Mengapa AI Cetuskan Krisis Cip Walaupun TSMC Membina 20 Kilang

TSMC sedang melancarkan pembinaan fab pada skala luar biasa, tetapi itu tidak serta-merta menamatkan kekurangan cip AI. Sebuah fab hanyalah satu pautan dalam rantaian pengeluaran yang panjang. Pelayan AI memerlukan cip logik termaju, pembungkusan maju untuk menyatukan cip dengan memori, memori berprestasi tinggi, peralatan khusus, bekalan elektrik dan air, serta pekerja mahir untuk membina dan mengendalikannya. Dalam rantaian ini, bekalan akhirnya dihadkan oleh bahagian yang paling perlahan berkembang.

Pembinaan rekod tetap mengambil masa bertahun-tahun untuk menghasilkan cip

TSMC menyatakan bahawa ia sedang membina kira-kira 20 fab di seluruh dunia, termasuk 13 di Taiwan dan lima hingga enam di luar negara. Skala pembinaan itu kira-kira empat hingga lima kali lebih besar daripada kadar sebelumnya, namun permintaan masih melebihi kapasiti yang tersedia. Kekurangan pekerja pembinaan yang serius dikenal pasti sebagai halangan utama untuk mempercepatkan peluasan. 46

Bezanya besar antara projek yang sedang dibina dengan pengeluaran yang sudah layak dan stabil untuk pelanggan. Sebuah fab perlu disiapkan, dipasang peralatan, mencapai spesifikasi proses, kemudian meningkatkan pengeluaran sehingga konsisten. Selepas itu, wafer yang dihasilkan masih perlu melalui proses pembungkusan dan digabungkan dengan memori serta komponen lain sebelum menjadi sistem AI siap guna.

Titik sempit kini melangkaui pembuatan wafer

Pemecut AI bergantung pada lebih daripada cip logik termaju. Teknologi pembungkusan maju CoWoS TSMC—singkatan bagi Chip on Wafer on Substrate—digunakan secara meluas dalam cip AI, termasuk cip yang direka Nvidia. TSMC mengunjurkan kapasiti CoWoS berkembang lebih 80% setahun secara terkumpul bagi tempoh 2022 hingga 2027. Angka itu menunjukkan betapa pantas kapasiti sedang dikembangkan, dan betapa pentingnya pembungkusan kepada bekalan perkakasan AI. 43

Masalahnya ialah kapasiti perlu berkembang serentak di seluruh rantaian:

• Wafer logik memerlukan fab proses termaju serta peralatan pembuatan.
• Pembungkusan maju perlu menyepadukan cip pengkomputeran dan memori dalam jumlah besar dengan ketepatan tinggi.
• Memori semakin diperlukan apabila pusat data AI berkembang, lalu menekan pembekal di bahagian lain rantaian.
• Peralatan, utiliti dan tenaga kerja mesti tersedia sebelum kapasiti tambahan benar-benar boleh beroperasi.

Justeru, kekurangan pembungkusan atau memori masih boleh mengehadkan penghantaran sistem AI lengkap walaupun kapasiti wafer baharu mula masuk.

Pekerja, bakat dan infrastruktur mengehadkan kelajuan peluasan

Di Arizona, Amerika Syarikat, TSMC menyatakan bahawa ia perlu menangani kekurangan pekerja pembinaan ketika mengembangkan kemudahannya. 1 Taiwan berdepan kekangan berkaitan: Pengerusi TSMC, C.C. Wei, menyebut bakat sebagai kekurangan terbesar syarikat dan turut membangkitkan kebimbangan tentang bekalan air. Industri cip Taiwan juga lazimnya merujuk kepada tekanan terhadap air, tenaga elektrik, buruh, tanah dan bakat. 33

Kekangan ini penting kerana pembinaan fab tidak boleh dipercepatkan sesuka hati hanya dengan menjalankan lebih banyak projek serentak. Projek-projek tersebut tetap bersaing mendapatkan kru pembinaan berpengalaman, pakar bilik bersih, jurutera proses, pasukan pemasangan peralatan dan kapasiti pembekal. Peralatan pembuatan cip termaju juga berada dalam bekalan ketat; TSMC sendiri menyatakan permintaan terhadap peralatan tersebut terhad ketika ia mempercepat peluasan. 41

Tapak Kaohsiung bertujuan mempercepat kelulusan, bukan menambah wafer serta-merta

TSMC sedang membangunkan tapak seluas tiga hektar di Taman Perindustrian Baipu, Kaohsiung, bagi mempercepat ujian dan pengesahan bahan serta peralatan semikonduktor. Tapak yang dirancang itu dijangka mempunyai bilik bersih kecil, makmal dan kapasiti latihan pembungkusan maju. TSMC berkata inisiatif itu boleh meningkatkan kecekapan pengesahan sebanyak 25% hingga 50%. 535

Ini penting kerana bahan dan peralatan daripada pembekal perlu melalui proses kelayakan sebelum dapat digunakan secara besar-besaran dalam barisan pengeluaran. Pengesahan yang lebih pantas boleh mengurangkan satu kelewatan yang kurang kelihatan—iaitu tempoh antara teknologi baharu tersedia dan teknologi itu benar-benar boleh digunakan dalam pengeluaran volum tinggi. Namun, ia ialah langkah meningkatkan kecekapan, bukannya pengganti kepada pembinaan fizikal, peralatan, utiliti dan tenaga kerja yang diperlukan untuk menambah kapasiti keseluruhan.

Memori kekal sebagai cabaran bekalan AI yang berasingan

Pembekal memori sedang menambah kapasiti apabila pusat data AI meningkatkan permintaan, tetapi beberapa eksekutif industri memberi amaran bahawa kekurangan boleh berlarutan bertahun-tahun. Pengerusi SK Group, Chey Tae-won, berkata pada Mac bahawa kekurangan wafer boleh berterusan hingga sekitar 2030. Beliau menganggarkan permintaan melebihi bekalan lebih 20% dan berkata pembinaan kapasiti wafer tambahan memerlukan sekurang-kurangnya empat hingga lima tahun. 19

SK Group sedang menilai pelaburan memori tambahan di luar negara, termasuk kemungkinan membina kilang di Jepun. Kumpulan itu juga tidak menolak kerjasama pengeluaran bersama, penyelidikan dan pembangunan, serta rantaian bekalan dengan Kioxia dari Jepun. Namun, semua perbincangan itu masih pilihan yang sedang diteliti, bukannya komitmen kapasiti yang telah diumumkan. 2024

Apa maknanya kepada Taiwan dan hala tuju industri

Kekangan bekalan ini menyokong kitaran hasil yang sangat kukuh. Sektor semikonduktor Taiwan diunjurkan menjana hasil hampir AS$300 bilion pada 2026, lebih 40% berbanding tahun sebelumnya, menurut seorang pegawai industri kanan yang dipetik AFP. 49

Di peringkat global, SEMI—persatuan industri peralatan dan bahan semikonduktor—mengunjurkan hasil pasaran semikonduktor boleh melepasi AS$2 trilion menjelang 2030, didorong permintaan infrastruktur AI terhadap cip logik termaju, memori jalur lebar tinggi dan pemacu keadaan pepejal untuk perusahaan. 46

Namun, itu ialah unjuran pertumbuhan, bukan hasil yang sudah pasti. Tinjauan TSMC sendiri pada Mei 2026 meletakkan pasaran semikonduktor global melebihi AS$1.5 trilion pada 2030. 43 Perbezaan antara unjuran tersebut menggambarkan ketidakpastian yang masih besar: saiz pasaran sebenar akan bergantung pada sama ada perbelanjaan infrastruktur AI berterusan, dan sama ada pekerja pembinaan, peralatan, pembungkusan, memori, tenaga elektrik serta air dapat ditingkatkan cukup pantas.

Kesimpulan praktikal

Kekurangan semikonduktor AI bukan bukti TSMC gagal membina kapasiti. Sebaliknya, ia menunjukkan perkakasan AI ialah sistem perindustrian yang saling bergantung rapat. Menambah fab wafer memang penting, tetapi jurang bekalan hanya akan mengecil apabila pembungkusan maju, memori, peralatan, infrastruktur dan tenaga kerja khusus turut mengejar permintaan.