据媒体报道,在《韩国经济日报》的一次访谈中,行业内部人士直言,马斯克的Terafab晶圆厂项目所面临的挑战,或许比将星舰送上火星更为艰巨。
在半导体制造领域深耕数十年的专家看来,投入百亿美元资金可以建造最先进的厂房、采购最顶尖的设备,但无法确保稳定的高良率和成熟的工艺体系,这正是Terafab当前遭遇的核心困境。
在成功布局电动车、星链、火箭以及AI大模型之后,马斯克又将目光投向了半导体制造领域。
今年3月,马斯克宣布在得克萨斯州建设Terafab超级晶圆厂,计划构建年产1太瓦算力的半导体生产系统,覆盖自动驾驶、人形机器人、太空计算和AI数据中心四大应用领域。
这个耗资数百亿美元的项目,由特斯拉、SpaceX和xAI三方联合推进,除了弥补马斯克旗下产业的芯片供应短板外,也被视为对全球半导体制造行业的一次探索。
根据规划,该项目选址于得州一座退役燃煤电厂的旧址,首期投资为168亿美元,占地面积超过1亿平方英尺,相当于1400个标准足球场,远期总投资可能达到1190亿美元。如果进展顺利,这座晶圆厂将在2027年至2029年间实现产能落地并进入规模化量产阶段,最终建成涵盖芯片设计、光刻制造、存储封装、测试验证的全流程体系。
目前,特斯拉的自动驾驶系统、Optimus人形机器人、SpaceX的太空AI计算以及xAI的大模型训练,均需要大量专用高端芯片。如果长期依赖台积电和三星的代工服务,既要面对产能被挤占的风险,也无法满足定制化的算力需求。因此,马斯克希望通过Terafab建立一条专属芯片供应链,从而将算力掌握在自己手中。
关于项目的合作方式,业内此前存在多种猜测。
此前有传闻称台积电将深度参与,但马斯克已明确否认,表示Terafab由特斯拉和SpaceX全权负责建设和运营,台积电最多只会洽谈厂区和产能租赁合作,不会参与运营决策或持有股份。
当然,台积电自身的排期也十分紧张,英伟达和苹果已占用了大部分先进制程产能,AMD、高通、联发科以及多家云厂商的自研AI芯片都依赖台积电代工。相比之下,英特尔的14A先进制程正好与Terafab的量产节奏匹配。这款1.4纳米级工艺采用High-NA EUV光刻、背面供电等前沿技术,将是Terafab初期逻辑芯片量产的主要方案。
此外,选择美国本土厂商合作还能规避地缘供应链风险,航天和AI两大核心业务也更有保障。英特尔也需要一个重量级客户来验证14A工艺,愿意为项目倾斜技术资源,双方各取所需。
另外,在光刻路线选择上,马斯克决定为Terafab押注自由电子激光(FEL)技术,公开宣称FEL必胜,试图绕过ASML的传统LPP-EUV光刻方案。原理上,该方案通过粒子加速器产生高速电子束,生成波长可调谐的EUV光源,污染小、能耗仅为传统方案的五分之一左右,还能适应未来更先进的制程。
更重要的是,FEL可以构建集中式光源枢纽,为全厂数十台光刻机统一供光,成本也远低于单独购买一台EUV光刻机。
不过,目前FEL技术仅应用于科研领域,要在短时间内突破ASML数十年积累的技术生态,难度可想而知。
一位熟悉台积电内部情况的人士指出,建设一座晶圆厂本身并不困难,真正的挑战在于如何持续生产出质量稳定、良率足够高的芯片。
先进制程包括光刻、沉积、刻蚀、清洗等数百道工序,任何一道出现微小偏差或设备波动,芯片就可能失效。
三星相关人士直言,建立稳定的高良率工艺体系至少需要30年的经验积累,即使采购顶级设备、搭建标准化厂房,也无法在短期内复制这种积淀。
在新制程量产初期,许多步骤需要长期试错,批次间的良品率波动是常态。即便有英特尔工艺的支持,不同厂房的设备适配、流程差异和人员体系也需要重新磨合,这不是单纯复制一条产线就能解决的问题,更不用说将芯片设计、制造、存储、封装的全流程集中落地。
这种整合虽然能提升效率,但也使项目整体难度增加了不少。
结语
马斯克喜欢画大饼,这早已不是秘密,因此Terafab对各家公司股价的影响可能更为现实。
对英特尔而言,这是IDM 2.0战略中的关键一步,有机会摆脱有技术无客户的困境,挤入先进制程代工的第一梯队。对整个半导体行业来说,有新科技巨头投入芯片制造本身就极具话题性。
作为竞争对手,谷歌、亚马逊和微软都在加快布局自有芯片产能。无论最终结果如何,Terafab已经搅动了全球先进半导体制造的竞争格局,将这一波全球算力自主化的浪潮推向了新高度。
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