英特尔为夺回芯片霸主地位的背水一战

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-20 10:11 | 更新时间: 2025-10-20 10:11

学科分类: 信息与通信工程 电子科学与技术 计算机科学与技术 软件工程

特朗普政府以89亿美元股票入股英特尔获得9.9%股份仅六周后,英特尔宣布启用Fab 52工厂。尽管该工厂筹备已久,但这是这家陷入困境的美国芯片制造商向整个科技行业证明自身能力的首个重要机会——证明其能规模化生产全球最先进的芯片,也证明白宫的投资可能会有回报。

### 成败在此一举
英特尔表示,Fab 52自今年7月起已具备技术上的运营能力,工厂生产的新一代芯片——名为“黑豹湖”(Panther Lake)和“清水森林”(Clearwater Forest)——多年前就已启动研发。但英特尔选择在公司的关键时期展示这座新工厂。该工厂采用名为18A的新工艺生产芯片,理论上能制造出性能更强、能效更高的产品。“理论上”是关键:英特尔近期的命运取决于它能否生产出足够出色的半导体,不仅能满足其传统硬件和计算机客户的需求,还能吸引手握巨资、亟需先进芯片和数据中心的人工智能企业。

参观期间,英特尔高管强调Fab 52是全球最先进的芯片制造厂。从技术角度看,这或许不假——创意策略公司分析师、半导体出版物Chipstrat创始人奥斯汀·莱昂斯表示,英特尔的晶圆厂“长期以来因推动下一代制程技术而在业内备受认可”。例如在2010年代初,英特尔推出32纳米芯片技术时,就实现了一次重大的制程突破(其最新芯片为2纳米制程)。

但莱昂斯指出:“英特尔擅长研究如何以可制造的方式开发下一代技术,而台积电不仅擅长此道,还能做到‘如何实现高产量、高良率’。”台积电被公认为全球最先进的芯片公司。

英特尔在20世纪70年代率先研发出革命性的计算芯片(也定义了“硅谷”)。但2000年代中期,因未能抓住手机热潮,被新兴竞争对手超越而开始衰落。那时,美国半导体产业已将大量制造业务转移至台湾等地。

过去几年,生成式人工智能兴起,对高性能计算芯片的需求激增,而这一需求主要由英特尔的竞争对手英伟达和AMD满足,使英特尔的劣势更加明显。2024年以来,该芯片商已裁员数万人。今年7月,英特尔市值不足1000亿美元,而英伟达约为4万亿美元。

在特朗普政府非常规救助之后,英伟达也对英特尔进行了50亿美元的战略投资。其中传递的明确信号是:英特尔必须被拯救,但事实证明它无法自救。

### 工厂内部
Fab 52位于菲尼克斯市外约20英里的一片平坦沙漠地带,是一个庞大综合体的一部分,该综合体还包括2020年投产的Fab 42和在建的Fab 62,总面积达100万平方英尺。

这些钢筋混凝土建筑与其旁的绿色灌溉农田形成鲜明对比,农田归吉拉河印第安社区所有。英特尔给工厂周围的道路起了可爱的名字,如“数据大道”“晶体管台地”“硅街”,但除了这些名字和工厂的巨大规模,外观看不出内部的运作。参观时,金属围栏上贴着“施工自杀预防周”的标语,入口天桥上悬挂着巨大的美国国旗。

所有进入工厂的人都必须穿“兔子服”,并在洁净室里穿戴整齐。化妆品、发制品、香水、古龙水及任何气溶胶产品均被禁止。工人按“冶金等级”划分:接触铜和不接触铜的。接触铜的工人穿橙色而非白色的衣服,且需在专用洁净室穿戴和脱下装备。

一位帮记者穿戴装备的英特尔工厂工人自豪地说,他曾为两位美国总统服务过:参观Fab 42的奥巴马和Fab 52建设期间到访的拜登。截至9月底,特朗普尚未到访,但英特尔发言人科里·普福尔茨海默表示:“我们热切欢迎特朗普总统来参观美国最先进的研发和尖端半导体制造设施。”

工厂里的工人并非操作杠杆或研磨制造齿轮,更多是安静地管理机器人。他们站在(经过消毒的)电脑前,一种名为“前开式晶圆盒”(FOUPs)的容器通过头顶迷宫般的机械轨道呼啸而过。设备排得一眼望不到头。地面经过反复加固,因为最轻微的震动都可能毁掉整批芯片。

工厂的光刻区泛着奇异的光芒,把白色工作服照成霓虹绿,穿橙色衣服的工人则呈粉色。英特尔要求参观者不得透露其供应商名称,但有一个例外:荷兰ASML公司,它制造全球最尖端的光刻机。《连线》杂志看到两台大型ASML Twinscan光刻机似乎正在运行,旁边地面用胶带标出了另外两台的位置。

英特尔尚未公开Fab 52的年预期芯片良率(即成功制造的数量)。目前,这里生产的芯片将用于笔记本电脑等消费设备。但英特尔真正需要的,也是整个行业都在追逐的:一个超大规模客户,一笔巨额数据中心订单,一个愿意花费数十亿美元在人工智能领域抢占先机的“大客户”。

### 设计革新
英特尔的“黑豹湖”和“清水森林”芯片将采用一种新工艺制造,该工艺摒弃了数十年成熟的设计技术,转而采用两种新技术——RibbonFET和PowerVia。RibbonFET是一种晶体管架构,通过堆叠晶体管提高密度;PowerVia则将芯片硅堆叠上方的电源互连移至下方。

英特尔2021年开始研发这种新设计方法,早期测试显示RibbonFET和PowerVia带来了性能提升。有报告称,这些新芯片能耗比上一代低30%。

莱昂斯表示:“公平地说,英特尔比台积电更早推出RibbonFET和背侧电源技术,所以他们在承担风险。我希望这个赌注能为他们带来回报。”三星和台积电等竞争对手计划在其2纳米芯片中引入类似RibbonFET和PowerVia的技术。

但新芯片的整体性能和可靠性要到大规模交付给客户后才能明确。“黑豹湖”是英特尔第三系列配备专用人工智能处理器的高端CPU,将于本季度开始出货;面向数据中心服务器的“清水森林”则将于2026年上半年推出。

随着英特尔逐步提升Fab 52的产能和尖端18A工艺,公司将持续受到公众的密切关注。客户在人工智能军备竞赛中寻求任何领先优势,希望英特尔的新产能能带来性能优势;特朗普政府渴望支持美国制造业,但却是一个直言不讳且难以预测的合作伙伴;华尔街关注英特尔能否利用这些进展提高芯片价格、扩大利润、在竞争激烈的市场重拾 momentum;分析师和半导体爱好者则在剖析其供需和风险管理能力。所有人都在质疑:这家曾是美国科技业明珠的芯片商,是否有足够动力实现真正的复苏。

标签: RibbonFET技术 半导体制造