马斯克芯片工厂计划志在改写算力格局 但难度或大于上火星

中国经营报
昨天

  “整活大师”又上新活儿了!

  近日,全球首富、美国知名企业家埃隆·马斯克(Elon Musk)官宣了一个宏大的芯片工厂计划——TeraFab,工厂年产能目标定为1太瓦(TW)算力芯片。

  “TeraFab将是‘有史以来最宏大的芯片制造工程’,由特斯拉、SpaceX和xAI联合打造,选址美国德克萨斯州奥斯汀,毗邻德州超级工厂。”特斯拉官方发文表示,1太瓦AI算力相当于当前全球AI芯片年总算力的约50倍;由于美国全年发电量约为0.5太瓦,因此计划将80%产能投向太空轨道AI基础设施,仅20%用于地面应用。

  《中国经营报》记者注意到,TeraFab仅从命名上就彰显出宏大野心,Tera代表太瓦量级,据国家能源局数据,2025年中国电网最高用电负荷约1.5太瓦;而这座超级工厂将采用2nm先进工艺(GAAFET),实现芯片设计、制造、封装一体化布局,年产量目标定为1000亿至2000亿颗。

  不过,短期来看,多家分析机构都认为马斯克TeraFab的目标实现面临着不小的难度。比如,美银美林的一份研报就指出,特斯拉缺乏芯片行业领导经验,且过往硬件项目初期多有波折,如Model 3量产初期的“生产地狱”,这加剧了TeraFab的不确定性。

  “虽然内情尚不清楚,但一些分析认为马斯克可能会自己单独设厂,也有高几率会和业界主流芯片厂合作。”市场研究机构Omdia人工智能首席分析师苏廉节表示,“以马斯克的习惯,他要做好这件事情肯定需要能力很强的团队,而目前这样的芯片工程团队很少。”

  根据相关媒体的报道,特斯拉已在台积电大本营——中国台湾新竹市积极接触当地半导体人才,招募具有10年以上先进制程开发经验的高阶制程整合人才。

  事实上,芯片行业的产业链非常长(涉及材料、设备、设计、制造、封装等),且高度全球化,那么TeraFab可能会对中国半导体产业链产生哪些影响?中信证券的一份研报认为,太空算力芯片需特殊封装(抗辐射、耐高温)与材料(高纯度靶材、特种光刻胶),这为中国大陆具备车规级/军工级芯片经验的厂商(如长电科技华虹半导体)提供新的市场切入点,避开与台积电/三星在传统先进制程的直接竞争。

  马斯克的TeraFab,究竟是画大饼还是整花活,得需要时间来检验。

  已超出芯片行业本身

  按照马斯克的说法,全球当前芯片年产能约20吉瓦(GW),仅为其目标需求的约2%;现有供应商包括台积电美光科技,已无法满足特斯拉机器人、自动驾驶与AI领域的需求增速。

  “要么建TeraFab,要么就没有芯片。”马斯克说,计划率先在奥斯汀Giga Texas厂区附近建设一座先进工厂,将逻辑芯片、内存芯片与先进封装整合于同一设施,并配备光刻掩膜版制造设备,形成设计、生产、测试的全链路闭环。

  马斯克在TeraFab发布会上强调,该项目预计将生产两大类芯片:其中一类将针对边缘计算和推理进行优化的芯片AI5和AI6,主要用于特斯拉电动汽车Tesla FSD)、无人出租车(Cybercab)和擎天柱人形机器人(Optimus);另一类是高性能芯片D3,专为太空应用而设计,可供SpaceX和xAI使用。

  其中,AI5被设计为特斯拉全自动驾驶系统和擎天柱机器人的专用芯片,性能算力较现有AI4提高40至50倍,下一代AI6预计在今年年底完成设计,主要应用于二代擎天柱机器人以及大规模推理集群;而D3芯片围绕太空环境设计,将为星链、星舰等项目提供算力。

  根据公开资料整理,马斯克旗下公司自研芯片包括HW系列自动驾驶芯片(车规级推理芯片)、Dojo超算专用芯片、星链(Starlink)专用芯片、航天器控制芯片、Grok推理加速芯片和Colossus专用加速卡。

  据中国台湾媒体报道,特斯拉官方招聘页面已开放模块工艺工程师(Module Process Engineer)及流程整合工程师(Process Integration Engineer)等关键职位,岗位要求应聘者精通环绕栅极(GAA)、鳍式场效应晶体管(FinFET)与晶背供电(BSPDN)等2nm级先进节点技术,并横跨FEOL、MOL、BEOL全段制程,具备良率提升、量产爬坡及与代工厂合作的实战经验。

  TeraFab,被业界视为对现有Fabless+Foundry(无晶圆厂+代工厂)商业模式的颠覆性挑战,其试图通过“极致IDM(Ultra-IDM)”模式,在同一建筑内完成从晶圆流片到系统级封装的全生命周期生产,依靠Tesla、SpaceX及xAI海量的内部需求填满产能,从而夺回被代工厂拿走的硅基主权。

  值得注意的是,TeraFab的发布时机恰在SpaceX计划今年夏季大规模IPO之前。根据彭博此前报道,SpaceX预计融资最多500亿美元,估值或超1.75万亿美元,向太空发射AI数据中心正是此次IPO的核心融资逻辑之一。

  有观点认为,TeraFab的独特之处,就在于其已超出芯片行业本身——它将算力制造与太空扩张整合为同一工业逻辑,直接为SpaceX的估值叙事提供了工业层面的支撑。

  可能比把火箭送上火星还难

  “TeraFab定位为马斯克生态内的边缘推理与太空专用芯片生产基地,不会替代英伟达在AI训练算力领域的合作。”特斯拉官方表示。目前,TeraFab项目已正式启动建设,预计2027年下半年试产AI5和D3芯片。

  尽管蓝图宏伟,TeraFab仍面临严峻挑战,市场普遍对该计划的工程可行性持保留态度,指出半导体制造涉及数以百亿计美元的资金投入、多年建设周期与高度稀缺的专业人才。

  比如,摩根士丹利对于TeraFab有着这样的评估:“TeraFab面临100亿美元资金缺口,马斯克初步预估200亿—250亿美元,而我们测算实际总成本或达350亿—450亿美元。特斯拉2025年自由现金流仅62亿美元,项目需SpaceX与xAI联合注资150亿—200亿美元。”

  “即使在加速建设情景下,首批芯片量产也不会早于2028年;如果是新建厂房而非改造现有设施,有意义的产出可能要到项目启动后4—5年才会出现。”摩根士丹利还指出,2nm GAAFET制程良率爬坡周期通常为18—24个月,特斯拉缺乏大规模量产经验,2028年前难以实现稳定量产,初期良率或低于50%,成本将大幅超预期。

  而伯恩斯坦分析,2nm GAA架构的良率难题、High-NA EUV光刻机产能配额限制、先进封装热应力等技术卡点,都是马斯克必须跨越的障碍。据了解,高端极紫外(EUV)光刻机几乎完全依赖荷兰ASML,交付周期长达1至2年,新客户通常需要等待更久。

  更紧要的是,美国本土先进工艺芯片工程师储备严重不足。麦肯锡报告显示,美国本土晶圆厂扩建潮将创造多达4.8万个岗位,但劳动力供给面临严重短缺,全球半导体行业到2030年将面临超100万个技能人才缺口。“中国半导体行业2026年人才缺口达30万人,TeraFab将进一步加剧全球高端芯片人才竞争。”伯恩斯坦如此分析道。

  “因为是马斯克,所以我不会轻易否定,但我怀疑这件事实际上比把火箭送上火星还难。”伯恩斯坦半导体分析师Stacy Rasgon指出,以台积电亚利桑那工厂为例,该项目历经数年延误,不得不从中国台湾空运工程师赴美支援产能爬坡。

  把视角再转回中国。中信证券在《TeraFab项目对中国半导体产业链的影响分析》中指出:“太空芯片抗辐射封装市场规模年增速将达40%+,国内长电科技通富微电已具备相关技术储备,建议加速太空专用Chiplet技术研发,抢占差异化赛道。”其还建议,在成熟制程(28nm+)外溢减少30%—50%,先进制程(7nm以下)合作空间受限的情况下,国内厂商应聚焦成熟制程与特色工艺,提升汽车/工业场景渗透率。

(文章来源:中国经营报)

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