂生产中断。此次事故导致芯片制造所需的关键原料供应中断，迫使该工厂至少停产数小时。受影响的客户包括苹果、英伟达和AMD，数千片正在生产的芯片晶圆因此报废。
该事件发生于9月中旬，起因是外包供应商林德的供气故障所致。台积电在台湾地区多数采用自主供气，但亚利桑那工厂选择外包供气业务。虽然事故难免发生，且保险可能覆盖部分损失，但据我所知，林德公司已被要求查明并纠正此次停产原因。当 记者 就事件详情致电并邮件联系林德公司公关代表寻求置评时，对方多次未予回应。
台积电亚利桑那工厂今年第一季度实现盈利，彰显这家台湾企业即便在美国等高成本地区也能快速扩产、高效产出芯片的能力。但第三季度净利润暴跌99%至仅140万美元，令业界困惑不已。有撰稿人迅速得出结论，认为“成本上涨吞噬了巨额利润，给公司运营带来压力”。而此前未曾披露的九月停产事件，为利润下滑提供了另一种解释。
台积电在回应记者关于此次停产的详细报道时表示：“亚利桑那工厂已开始为台积电营收作出积极贡献。但公司利润受多重因素影响，需长期观察。” “我们此前也声明过，海外芯片晶圆厂的产能爬坡将导致2025年起未来五年毛利率被稀释。”
遗憾的是，该公司拒绝立即回应此次生产中断问题。
芯片晶圆厂停产实属罕见，至少对台积电而言如此。鉴于设备成本极其高昂，其工厂通常实行全天候运转。这意味着每小时停工都可能造成数百万美元损失。此次事件发生在季度末期，加剧了财务影响——季度结束前几乎没有时间弥补生产损失。
新工厂和新制程节点的利润率通常非常薄，甚至可能为负。此外，台积电正在亚利桑那州扩建产能，相关资本支出在新设备开始创收前就会计入折旧成本。因此该基地净利润出现波动实属正常。停产和废弃芯片晶圆会增加成本，即使影响轻微且短暂，仍会拖累收益。
据我所知，对客户的影响微乎其微，台积电的财务损失可能由保险覆盖。Fab 21工厂产能仍较有限，且其生产的多款产品此前已在台湾完成流片和制造。过往生产中断事件中，损失的产量和收入均在后续季度得到弥补。
但更深层的问题在于：台湾制造商自主运营时擅长管理，但依赖海外非台资企业时仍面临挑战。在亚利桑那州建厂及设备安装的全过程，堪称一场跨文化适应的实践(详见)。
台积电生产中断最常见的肇因是自然灾害。地震频发于台湾地区，芯片晶圆厂虽按抗震标准建造，但强震仍可能触发安全停机，极端震动甚至造成实际损毁。除自然灾害外，台积电因严格的运营规范，人为停产事件极为罕见。
有两个值得注意的问题均由供应商引发，而非台积电内部所致。2018年，日本设备将计算机病毒引入芯片晶圆厂。该事件促使台积电及台湾其他芯片制造商全面革新网络安全策略。不到一年后，某化学供应商提供的一批受污染光刻胶迫使台积电报废大量芯片晶圆。虽然次季度补足了产量，但该问题导致台积电当年营业利润损失约2500万美元。
林德公司大肆宣扬与台积电的合约，并宣称计划向该设施投资6亿美元。“尽管该项目资本密集且耗电量大，但2020年的文件显示仅需雇佣14名工厂员工和14名卡车司机，”亚利桑那科技委员会后续报道称。
苹果A16芯片是该厂首款量产产品， 记者去年九月曾报道。AMD锐龙9000系列及英伟达Blackwell芯片相继加入生产序列，同时Bitdeer等企业的设计方案也在该亚利桑那工厂通过认证。
这显然是林德公司为台积电在亚利桑那州定制建造的装置[1]。该装置现场从空气中提取氮气、氧气和氩气并进行净化处理。空气液化与精炼正是林德公司的核心业务，绝非某家小规模本地企业或超出专业领域的公司所能为。
这些气体具有储存特性，因此储罐容量不足以应对停产情况实属意外。
场地规划图[2]显示了“气体工厂1”，以及未来规划的“气体工厂2”和“气体工厂3”。气厂位于晶圆厂对面的小道另一侧，可直接向工厂供气。待气厂2和3建成后将形成冗余系统，但现阶段尚无备用方案。规划图未显示大型储罐区，表明无法进行大规模气体储存。
[1] https://www.aztechcouncil.org/utility-company-makes-progress…
[2] https://semiwiki.com/forum/threads/tsmc-phoenix-arizona-fab-…
除非我离开半导体制造行业后情况已发生巨变，否则至少仍需硅烷储罐。他们竟没有缓冲罐，我跟你一样惊讶。
为何用“逃离”这个词？有什么有趣的故事吗？
作为局外人，我非常渴望参与半导体制造。
> 这些气体本可储存，因此停机期间储罐容量不足令人费解。
这可能取决于停机时长。我认为他们应有储备储罐，若压缩机厂停运时间超出储罐承载能力，自然会调配储罐。
林德规模庞大，能生产并供应所有纯度等级的气体。
需要低纯度气体有什么特殊用途吗？
(毕竟更便宜。)
灭火系统、焊接气体等领域。
这是广告吗？
林德™根本不需要广告，大家都知道林德™是生产和储存所有纯度等级气体最可靠的合作伙伴。
(玩笑归玩笑，这大概不是广告，但他们很兴奋地分享了为什么你会在各种气体罐上看到林德的原因。其实这很常见，一旦注意到就会发现无处不在。)
我这辈子(在澳大利亚)从未见过林德。
不过有趣的是，至少在澳大利亚和英国地区，他们仍在使用林德旗下子公司BOC的品牌。
也可能是某种深奥的集体梗。
谷歌搜索该公司时，营销标语赫然显示“林德无处不在”——这玩意儿玩得真绝。他们卖空气，空气无处不在。所以林德自然无处不在。
这家公司卖的是空气——人类赖以呼吸的物质。别管什么人工智能的胡扯了。詹森总得变些花样才能维持生计。这帮人卖空气，多棒的生意啊。:)
这不算什么大新闻。设备调试阶段常会出现问题。林德的工艺流程可能耗电量极大，导致无法切换至发电机供电。台积电要求林德公司整改是正确的，因为林德本应制定PFMEA失效模式分析及控制计划来消除停机根源。我怀疑若问题持续，台积电长期计划将此业务转为内部处理。制造过程中偶发报废品在所难免，若撰稿人仅有新闻从业经验而缺乏制造经验，可能无法理解合格首件良率的行业标准。毕竟台积电的标志上就刻着失效零件！
我认同你的多数观点，但问题描述(供应商供气受限/耗尽)暗示这不仅是生产线停摆，而是整个工厂停工数小时。生产线停摆虽令人头疼却尚可应对…而全厂停工简直让人想接受脑叶切除术。听起来事前预警不足，未能将关键客户晶圆停留在工艺流程的“安全阶段”。
即便如此，我仍会称之为半导体工厂的又一个周一。欢迎加入！我们在这里玩着永无止境的打地鼠游戏。给你锤子和毛巾，现在用力敲打足够多的地鼠，直到它们不再复活(至少不再从原洞钻出)。当心头目级地鼠。
无论如何，我惊讶于连如此高层的质量事件都能向主流公众披露；原以为这并非常规做法。读得津津有味。
开篇段落读来略显小题大做。
呃。那又怎样？我敢肯定报废晶圆的情况还有很多其他原因。更想知道的是整座工厂停产的每小时成本。(当然，我猜作者肯定没有这个数据。)
最后致敬一下。我以前真不知道这事。
> 毕竟台积电的标志上就有故障元件！
我不确定，我觉得那些空白区域只是被挑出的部分。晶圆已经切割，合格的芯片正在被移除。
> 导致工厂至少停产数小时
> 该公司因此报废了数千片晶圆
凡涉及湿法化学、光刻胶、烘箱等工序都极具时间限制。晶圆不可能无限期闲置，某些工艺步骤必须快速跟进才能避免报废。
这就是为何制造生产线不设冗余电源的原因。一条3纳米生产线运行需数百兆瓦电力。若生产线无法全速运转，积压的订单就无法处理。仅维持部分生产线运行也无济于事。
这个想法适合做成《Factorio》模组吗？
新增故障模式：制作过程中若断电或输入中断，进度将清零。
玩家可设计电路网络，切断非关键系统的供电，使工厂其余部分维持生产。
某些Mod版《我的世界》模组采用过类似机制，若设计不当会造成极大惩罚性影响。
这种机制通常会迅速耗尽所有电力，并消耗大量昂贵物品。假设你每帧产生600RF能量(常见发电配置)，1帧消耗1024RF和1个输入源，因能量不足导致制作失败。等待1帧，再消耗1024RF和1个输入源…如此循环每秒可吞噬10+件物品，实际损失往往远超普通物品价值。
更雪上加霜的是，该机制总在系统崩溃时启动——唯有当所有环节都已失效时才会触发。此时唯一持续运作的，恰是吞噬能量与珍贵物品的元凶。更糟的是，若电力网络计算出现一丝差错，所有资源往往在玩家反应前便已耗尽。
在特定模组组合下或许有趣，但其难度堪比Gregtech级别。
GT:NH在某些方面启用了“简单模式”——它不会完成合成但会等待供电(实际上会持续尝试)，因此修复供电问题后仍可完成合成且不会损失材料。
此机制可能适用于多块装置。
多块组件断电后会失效，但机器会自动关闭直至手动重启。这比上述方案好得多——至少不会反复失效，但仍可能彻底破坏通过AE2协调的大型建造流程，因为系统会永远等待失败的建造提交部件。
我尚未通关GT:NH，但若未来有充足时间重启GregTech建造，该模组必在优先列表之列。
不过GregTech并未采用RF技术(至少过去如此)。机器通过导线从发电机/电池获取安培能量包，整个系统相当精妙。此外高级电路必须在洁净室中制造，需要相当复杂的技术链。
哦，GT的供电绝对不是RF。不过当年连GT的供电系统都可能很残酷——机器过压会直接报废，那些耗费数日打造的机器瞬间化为乌有，连同施工中的电缆一起损毁。要是屋顶没修好就下雨，整个基础设施都可能毁于一旦 🙂
我觉得GP只是拿RF举例，其实是在拿GT的难度做对比。
不过GT按需供电的设计很棒，完全不浪费燃料
好奇问下，哪些模组这么残酷？我最近玩的是现代版GT，即便它也不会让机器物品消失——除非你把机器本身搞坏。
哦，那是1.4和早期1.7模组的年代了。具体模组记不清了，只记得这种情况带来的痛苦和挫败感。
我最近在玩Stoneblock 4，之前也玩过GT:NH和Nomifactory。现代模组已经从那些老旧粗糙的模组中学到了很多。当年每个模组都有不同的能量系统，需要堆砌大量转换设施——除非模组包做了大量整合工作，哈哈。
电力故障在游戏中期后相当罕见。由于电力过剩生产成本极低且操作简单，这种机制在中期后很难对玩家造成实质性伤害，因此我认为其吸引力有限。通常电力故障会迅速恶化为全面断电和黑屏重启——矿工在电力不足时产量下降，导致燃料输入减少，进而引发发电量进一步萎缩，形成恶性循环。
我建议将此机制同样应用于原料输入环节。
假设生产配方仅需每种原料各1单位即可启动，但持续生产必须不断补充所有原料。若任一原料耗尽，配方即告失败，原料损失且设备停转。
该机制更适用于高延迟配方(>10秒)且原料繁多的情况，例如低密度结构、模块和原子弹。
通常解决方案是略微超量生产原料，但新行星格莱巴通过新鲜度机制，甚至会略微抑制原料在传送带上滞留的行为。这种机制有何益处？
这不就是变质机制吗？
我认为变质机制是惩罚过量生产的设定。
这是在限定时间内处理物品的约束条件(无论是否过量生产或断电)。符合问题描述。
现实情况可能复杂得多(比如…随时间推移的良率/质量衰减函数？)
《工业帝国》里类似机制是通过管道输送各种气体/液体。若新建管道时意外混合流体，气体混杂会导致系统停摆，迫使你排空管道。
该有人把整个芯片制造流程做成《工厂大亨》类游戏，让玩家优化流程，再据此建造工厂。
就像《安德的游戏》，只不过把星际枪战换成了国际芯片战争。
台积电亚利桑那工厂配备备用发电机。实际生产中必须有备用电源，否则几百毫秒的断电就可能导致设备停机数日甚至数周。更别说失去维持洁净室温湿度气流的能力——那将是数周乃至数月的灾难。
虽然未曾发生，但我任职的晶圆厂设施团队曾认真考虑安装飞轮来应对电力波动。但这则报道中我无法理解的是事件实际发生的过程。我们所有的工艺气体都储存在罐区，且实时掌握压力值。若压力不足本应立即停产。难道他们是在现场分离空气之类？
令我印象深刻的是，我曾任职的这家规模不大的晶圆厂配备了数千块铅酸蓄电池用于短时应急，以及8台5兆瓦机车发电机实现长期冗余。据称其稳态用电量为25兆瓦，这使得系统既能维持热备用状态，又能同时让两台机车发电机组进入停机检修期。
没错，林德公司设有现场工厂，目前正在扩建两座新厂。
某些工艺流程一旦中断会导致晶圆报废。若发生气体短缺，工厂是否会制定停产优先级方案——哪些生产线需优先停产，哪些生产线应完成当前工艺步骤？
我所在晶圆厂的应对机制是：设施部门会通知全体人员，需要保留晶圆的员工可自行操作。设备可标记为特定步骤不可用。若遇到“一分钟前干氮气源中断”的情况，我认为湿法清洗环节将损失大量晶圆。
若晶圆厂发生断电，后果取决于设备类型和工艺单元。扩散工艺遭遇长时间断电是最糟糕的情况——炉内150片晶圆若偏离标准温度曲线，全数报废。更糟的是，若炉体冷却，承载晶圆的石英舟也必须报废。其他工艺的破坏范围较小，但处理起来更令人头疼。离子注入时，不仅会失去离子束，真空系统也可能失效。此时腔室内的晶圆会沾染灰尘且状态不明，其余晶圆则需逐片排查是否完成注入。有时末端工位堆积大量晶圆，甚至无法确认是否曾运行过。至少光刻工艺还能通过肉眼判断晶圆是否完成图案化。
相关步骤视频供参考：https://www.youtube.com/watch?v=dX9CGRZwD-w
该视频所示流程可能与台积电工艺存在差异。
美国媒体往往淡化或回避的一个问题，是台积电台湾工程师与美国同行之间的文化差异。
因此外界总对此感到意外，但从台湾员工的个人反馈来看，显然有一方对此深感遗憾。
这种现象似乎不仅限于台积电，近期另一家在美大规模投资制造业的大型企业也遭遇了冷遇。
我认为这正是许多岗位无法留在美国的关键原因——消费者无法承受“文化溢价”带来的成本增加，而创新降低成本的速度又跟不上这种溢价的累积。
倘若美国工人能像台湾工人那样获得加班费，“文化”鸿沟或许会缩小。
台湾地区工人薪酬主要来自奖金，加班费占比很小，许多人甚至懒得申请。台积电台湾工程师与美国工程师的整体薪酬差距也很显著。更不用说最低时薪工人——台湾工人时薪是最低工资的2-3倍，美国却只有1.25倍。
这和我台积电表弟的说法不符。加班费才是工人的“生活工资”来源。他多数同事每周都申领加班费。
他承认即便加上加班费和奖金，收入可能仍高于W2员工的薪资。
但我的核心观点不变：若要求美籍(或台籍)员工延长工时，就必须支付相应报酬。
https://www.reddit.com/r/Semiconductors/comments/18x5vr5/sem…
这篇Reddit帖子准确反映了我所见到的台湾台积电现状。总监级别年薪12万美元属常态…工程师月薪2500-5000美元。台积电亚利桑那工厂应届本科毕业生起薪可能略低于10万美元/年(仅计薪资)，若奖金全额归属，数年内有望突破12万美元。
加班费算“overtime”吗？美国工厂不付加班费怎么合法？除非是固定薪资(exempt)？
没错就是加班费。我表哥是台积电工程师(曾在台南工作，现任职亚利桑那)，属于W-2免税员工。
那里的很多工人可能都属于美国法律的豁免范畴。
我不精通台湾地区劳工法，但台湾地区《劳动安全卫生法》的豁免工种清单远比美国《公平劳动标准法》的短。
哈哈哈。台美工作文化简直天壤之别——而且美国这边的评价不太好看。
具体如何？是美国人相对懒惰，还是不愿投入枯燥却必要的加班时间？
根本理念不同。尤其台湾工程师，他们全身心投入手头工作，其他事务(字面意义上的)全由妻子打理。
美国人通常会要求工作与生活平衡、合理工时等。他们也不再拥有那种能让他们全神贯注的家庭环境——要么被育儿责任牵扯，要么要照顾家人，要么纠结下次假期该去哪等等。
整体态度也更趋于某种程度的“无所谓”。
要比较两者在工程领域产生的极致专注成果，实非易事。
嗯，这很有意思。我一直以为台湾妻子更开明，相较东亚其他地区，台湾男性需要承担更多家务。
读过台积电工程师的轶事后，我最初的理解是他们极度专注，这意味着从北美文化视角看属于超长工时。
三星这类企业同样如此——公司虽提供优厚福利和长期职业保障，但这种稳定往往需要巨大牺牲，我猜想类似日本财阀的模式。
美国模式孰优孰劣尚难定论。其关系本质上是交易性的，相较于东亚巨头提供的稳定性，美国模式存在更明显的稳定性问题，代价是当双方产生分歧时难以转换阵营。
诺基亚的情况我不清楚，但它同样是最终在竞争中倒下的企业集团，所在国对劳工权益和生活保障的约束也比东亚地区严格得多。
话题有点跑偏了，但值得注意的是文化因素在这些大型企业及其管理模式中扮演着多么重要的角色。
凤凰城早就有六家半导体制造商，远早于台积电入驻。亚利桑那州立大学与这些企业间存在着稳健的人才输送管道。能否停止“美国人不懂半导体制造”这种荒谬论调？
美国经济体系不允许半导体制造，即便掌握相关技术亦然。
想想英特尔——这家开创技术的先驱，却无法按盈利所需规模生产尖端制程节点。
IBM被迫出售晶圆厂，只为迎合“股东”的喜好。
真正该归咎的是股东的贪婪。
台积电和其他公司一样是上市公司。我不熟悉其治理结构，但谷歌告诉我最大股东(国家发展基金)持股6%。
他们拥有特殊优势：不与客户竞争，由此建立信任，客户愿意为其研发买单。
而英特尔则纯粹是干不好本职工作。本质上是技术能力问题。(不过他们落后得也不算太离谱。)
问题不在于美国无法生产半导体，而在于台积电规模的半导体制造(无论产量、良率还是工艺深度)目前仍需大量高技能工人投入大量工时进行晶圆生产的“全程看护”。
或许存在某种情境下台积电能招聘足够技术工人并优化流程，让员工下午五点准时下班，但现实并非如此。
看来短期内法国不会出现台积电工厂了。
没错。正是如此。本质上这与美国经济模式根本不相容。
美国必须为数万名顶尖电子工程师等人才提供巨额薪资补贴才能实现这一目标。此举也将摧毁硅谷的硬件产业。
硅谷其实不存在硬件部门。硬件工程师薪资不足以吸引他们像程序员那样蜂拥而至。当然也有例外，但我认识的都去了圣地亚哥、布雷默顿或以色列。
况且工厂全天候运转完全正常。人们之所以惊叹，大概是因为台积电是他们唯一听说过的案例？
(不过台积电晶圆厂确实拥有全球最先进复杂的工艺流程。)
英伟达、AMD、英特尔和应用材料在硅谷雇佣的人数加起来可能有十万？
硅谷早已摧毁硬件工程领域——软件工程师的薪资远超市场水平的硬件工程师，导致所有有财务野心的人早就转行去了。
说清楚点。搞什么鬼。
这会进一步推迟M5 Max/Ultra的发布吗？
九月发布
但现在才首次报道：此前财务报告中仅属猜测。通常这类中断事件多久会披露？
我认为不必太快，毕竟自2000年代初就听说过因火灾等导致的晶圆厂中断。可能只是在季度报告后澄清事实？为何不在报告中说明？
从报告中我感受到股东对第三季度的纰漏颇为不满，所以公司不得不发布声明——尽管他们本打算将此事视为常规业务处理。
看来叛军袭击了提波纳的天然气供应
各位，是我感觉错了吗？十四行诗4.5版现在简直糟糕十倍？