1000亿美元！英特尔要在美国建世界最大芯片厂，美520 亿美元芯片法案接近敲定

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　　文/新智元

　　来源：新智元（ID:AI_era)

　　1000亿美元芯片计划，要重振英特尔往日雄风！

　　路透称，英特尔将投资200亿美元建设2家芯片制造工厂，并计划最终投资多达1000亿美元。

　　新工厂的建设将于今年晚些时候开始，第一座晶圆厂将于2025年上线。

　　豪掷千亿美元，建世界最大芯片工厂

　　最近，英特尔为了在芯片大战中翻身，动作频频。

　　据介绍，200亿美元的先期投资是俄亥俄州历史上最大规模的投资，将在新奥尔巴尼占地1000英亩（约合400公顷）的土地上创造3000个就业机会。

　　未来，投资可能还会增至1000亿美元，共建设8家制造工厂，也将是俄亥俄州有记录以来最大的投资。

　　英特尔CEO盖尔辛格表示，“此举不仅是为了提高芯片产能，也是为了重振英特尔在芯片制造领域的领先地位。”

　　目前，英特尔并没有透露新晶圆厂将使用哪些制造技术。

　　很明显，新工厂将有助于支持英特尔的 IDM 2.0 战略。该战略是CEO盖尔辛格信任上台后提出的首秀芯片战略。

　　开启半导体“埃米时代”

　　2021年7月，英特尔公布了有史以来最详细的制程技术路线图之一，展示了从现在到2025年乃至更远的未来。

　　从中可以看到，英特尔展现的工艺制成最后一步是Intel 20A，将于2024年开始量产。

　　那么，A是什么？还有人调侃，提升工艺制程最好的办法，难道是改名字吗？

　　这里的“A”指的是Angstrom。英特尔称，

随着行业越来越接近“1 纳米”节点，英特尔改变命名方式，以更好地反映全新的创新时代。具体而言，在 Intel 3 之后的下一个节点将被命名为 Intel 20A，这一命名反映了向新时代的过渡，即工程师在原子水平上制造器件和材料的时代——半导体的埃米时代。

　　Intel 20A将凭借什么技术才能开启埃米时代？

　　英特尔给出了答案：RibbonFET和PowerVia两大突破性技术。

　　RibbonFET是英特尔对Gate All Around晶体管的实现，将成为英特尔自2011年率先推出FinFET以来的首个全新晶体管架构。

　　该技术加快了晶体管开关速度，同时实现与多鳍结构相同的驱动电流，但占用的空间更小。

　　其次，PowerVia 是英特尔独有的、业界首个背面电能传输网络，通过消除晶圆正面供电布线需求来优化信号传输。

　　除了Intel 20A，更进一步的 Intel 18A 节点也已在研发中，将于 2025 年初推出。

　　盖尔辛格表示，“摩尔定律仍在持续生效。对于未来十年走向超越1nm节点的创新，英特尔有着一条清晰的路径。我想说，在穷尽元素周期表之前，摩尔定律都不会失效，英特尔将持续利用硅的神奇力量不断推进创新。”

　　抢购最强光刻机，“牙膏厂”捷足先登

　　有了长远布局，制造工厂，还得配备最先进的光刻机。

　　尽管阿斯麦（ASML）最新型号的光刻机还未投产，但英特尔已经打钱预定了。

　　近日，ASML爆出其新一代高数值孔径光刻机将于2025年首批供应给英特尔，价格将达到3亿美元，比现在最高端的EUV贵一倍。

　　这台光刻机型号为High-NA量产型EUV光刻机EXE:5200，将采用不同的镜头系统，NA更大，是业界最强的光刻机。

　　据阿斯麦发言人称，更高的光刻分辨率将允许芯片缩小1.7倍，同时密度增加2.9倍。未来比3nm更先进的工艺，将极度依赖高NA EUV光刻机。

　　作为制造芯片最先进的设备，光刻机的先进程度等直接决定了芯片的制程工艺。

　　目前来看，荷兰的ASML几乎垄断了世界上的高端光刻机，且产量非常少，价格贵。

　　自2017年ASML第一台量产的EUV光刻机正式推出以来，三星的7nm/5nm工艺，台积电的第二代7nm工艺和5nm工艺的量产都是依赖于0.55数值孔径的EUV光刻机来进行生产。

　　美芯片法案，520亿美元待敲定

　　有了光刻机还不够，美国还要出台法案支持造芯片。

　　路透称，美众议院将很快推出一项涉及520亿美元的投资法案，以提高在这一方面美国对中国的竞争力。

　　美国众议院议长佩洛西表示，法案已经非常接近就绪。

　　同时她在一封信中指出，“众议院立法将加强我们在芯片方面的投资，加强我们的供应链并改变我们的研究能力，以及许多其他关键条款。”

　　然而，这不是美国在芯片方面的第一次布局。

　　2021年6月8日，美国国会参议院以68票赞成、32票反对的结果，通过了长达1400多页《2021美国创新与竞争法案》。其中就有用于半导体、芯片和电信领域的540亿美金。

　　而这些科研投入的一个重要目的就是——应对中国的科技威胁。

　　1990年，美国占据着全球37%的半导体市场。随着时间的推移，预计到2030年，美国将只占有全球10%的市场。

　　剩下的市场份额去哪里了呢？答案是包括中国在内的外国竞争者。正因如此，美国为了维持自身的在该领域的垄断地位，才推出了创新竞争法案，批准了大量投资。

　　另外值得一提的是，除了大量投资，美国在该法案中所提出的禁止人才外流也是一个重点，其强调知识产权保护和网络安全。

　　该法案在提出获批后，一年时间里因为种种原因停滞不前。此次美520亿美元新投资将是去年创新与竞争法案的延续。

　　英特尔&台积电&三星，三足鼎力

　　当下，全球芯片竞争异常激烈，各国和各企业都想占据着半导体制造业的国际领导地位。作为未来的战略技术，美国的英特尔、中国台湾的台积电、韩国的三星都在纷纷布局。

　　英特尔=基业长青+长远布局

　　如今，因特尔的1000亿美元建厂，将使本来在新技术领域平平淡淡的俄亥俄州，瞬间升级为一颗“硅中心”的耀眼新星。

　　对于俄亥俄州来说，这是一件大事，由此，它将被形容为“俄亥俄州版的加州硅谷”。

　　投资1,000亿美元，占地1000英亩，花费10年时间，这是一个很大的目标，也是英特尔近40年来首次在新制造基地破土动工。

　　英特尔用其慧眼，构筑伟大战略，使其成为世界上最大的半导体制造企业之一。

　　“它不会对当前的芯片危机产生任何影响。”分析师认为，英特尔的投建计划并不能用于解决今天的芯片短缺问题，因为这家芯片厂将于2025年才上线。

　　英特尔发言人威廉•莫斯表示，“我们的目标是在未来10年投资1000亿美元，但如果没有联邦政府的支持，这一目标将很难在那段时间内实现。不过，最初的200亿美元投资并不依赖联邦补贴。”

　　英特尔还将大量资本用于劳动力培训，它计划10年内花费1亿美元用于半导体教育，包括培养高技能人才。

　　届时，随着大批高技能人才输出，英特尔表示，员工的平均年薪将达13.5万美元（约85.6万元）。

　　1968年诞生于美国硅谷的英特尔，从戈登·摩尔发明摩尔定律开始，走到今天以数据为中心傲然于世。

　　台积电=资本+技术+工艺

　　2021年年底，台积电正式提出2nm以及后续1nm晶圆厂的扩建计划，预计总投资金额将高达8000亿至1万亿新台币（约1840-2300亿元），占地近100万平方米。

　　详情参见本公众号《新智元》，2021年12月31日发布文章，题为《台积电1万亿投资建厂！第二个2nm工厂，剑指1nm》，链接：https://mp.weixin.qq.com/s/ViPF-hiAXDNbmyiMO5zPjw

　　台积电，这家全球最大、技术最先进的蚀刻芯片公司，在推动芯片制造的同时，还保持了老节点的稳定和有利可图的生产。

　　“台积电本身就是一台印钞机”，基于台积电的强劲发展与盈利情况，有文章甚至这样评价。

　　那么，台积电是如何做到这一切的呢？

　　资本支出与收入比十分稳定

　　高级投资分析师塞巴斯蒂安•侯(Sebastian Hou)指出，如果台积电在3年内的资本支出增加1倍，台积电的收入和利润就会在5年内增加1倍。

　　不过，台积电首席执行官卫哲(CC Wei)和首席财务官黄文德(Wendell Huang)并不赞成将这种算法，“事情没那么简单”。

　　芯片制造设备和芯片本身的复杂性，以及获得设备的前置时间正变得越来越长，这可能会在资本支出和收入产生之间产生更多的时间差。

　　不过，越来越提前的支付协议，帮助台积电拥有更多的现金，从而可以进行更大的投资。

　　将两年前的资本支出乘以2，就可以预测台积电今年的收入。比如：

　　2019年，台积电资本支出149亿美元，收入346亿美元；

　　2020年，台积电资本支出300亿美元，收入568亿美元；

　　数学是很有说服力的，台积电的资本支出与收入之比接近1.0。

　　与英特尔不同，台积电实际上拥有足够的资金进行代工投资。

　　“台积电银行里有很多钱，有能力继续投资晶圆厂和基础研究。”分析师认为。

　　高性能计算的强劲推动

　　所谓高性能计算，就是用于CPU、GPU、NPU等专用集成电路芯片。

　　台积电的“高性能计算”业务，大约在2018年才启动，但高性能计算领域却给台积电实现了很好的收入增长。

　　仅拿2021年Q4数据来看，蚀刻智能手机芯片的收入下降了8.4%，而高性能计算的销售却增长了26.7%。

　　全球首屈一指的工艺

　　在过去的3年里，台积电可以收取来自工艺方面的溢价。

　　2021年Q4显示，台积电平均每12英寸晶圆的销售额为4225美元，此前最高时还可达4566美元。

　　“技术领先使台积电能够抓住对世界先进技术的强劲需求。”台积电首席执行官卫哲(CC Wei)说。

　　三星=大步国外+利用优惠

　　2021年11月，三星将在美国德克萨斯州建设一个新的170亿美元的芯片厂，备受全球关注。

　　泰勒市为三星在当地设厂提供了激励措施，相当于三星在头10年享受超过90%的财产税减免。

　　《华尔街日报》指出，新工厂占地约1,200英亩，比三星之前建在30英里之外的奥斯汀厂还要大。

　　作为存储芯片制造领域的巨头，三星电子设备解决方案部门负责人Kinam Kim表示，在美国建芯片厂是“为全球半导体供应链的稳定做贡献”。

　　这家新工厂可以生产先进的3纳米芯片，曾为高通和英伟达的芯片制造商，三星的技术在不断前进。

　　美国政府积极支持本国芯片生产和创新，以试图缓解全球芯片供应链中断，并努力扭转几十年来

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