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　　文/新智元

　　來源：新智元（ID:AI_era)

　　1000億美元芯片計(jì)劃，要重振英特爾往日雄風(fēng)！

　　路透稱，英特爾將投資200億美元建設(shè)2家芯片制造工廠，并計(jì)劃最終投資多達(dá)1000億美元。

　　新工廠的建設(shè)將于今年晚些時(shí)候開始，第一座晶圓廠將于2025年上線。

　　豪擲千億美元，建世界最大芯片工廠

　　最近，英特爾為了在芯片大戰(zhàn)中翻身，動(dòng)作頻頻。

　　據(jù)介紹，200億美元的先期投資是俄亥俄州歷史上最大規(guī)模的投資，將在新奧爾巴尼占地1000英畝（約合400公頃）的土地上創(chuàng)造3000個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)。

　　未來，投資可能還會(huì)增至1000億美元，共建設(shè)8家制造工廠，也將是俄亥俄州有記錄以來最大的投資。

　　英特爾CEO蓋爾辛格表示，“此舉不僅是為了提高芯片產(chǎn)能，也是為了重振英特爾在芯片制造領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。”

　　目前，英特爾并沒有透露新晶圓廠將使用哪些制造技術(shù)。

　　很明顯，新工廠將有助于支持英特爾的 IDM 2.0 戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略是CEO蓋爾辛格信任上臺(tái)后提出的首秀芯片戰(zhàn)略。

　　開啟半導(dǎo)體“埃米時(shí)代”

　　2021年7月，英特爾公布了有史以來最詳細(xì)的制程技術(shù)路線圖之一，展示了從現(xiàn)在到2025年乃至更遠(yuǎn)的未來。

　　從中可以看到，英特爾展現(xiàn)的工藝制成最后一步是Intel 20A，將于2024年開始量產(chǎn)。

　　那么，A是什么？還有人調(diào)侃，提升工藝制程最好的辦法，難道是改名字嗎？

　　這里的“A”指的是Angstrom。英特爾稱，

隨著行業(yè)越來越接近“1 納米”節(jié)點(diǎn)，英特爾改變命名方式，以更好地反映全新的創(chuàng)新時(shí)代。具體而言，在 Intel 3 之后的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)將被命名為 Intel 20A，這一命名反映了向新時(shí)代的過渡，即工程師在原子水平上制造器件和材料的時(shí)代——半導(dǎo)體的埃米時(shí)代。

　　Intel 20A將憑借什么技術(shù)才能開啟埃米時(shí)代？

　　英特爾給出了答案：RibbonFET和PowerVia兩大突破性技術(shù)。

　　RibbonFET是英特爾對(duì)Gate All Around晶體管的實(shí)現(xiàn)，將成為英特爾自2011年率先推出FinFET以來的首個(gè)全新晶體管架構(gòu)。

　　該技術(shù)加快了晶體管開關(guān)速度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與多鰭結(jié)構(gòu)相同的驅(qū)動(dòng)電流，但占用的空間更小。

　　其次，PowerVia 是英特爾獨(dú)有的、業(yè)界首個(gè)背面電能傳輸網(wǎng)絡(luò)，通過消除晶圓正面供電布線需求來優(yōu)化信號(hào)傳輸。

　　除了Intel 20A，更進(jìn)一步的 Intel 18A 節(jié)點(diǎn)也已在研發(fā)中，將于 2025 年初推出。

　　蓋爾辛格表示，“摩爾定律仍在持續(xù)生效。對(duì)于未來十年走向超越1nm節(jié)點(diǎn)的創(chuàng)新，英特爾有著一條清晰的路徑。我想說，在窮盡元素周期表之前，摩爾定律都不會(huì)失效，英特爾將持續(xù)利用硅的神奇力量不斷推進(jìn)創(chuàng)新?！?/p>

　　搶購最強(qiáng)光刻機(jī)，“牙膏廠”捷足先登

　　有了長遠(yuǎn)布局，制造工廠，還得配備最先進(jìn)的光刻機(jī)。

　　盡管阿斯麥（ASML）最新型號(hào)的光刻機(jī)還未投產(chǎn)，但英特爾已經(jīng)打錢預(yù)定了。

　　近日，ASML爆出其新一代高數(shù)值孔徑光刻機(jī)將于2025年首批供應(yīng)給英特爾，價(jià)格將達(dá)到3億美元，比現(xiàn)在最高端的EUV貴一倍。

　　這臺(tái)光刻機(jī)型號(hào)為High-NA量產(chǎn)型EUV光刻機(jī)EXE:5200，將采用不同的鏡頭系統(tǒng)，NA更大，是業(yè)界最強(qiáng)的光刻機(jī)。

　　據(jù)阿斯麥發(fā)言人稱，更高的光刻分辨率將允許芯片縮小1.7倍，同時(shí)密度增加2.9倍。未來比3nm更先進(jìn)的工藝，將極度依賴高NA EUV光刻機(jī)。

　　作為制造芯片最先進(jìn)的設(shè)備，光刻機(jī)的先進(jìn)程度等直接決定了芯片的制程工藝。

　　目前來看，荷蘭的ASML幾乎壟斷了世界上的高端光刻機(jī)，且產(chǎn)量非常少，價(jià)格貴。

　　自2017年ASML第一臺(tái)量產(chǎn)的EUV光刻機(jī)正式推出以來，三星的7nm/5nm工藝，臺(tái)積電的第二代7nm工藝和5nm工藝的量產(chǎn)都是依賴于0.55數(shù)值孔徑的EUV光刻機(jī)來進(jìn)行生產(chǎn)。

　　美芯片法案，520億美元待敲定

　　有了光刻機(jī)還不夠，美國還要出臺(tái)法案支持造芯片。

　　路透稱，美眾議院將很快推出一項(xiàng)涉及520億美元的投資法案，以提高在這一方面美國對(duì)中國的競爭力。

　　美國眾議院議長佩洛西表示，法案已經(jīng)非常接近就緒。

　　同時(shí)她在一封信中指出，“眾議院立法將加強(qiáng)我們在芯片方面的投資，加強(qiáng)我們的供應(yīng)鏈并改變我們的研究能力，以及許多其他關(guān)鍵條款。”

　　然而，這不是美國在芯片方面的第一次布局。

　　2021年6月8日，美國國會(huì)參議院以68票贊成、32票反對(duì)的結(jié)果，通過了長達(dá)1400多頁《2021美國創(chuàng)新與競爭法案》。其中就有用于半導(dǎo)體、芯片和電信領(lǐng)域的540億美金。

　　而這些科研投入的一個(gè)重要目的就是——應(yīng)對(duì)中國的科技威脅。

　　1990年，美國占據(jù)著全球37%的半導(dǎo)體市場。隨著時(shí)間的推移，預(yù)計(jì)到2030年，美國將只占有全球10%的市場。

　　剩下的市場份額去哪里了呢？答案是包括中國在內(nèi)的外國競爭者。正因如此，美國為了維持自身的在該領(lǐng)域的壟斷地位，才推出了創(chuàng)新競爭法案，批準(zhǔn)了大量投資。

　　另外值得一提的是，除了大量投資，美國在該法案中所提出的禁止人才外流也是一個(gè)重點(diǎn)，其強(qiáng)調(diào)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和網(wǎng)絡(luò)安全。

　　該法案在提出獲批后，一年時(shí)間里因?yàn)榉N種原因停滯不前。此次美520億美元新投資將是去年創(chuàng)新與競爭法案的延續(xù)。

　　英特爾&臺(tái)積電&三星，三足鼎力

　　當(dāng)下，全球芯片競爭異常激烈，各國和各企業(yè)都想占據(jù)著半導(dǎo)體制造業(yè)的國際領(lǐng)導(dǎo)地位。作為未來的戰(zhàn)略技術(shù)，美國的英特爾、中國臺(tái)灣的臺(tái)積電、韓國的三星都在紛紛布局。

　　英特爾=基業(yè)長青+長遠(yuǎn)布局

　　如今，因特爾的1000億美元建廠，將使本來在新技術(shù)領(lǐng)域平平淡淡的俄亥俄州，瞬間升級(jí)為一顆“硅中心”的耀眼新星。

　　對(duì)于俄亥俄州來說，這是一件大事，由此，它將被形容為“俄亥俄州版的加州硅谷”。

　　投資1,000億美元，占地1000英畝，花費(fèi)10年時(shí)間，這是一個(gè)很大的目標(biāo)，也是英特爾近40年來首次在新制造基地破土動(dòng)工。

　　英特爾用其慧眼，構(gòu)筑偉大戰(zhàn)略，使其成為世界上最大的半導(dǎo)體制造企業(yè)之一。

　　“它不會(huì)對(duì)當(dāng)前的芯片危機(jī)產(chǎn)生任何影響。”分析師認(rèn)為，英特爾的投建計(jì)劃并不能用于解決今天的芯片短缺問題，因?yàn)檫@家芯片廠將于2025年才上線。

　　英特爾發(fā)言人威廉?莫斯表示，“我們的目標(biāo)是在未來10年投資1000億美元，但如果沒有聯(lián)邦政府的支持，這一目標(biāo)將很難在那段時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)。不過，最初的200億美元投資并不依賴聯(lián)邦補(bǔ)貼?！?/p>

　　英特爾還將大量資本用于勞動(dòng)力培訓(xùn)，它計(jì)劃10年內(nèi)花費(fèi)1億美元用于半導(dǎo)體教育，包括培養(yǎng)高技能人才。

　　屆時(shí)，隨著大批高技能人才輸出，英特爾表示，員工的平均年薪將達(dá)13.5萬美元（約85.6萬元）。

　　1968年誕生于美國硅谷的英特爾，從戈登·摩爾發(fā)明摩爾定律開始，走到今天以數(shù)據(jù)為中心傲然于世。

　　臺(tái)積電=資本+技術(shù)+工藝

　　2021年年底，臺(tái)積電正式提出2nm以及后續(xù)1nm晶圓廠的擴(kuò)建計(jì)劃，預(yù)計(jì)總投資金額將高達(dá)8000億至1萬億新臺(tái)幣（約1840-2300億元），占地近100萬平方米。

　　詳情參見本公眾號(hào)《新智元》，2021年12月31日發(fā)布文章，題為《臺(tái)積電1萬億投資建廠！第二個(gè)2nm工廠，劍指1nm》，鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/ViPF-hiAXDNbmyiMO5zPjw

　　臺(tái)積電，這家全球最大、技術(shù)最先進(jìn)的蝕刻芯片公司，在推動(dòng)芯片制造的同時(shí)，還保持了老節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定和有利可圖的生產(chǎn)。

　　“臺(tái)積電本身就是一臺(tái)印鈔機(jī)”，基于臺(tái)積電的強(qiáng)勁發(fā)展與盈利情況，有文章甚至這樣評(píng)價(jià)。

　　那么，臺(tái)積電是如何做到這一切的呢？

　　資本支出與收入比十分穩(wěn)定

　　高級(jí)投資分析師塞巴斯蒂安?侯(Sebastian Hou)指出，如果臺(tái)積電在3年內(nèi)的資本支出增加1倍，臺(tái)積電的收入和利潤就會(huì)在5年內(nèi)增加1倍。

　　不過，臺(tái)積電首席執(zhí)行官衛(wèi)哲(CC Wei)和首席財(cái)務(wù)官黃文德(Wendell Huang)并不贊成將這種算法，“事情沒那么簡單”。

　　芯片制造設(shè)備和芯片本身的復(fù)雜性，以及獲得設(shè)備的前置時(shí)間正變得越來越長，這可能會(huì)在資本支出和收入產(chǎn)生之間產(chǎn)生更多的時(shí)間差。

　　不過，越來越提前的支付協(xié)議，幫助臺(tái)積電擁有更多的現(xiàn)金，從而可以進(jìn)行更大的投資。

　　將兩年前的資本支出乘以2，就可以預(yù)測臺(tái)積電今年的收入。比如：

　　2019年，臺(tái)積電資本支出149億美元，收入346億美元；

　　2020年，臺(tái)積電資本支出300億美元，收入568億美元；

　　數(shù)學(xué)是很有說服力的，臺(tái)積電的資本支出與收入之比接近1.0。

　　與英特爾不同，臺(tái)積電實(shí)際上擁有足夠的資金進(jìn)行代工投資。

　　“臺(tái)積電銀行里有很多錢，有能力繼續(xù)投資晶圓廠和基礎(chǔ)研究。”分析師認(rèn)為。

　　高性能計(jì)算的強(qiáng)勁推動(dòng)

　　所謂高性能計(jì)算，就是用于CPU、GPU、NPU等專用集成電路芯片。

　　臺(tái)積電的“高性能計(jì)算”業(yè)務(wù)，大約在2018年才啟動(dòng)，但高性能計(jì)算領(lǐng)域卻給臺(tái)積電實(shí)現(xiàn)了很好的收入增長。

　　僅拿2021年Q4數(shù)據(jù)來看，蝕刻智能手機(jī)芯片的收入下降了8.4%，而高性能計(jì)算的銷售卻增長了26.7%。

　　全球首屈一指的工藝

　　在過去的3年里，臺(tái)積電可以收取來自工藝方面的溢價(jià)。

　　2021年Q4顯示，臺(tái)積電平均每12英寸晶圓的銷售額為4225美元，此前最高時(shí)還可達(dá)4566美元。

　　“技術(shù)領(lǐng)先使臺(tái)積電能夠抓住對(duì)世界先進(jìn)技術(shù)的強(qiáng)勁需求?！迸_(tái)積電首席執(zhí)行官衛(wèi)哲(CC Wei)說。

　　三星=大步國外+利用優(yōu)惠

　　2021年11月，三星將在美國德克薩斯州建設(shè)一個(gè)新的170億美元的芯片廠，備受全球關(guān)注。

　　泰勒市為三星在當(dāng)?shù)卦O(shè)廠提供了激勵(lì)措施，相當(dāng)于三星在頭10年享受超過90%的財(cái)產(chǎn)稅減免。

　　《華爾街日報(bào)》指出，新工廠占地約1,200英畝，比三星之前建在30英里之外的奧斯汀廠還要大。

　　作為存儲(chǔ)芯片制造領(lǐng)域的巨頭，三星電子設(shè)備解決方案部門負(fù)責(zé)人Kinam Kim表示，在美國建芯片廠是“為全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的穩(wěn)定做貢獻(xiàn)”。

　　這家新工廠可以生產(chǎn)先進(jìn)的3納米芯片，曾為高通和英偉達(dá)的芯片制造商，三星的技術(shù)在不斷前進(jìn)。

　　美國政府積極支持本國芯片生產(chǎn)和創(chuàng)新，以試圖緩解全球芯片供應(yīng)鏈中斷，并努力扭轉(zhuǎn)幾十年來

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