然而，力积电转头就宣布与印度塔塔集团旗下TataSons全资子公司塔塔电子公司合作建设一座12英寸晶圆厂，预计总投资将高达910亿卢比。不过，对于力积电此番在印度的合作，外界并不十分看好，因为印度是知名的“资本坟场”。
看到这个消息，笔者下意识地看了看坐在身边不远的小哥，因为他刚从印度参加Semicon展会回来第一天，就向我介绍了在印度的种种奇葩见闻。
在笔者看来，一个国家要发展“吞金兽”一样的先进晶圆制造产业，不仅仅是有钱就行的，最主要的还是要考虑日后的运营，不仅需要有丰富的电力资源、水资源、半导体人才储备，还需要有完善的上游的供应链企业，以及丰富的下游客户。如果仅仅只是一时的“赶时髦”，那么完工后的晶圆厂的运营可能会让人痛不欲生。
第一大条件：丰富的电力资源
为什么晶圆厂如此耗电？一台EUV光刻机一天耗电近3万度
晶圆厂最耗电的设备是什么，这就是现在7nm及以下先进制程所必须要用到的EUV光刻机。
EUV的光源分为两个部分：第一个部分就是通快集团供应的30KW二氧化碳激光器，也称之为“drivelaser”，其主要作用就是提供10600nm波长的高功率激光，用来照射锡（Sn）金属液滴，以产生13.5nm波长的EUV光线。目前标准型EUV光刻机的EUV光源约为500W。
这里想要强调的是，由于EUV光线波长非常短，所以它们会很容易被空气吸收，所以整个EUV光源的工作环境需要被抽成真空。同时，EUV光线也无法被玻璃透镜折射，必须以硅与钼制成的特殊镀膜反射镜，来修正光的前进方向，而且每一次反射可能将会损失约30%能量，在经过多次的发射，不断修正光路之后，最终只有大约不到2％的EUV光线能到达晶圆。这过程中损耗的能量，也会转化成热量，这又带来大量的散热工作，因此还需要大量的电力来供给其散热。
研究机构TechInsights认为，到2030年，所有配备EUV光刻机的晶圆厂的年耗电量将超过54,000千兆瓦(GW)，这比新加坡或希腊等许多国家每年的耗电量还要多。
现在我们看看世界各国的发电量，为了以示公正，本文特意选了国外的统计数据（参考资料1）。令人意外的是印度在2023年已经排名世界第三名，这里其动力煤和褐煤可谓是功不可没。
当然，如果非要坚持按照人均发电量来计算，那么印度的人均发电量或许可以说低得不值一提。
那我们再看一个图表，各国发电量的增长率。如下图即可看出，除了中国以外，印度的发电增长率量对于其他国家可是一骑绝尘的。（参考资料2）
我们也可以得出一个结论：印度在电力能源供应方面正在高速迎头赶上。不是一句这样的古话嘛，“宁欺白须公，莫欺少年穷。终须有日龙穿凤，唔信一世裤穿窿。”我们看一个企业一个国家的发展，不仅要看他们现有的技术水平，还要看他们未来的增长趋势，永远不能小瞧对手。老祖宗不是也告诫我们，“三十年河东三十年河西”吗？很多时候我们都应该秉着士别三日应当刮目相看的理念来看待问题。
第二大条件：丰富的水资源
我们再来看看世界各国水资源排名，下面是以2021年数据为基准的数据。第一是巴西（8647立方千米），第二是俄罗斯（4525.45立方千米），第三是美国（3069立方千米），第五名是中国（2840.22立方千米），第八是印度（1910.9立方千米）。
△世界各国水资源排名
如此看来好像，在自然资源方面印度好像根本不弱于其他国家。不过圈内人都知道晶圆厂用的水可不是一般的水，而是超纯水。
什么是超纯水？它是指电阻率达到18MΩ*cm（25℃）的水。这种水中除了水分子外，几乎没有任何杂质，没有细菌、病毒等有机物，当然也没有人体所需的矿物质微量元素，简单来说就是十分纯净的H2O。如果用它来灌溉农田，没两天农作物就会翘辫子，当然人也不能喝。不过你可以用它来直接冷却电脑，也就是真正的水冷。
那么下一个问题来了，如果把恒河水抽上来，做成超纯水，需要反复能净化多少次？这对“三哥”来说可是不小的工作量。而且，控制水质非常重要，这关系到芯片的产品质量。“三哥”能持之以恒地保持这种高水质吗？
说了这么多，大家想必已经知道运营一座晶圆厂需要最基本的要素：电和水。
解释起来很繁琐，但简而言之，对于晶圆厂来说，电和水相比，电更重要。因为沙漠里可以用太阳能发电，再加上美国财大气粗，他们用大口径管道把水从远方运来。在晶圆厂水是可以循环使用的，而电可没法循环使用！
每天475万加仑的用水量降至每天约100万加仑，仍大约相当于当地3000户家庭的日用水量。相比之下，英特尔公司在亚利桑那州的四座工厂2023年的总用水量约为860万加仑。（参考资料3）
△Rapidus千岁市工厂设计图与建设中照片，建筑面积约54000m2
九州电力公司凭借这种供电结构实现了极其便宜的电价，截至2024年4月，普通家庭的电价为28.78日元/千瓦时（顺便提一下，关西电力公司的电价为28.51日元/千瓦时，约合人民币1.32元/千瓦时）。同一国家内工业用电价格，因地区、时段和用电量的不同而有所差异。中国国内工业用电大致价格为0.5元/千瓦时。
Rapidus所在的北海道的电力供应由北海道电力公司管辖，由于此地在核能利用方面有所欠缺，此地的电力供应组合为2/3的火力发电和1/3的可再生能源，其电价在日本排名第二（排名第一的冲绳电力公司也有类似的电力供应组合）。
在北海道电力公司，由于化石燃料价格（主要还是日元贬值）飙升的影响，这种供电组合导致电价上涨，截至2024年4月，标准家庭的电价为47.26日元/千瓦时（下图显示了10家电力公司的电价比较）。顺便提一下，冲绳电力公司的电价为48.46日元/千瓦时）。
作为半导体工厂，北海道电力的电费为47.26日元/千瓦时，是九州电力电费28.78日元/千瓦时的1.6倍，长期承受这一电费负担对在该地设厂的公司是一个重大生存挑战。（参考资料4）
不少朋友肯定会有疑问，不是说晶圆厂应该要建在电力便宜的地方吗？那为什么日本政府会傻到把自己寄予厚望的先进晶圆代工厂放在人迹罕至且电费价格高昂的北海道呢？
简明扼要地来解释的话，就是日本政府看重的是北海道地区的未来发展预期。用一句话官方用语来说，日本政府他们在下一盘大棋。
让我们根据所收集公开数据，稍微计算一下半导体工厂的用电量和电费支出。
70亿千瓦时x(47.26-28.78)日元/千瓦时=1,294亿日元/年，差价约为每年1294亿日元。
另一方面，两地发电厂的利用率又如何呢？
这也意味着北海道发电厂将要日以继夜满负荷运行。换句话说，除了太阳能等可再生能源之外，北海道还需要为半导体厂夜间运行提供稳定的电源。与核电占发电量三分之一的九州电力公司所在地区相比，北海道地区发展半导体制造，未来有且只有重启北海道核电这个选项，否则使用价格飞涨的化石燃料将会使Rapidus处于绝对劣势。
为了克服电力成本高这一劣势，保持其长期的国际竞争力，大力推动北海道电力公司重新启动甚至建设新的核电站就是日本政府在下的一盘大棋，也是他们下的这盘棋最终目标，在日本重启核电。
由于2011年大地震，大家都知道福岛核电站核泄漏事件，饱受其害的日本大部分人民相当反感核电，他们宁愿忍受高电价，也不愿意重启核电。而日本政府为了选票，也不敢冒日本天下之大不韪，他们采用的是曲线救国方式，逼着北海道当地人民做出事与愿违的选项。
废话说了这么多，现在大家已经很明白了。设立晶圆厂，它的周围必然有能提供稳定持续而又便宜的电力发电站，而且当地还需要有大量的水资源，除非你有很强的能力把大量的水运过来。这种对电力及水资源的需求甚至隐约超过了人才这个核心要素。
第三大条件：配套产业链
具体例子大家有空可以搜一搜上个世纪末美日半导体大战。这个世界不是任何时候都讲道理的，很多时候拼的是拳头大，产业健全。
下面我们看一个数据，数据有点老，请大家包含。此数据来自2021年的日本经济产业省报告的官方数据（参考资料5）。
在半导体上下游的产业链上，中国还需要大力发展扶持并给与一定的财政支持。
其实图表外还有更上游的企业，简单来说，这些企业并不属于半导体企业的范畴。比如说生产PLC，伺服马达，步进电机，各项传感器，massflowcontroller等等企业，国内还缺少领军企业。
就拿传感器来说，日本有基恩士、欧姆龙、Panasonic、Sony、Advantest等等；马达厂家有三菱、欧姆龙、安川电机等等。国内近年来虽然发展很快，但是仍缺少能与之抗衡的龙头企业。
这里再举个因为缺少上下游关键产业而被迫投降的案例。近年韩国在轰轰烈烈的反日浪潮中的最后关头，为何会对日本的出口限制屈膝投降？就是因为他们在最最拿手的半导体行业中被日本拿捏了七寸，纵然使出了浑身力气，也无法摆脱日本政府的拿捏。
所以说建立完善的上游供应链对晶圆厂的运营和发展起着至关重要的作用。
我们再换一个视角，这些年新闻总是频频出现各大半导体企业接二连三在日本设立晶圆厂或者研究所，那么为什么这些半导体为何如此喜欢日本呢？
下面让我们来看以下几则不同的消息：
△设立在日本茨城县3D-ICR&DCenter洁净室
SATAS协会共有六个研究主题：自动运输和存储系统、载体和托盘、装载船和前端模块、运输主机、加工单元和中试线。例如，ResonacHD公司在封装材料和模具粘合膜等后端材料方面具有优势，该公司将致力于装配和检测流程的工艺单元。夏普负责试验生产线的开发和运营，而欧姆龙则参与自动化运输和存储系统以及运输主机的开发和运营。
SATAS的目标是到2028年实现自动化，将创建必要的技术和行业标准规范，开发和实施设备，并在试验线上验证设备的运行。（参考资料6）
由此可见，晶圆三大巨头对半导体的研究已经开始偏向半导体后端制造流程（亦或者属于中段制造）。
相信现在大家都已经或多或少能猜出来为什么这些晶圆厂争先恐后，前去日本或建设半导体研发中心或协会。原因很简单，正是日本拥有非常完备的半导体产业链，特别是在半导体材料和设备等领域破具优势，这才让日本被众多晶圆厂商所青睐。
换一个角度说，一个国家能否不受外界因数的干扰，生产出合格的芯片，和该国是否具有完备的各种上下游企业有着密不可分的关系。
第四大条件：人才
任何企业的发展都离不开人才，半导体企业也不例外，而且对于人才的要求更高。
半导体工厂里有：设备工程师（EquipmentEngineer简称EE)；制程工程师（ProcessEngineer简称PE）；制程整合工程师（ProcessIntegrationEngineer简称PIE）；工程技术工程师（IndustrialEngineer简称IE)；生产控制工程师（ProductControlengineer简称PC）；质量工程师（QualityEngineer简称QE)；可靠性工程师（Reliabilityengineer简称RE）；测试工程师（TestingEngineer）；良率提升工程师（YieldEngineer简称YE)；产品工程师（ProductEngineer简称PDE）；客户工程师（CustomerEngineer简称CE）当然还有不少各司其职的人才，这里就不啰嗦地一一介绍了。
现在知道美日两国为了人才有多么拼了吧。那么漂亮国这样的阳谋真的无解吗？
除了供应链问题，这就是本文所说的美国缺乏这方面的人才。
美国实行的是他们认为很有效的精英教育，这种精英式教育也为他们带来了前所未有的高科技企业，但是这种所谓的精英教育真的永远会给美国带来永远不停上进创新的精神吗？
而且工程监督管理严格了，有些工人选择即刻辞职是对你最最友好的警告，同时也是最好的结局。很多时候，对不起，他们可不会惯着你，他们通常很有可能会给带来一次永不忘却的记忆。
听闻过不少当地种种漫天纷飞的无法证实的小道消息，比如当地有体力劳动者很不习惯台湾人毫无人情的军事管理，在无人的时候有不满者为了发泄情绪，竟然悄悄地把设备的门关上，把设备当成一次“五谷轮回之所”。
此外由于在晶圆厂里不能经常喝到水，很多体力劳动者会选择嚼口香糖。其实嚼口香糖并没有错，只不过由于西方文化，很多体力劳动者会觉得把口香糖放在一些地方很有纪念意义（和某某到此一游类似），他们会很愉快地把这些带有口水的口香糖藏在各种设备的缝隙之中。
如果大家有机会进入美国半导体无尘厂房内，可以打开洁净室里的高架板一查究竟，看看那里到底有什么你想象不到的东西。
不过最恶劣的是把口香糖塞到各种电器设备中，因为这种“地雷”日后会给生产人员带来想象不到的“惊喜”。
在这些值得深思的事例中，笔者听到某国案件最难以想象不服管教的笑话是，有极端性格的人会在“月黑风高”的时候掏出作案工具，对准设备控制板里来了一次大范围的“喷淋”，当然这收拾残局的痛楚只有此设备的负责人才会体会到。
现在了解到在美国建厂的难处了吧？在你焦头烂额的时候，总是给你出其不意的“惊喜”。
所以纵然美国拥有如此强硬的手腕，众多国家的地区都选择乖乖配合，但他们所赞许的精英教育，实际上已经造成了社会整体素质的极大裂痕。如果不从根本上实行全民教育，让全民素质得到一定程度上的提高，发展晶圆厂会受到各种想象不到的制约。让极少数精英带动绝大部分底层人员为美国添砖加瓦，持续性创造高科技、高产出企业，在某种程度上就像是“空中楼阁”。所以美国政府最后很可能会通过手段（甚至包括各种不光彩的手段）来吸引（或强取豪夺）他所需要的东西或人才。
这个行业的人都知道一个成熟的前端半导体工厂，人和机台设备的比例大致为1：80，所以这个时候人的要素就可以说是微乎其微了。但如果精准复制recipe和各种工艺parameter的话，即使是不同地区的工厂，良率在理论上是可以粘贴的。这也是半导体工厂强调的在produnticon生产上需要copyexactly的原因。而那些创新的工艺，则是需要在PilotLine预先进行KIP，KEP评估，而Pilotlot的良率是不能得到保证的。
虽然台积电某些高层已经意识到这个问题，为此他们在德国德累斯顿选择与博世(RobertBoschGmbH)、英飞凌科技(InfineonTechnologiesAG)、恩智浦半导体(NXPSemiconductorsN.V.)作为合作伙伴，建立合资公司ESMC，其中这些合作伙伴每家各占有10%的股份。而台积电在熊本的JSMC，则引入了索尼半导体、电装和丰田作为合作伙伴。
但是太平洋另一边的“山姆大叔”，能不能看不上这些“微利”，就让我们拭目以待。
第五大条件：强有力的政府保驾护航
在这一轮的半导体工厂建设的浪潮中，山姆大叔冲锋号的令下，台积电亚利桑那州晶圆厂的二期，三期也提上了日程，很多台湾人积极响应美国进军号，不惜抛弃治安极其良好的台湾省，积极投身到支援美国的晶圆建设大业中。支援台积电在美国的晶圆厂并无任何不对，只是很多投身大业的台湾人支援目的，可能更多是为了将来不可避免的政治因素而移居美国。
笔者曾经有一位相处很愉快的台湾深绿朋友，我们总是很默契地回避政治这个很沉重的话题。但一次很偶然间，他的深绿部下，很不适宜地提出了xx概念。但本着能把朋友变得多多的，尽量团结一人就是一人的想法，笔者尽量回避争议，希望求同存异。不过这种绥靖想法，最后让笔者被逼到墙角，因此笔者也很不识趣地怼了回去，指出其所推崇的只不过是一个不被国际广泛承认的很小的地方政权。最后深绿破防了，结果自然是不欢而散。
事后，笔者陷入了莫名的沉思中，其实半导体产业除了水、电、配套产业链，人才等要素之外，应该还有一大条件，笔者苦思不解。直到最近台积公司创始人说出台积电已经成为中美真正的兵家必争之地，我忽然意识到建设晶圆厂还需要第五大要素，即需要有一个强大而有力的政府来作为产业支撑。
即使某地区现在拥有所谓的“护国神山”，如果没有一个有能力为其提供保护的政府，那最后这“泼天富贵”最终也只能是如水中花月或昙花一现。历史上的南宋据说GDP曾经占了世界的一半，可最终结果是粮道被断，十万人民只能跳海殉国。在中国历史上眼看他起高楼，眼看他宴宾客，眼看他楼塌了这样的事情不胜枚举。
作为一位身处国外的中国人，深刻体会到祖国若不强大，在外就会寸步难行。所以时时刻刻祝愿祖国母亲的强大，而在“深绿”眼里的竟然是吾之蜜糖，汝之砒霜。跟他们格格不入的观点，顿时让我联想到老祖宗的一句话，“夷狄入中国，则中国之，中国入夷狄，则夷狄之”。
而如今的中国台湾当局的所作所为，正将当地半导体产业推入危险的境地，未来持续性发展已经受到影响，这也加速推动了台积电等当地半导体企业的海外布局。
纵然台积电现在是独领风骚无敌之天下，但不要忘记很多大企业都逃不过“TooBigtoControl”这句咒语。
美国虽然现在很强大，就像下图中的美国总体拜登一样，在晶圆厂洁净室内，想怎么样就怎么样。但是，这种令人讨厌的“霸道”还能持续多久？真的能为美国带来半导体制造业的繁荣吗？
虽然目前中国的半导体产业深受美国的打压，现在严峻的环境既像是黎明前的黑暗，又像是“凛冬将至”，但黑暗和“凛冬”终将会过去，黎明和春天并不遥远。
最后借用伟人一句的词做结尾：“待到山花烂漫时，她在丛中笑。”