马斯克Terafab芯片厂:整合全链条生产

行业背景:芯片供应跟不上需求
特斯拉创始人马斯克近期公开表示,现有芯片供应商(包括台积电与美光)已无法满足特斯拉在机器人、自动驾驶与AI领域的需求增速。他估算全球AI芯片年产能只能覆盖其体系最终需求的约2%。为此,特斯拉、SpaceX与xAI联合启动了Terafab项目,目标是在同一座工厂内完成逻辑芯片、存储芯片、先进封装与光刻掩膜版的全链条生产。
核心信息:Terafab的规划与进展
Terafab项目于今年3月宣布,首期投资168亿美元,远期总投资规划高达1190亿美元,选址得州Grimes County一座退役燃煤电厂旧址,规划占地超过1亿平方英尺。项目年产能对应1太瓦计算算力,约为当前全球特定芯片类型年产能的50倍。今年4月,英特尔加入项目,确认Terafab将采用英特尔下一代14A制程生产芯片,该工艺采用RibbonFET(全环绕栅极)和背面供电技术。同期,Applied Materials宣布加入,提供其集成制造平台。特斯拉还挖来了英特尔18A项目的核心负责人Gary Jung担任Terafab总监。
在能源方面,SpaceX能源负责人表示,Terafab将部署40多台天然气涡轮机加上特斯拉巨型储能电池阵列,总容量近2吉瓦,实现能源自给自足。此外,马斯克回应了Terafab渲染图中环形结构为粒子加速器的猜测,称“FEL FTW(自由电子激光必胜)”。FEL技术将电子加速到接近光速,穿过磁铁阵列产生极高亮度、波长可调的极紫外光,旨在通过大型中央光源同时为多台光刻机供光,以摊薄基建成本,摆脱对ASML单机产能的依赖。目前,由前英特尔CEO帕特·基辛格挂帅的美国初创公司xLight已获美国《芯片法案》1.5亿美元资助研发此技术。
对产业链的影响:制造与封装环节的整合尝试
Terafab项目落在半导体产业链的制造与封装环节,试图将逻辑芯片、存储芯片和先进封装集成在同一超大型厂房中,以缩短晶圆从制造到封装的周转时间。马斯克还希望将工业级机器人引入晶圆厂洁净室,取代人工操作,并推动芯片制造设备的标准化与模块化,加速芯片掩膜和封测过程中的快速迭代。然而,这一整合面临挑战:不同制造环节对环境要求截然不同,前道光刻/刻蚀需要极度严苛的无尘室,而后道封装测试的气流、化学品和振动标准与前道光刻并不完全兼容,强行物理捏合可能增加交叉污染或管理冗余的风险。此外,FEL技术虽在物理上成立,但ASML早在十年前就评估过并放弃,原因是加速器隧道动辄几公里长,难以缩小到晶圆厂内,且中央光源故障将影响整个工厂的设备。目前的掩膜、光刻胶、蔡司反射镜全是围绕13.5纳米LPP光源设计,FEL在2028年前只能出原型机,意味着Terafab初期必然还要大量采购ASML的传统EUV设备。
结语:定制晶圆厂的现实路径
英伟达CEO黄仁勋在台积电活动上表示,构建先进芯片制造极其困难,匹敌台积电几乎不可能。半导体制造是原子级的精密工程,英特尔和三星花了数年、烧了数百亿美元才在先进制程上爬出良率泥潭。尽管马斯克信心满满,称最终会弄明白如何制造微芯片,并可能找到比任何人都更好地制造芯片的方法,但业内普遍认为Terafab难以在几年内复制或重塑全球芯片代工格局。更可能的路径是,Terafab演变成一个专供特斯拉和SpaceX内部高端芯片的定制晶圆厂,联合英特尔等传统巨头,实现局部供应链的自主可控。
来源:电子发烧友









