1000億美元！英特爾要在美國建世界最大芯片廠，美520 億美元芯片法案接近敲定

數學算法俱樂部

日期?：?2022年03月14日?? ? ??

正文共?：3812字

來源?：?新智元

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【導讀】英特爾在官宣200億美元建廠之后，還要在未來追加到1000億美元，以建造全球最大的芯片制造基地，重振往日雄風！此外，美國芯片法案也準備就緒，計劃投資520億美元。

1000億美元芯片計劃，要重振英特爾往日雄風！

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

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新工廠的建設將于今年晚些時候開始，第一座晶圓廠將于2025年上線。

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豪擲千億美元，建世界最大芯片工廠

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最近，英特爾為了在芯片大戰(zhàn)中翻身，動作頻頻。

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據介紹，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個就業(yè)機會。

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

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英特爾CEO蓋爾辛格表示，「此舉不僅是為了提高芯片產能，也是為了重振英特爾在芯片制造領域的領先地位。」

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目前，英特爾并沒有透露新晶圓廠將使用哪些制造技術。

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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蓋爾辛格信任上臺后提出的首秀芯片戰(zhàn)略。

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開啟半導體「埃米時代」

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2021年7月，英特爾公布了有史以來最詳細的制程技術路線圖之一，展示了從現在到2025年乃至更遠的未來。

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

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那么，A是什么？還有人調侃，提升工藝制程最好的辦法，難道是改名字嗎？

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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，英特爾改變命名方式，以更好地反映全新的創(chuàng)新時代。具體而言，在 Intel 3 之后的下一個節(jié)點將被命名為 Intel 20A，這一命名反映了向新時代的過渡，即工程師在原子水平上制造器件和材料的時代——半導體的埃米時代。

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Intel 20A將憑借什么技術才能開啟埃米時代？

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英特爾給出了答案：RibbonFET和PowerVia兩大突破性技術。

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RibbonFET是英特爾對Gate All Around晶體管的實現，將成為英特爾自2011年率先推出FinFET以來的首個全新晶體管架構。

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該技術加快了晶體管開關速度，同時實現與多鰭結構相同的驅動電流，但占用的空間更小。

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

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除了Intel 20A，更進一步的 Intel 18A 節(jié)點也已在研發(fā)中，將于 2025 年初推出。

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蓋爾辛格表示，「摩爾定律仍在持續(xù)生效。對于未來十年走向超越1nm節(jié)點的創(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，摩爾定律都不會失效，英特爾將持續(xù)利用硅的神奇力量不斷推進創(chuàng)新?！?/span>

搶購最強光刻機，「牙膏廠」捷足先登

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有了長遠布局，制造工廠，還得配備最先進的光刻機。

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盡管阿斯麥（ASML）最新型號的光刻機還未投產，但英特爾已經打錢預定了。

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近日，ASML爆出其新一代高數值孔徑光刻機將于2025年首批供應給英特爾，價格將達到3億美元，比現在最高端的EUV貴一倍。

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這臺光刻機型號為High-NA量產型EUV光刻機EXE:5200，將采用不同的鏡頭系統(tǒng)，NA更大，是業(yè)界最強的光刻機。

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

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作為制造芯片最先進的設備，光刻機的先進程度等直接決定了芯片的制程工藝。

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目前來看，荷蘭的ASML幾乎壟斷了世界上的高端光刻機，且產量非常少，價格貴。

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自2017年ASML第一臺量產的EUV光刻機正式推出以來，三星的7nm/5nm工藝，臺積電的第二代7nm工藝和5nm工藝的量產都是依賴于0.55數值孔徑的EUV光刻機來進行生產。

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美芯片法案，520億美元待敲定

有了光刻機還不夠，美國還要出臺法案支持造芯片。

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

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美國眾議院議長佩洛西表示，法案已經非常接近就緒。

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同時她在一封信中指出，「眾議院立法將加強我們在芯片方面的投資，加強我們的供應鏈并改變我們的研究能力，以及許多其他關鍵條款?！?/span>

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然而，這不是美國在芯片方面的第一次布局。

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

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而這些科研投入的一個重要目的就是——應對中國的科技威脅。

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1990年，美國占據著全球37%的半導體市場。隨著時間的推移，預計到2030年，美國將只占有全球10%的市場。

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

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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重點，其強調知識產權保護和網絡安全。

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該法案在提出獲批后，一年時間里因為種種原因停滯不前。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&臺積電&三星，三足鼎力

當下，全球芯片競爭異常激烈，各國和各企業(yè)都想占據著半導體制造業(yè)的國際領導地位。作為未來的戰(zhàn)略技術，美國的英特爾、中國臺灣的臺積電、韓國的三星都在紛紛布局。

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英特爾=基業(yè)長青+長遠布局

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如今，英特爾的1000億美元建廠，將使本來在新技術領域平平淡淡的俄亥俄州，瞬間升級為一顆「硅中心」的耀眼新星。

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對于俄亥俄州來說，這是一件大事，由此，它將被形容為「俄亥俄州版的加州硅谷」。

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投資1,000億美元，占地1000英畝，花費10年時間，這是一個很大的目標，也是英特爾近40年來首次在新制造基地破土動工。

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

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「它不會對當前的芯片危機產生任何影響。」分析師認為，英特爾的投建計劃并不能用于解決今天的芯片短缺問題，因為這家芯片廠將于2025年才上線。

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英特爾發(fā)言人威廉?莫斯表示，「我們的目標是在未來10年投資1000億美元，但如果沒有聯(lián)邦政府的支持，這一目標將很難在那段時間內實現。不過，最初的200億美元投資并不依賴聯(lián)邦補貼。」

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英特爾還將大量資本用于勞動力培訓，它計劃10年內花費1億美元用于半導體教育，包括培養(yǎng)高技能人才。

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屆時，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13.5萬美元（約85.6萬元）。

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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，走到今天以數據為中心傲然于世。

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臺積電=資本+技術+工藝

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2021年年底，臺積電正式提出2nm以及后續(xù)1nm晶圓廠的擴建計劃，預計總投資金額將高達8000億至1萬億新臺幣（約1840-2300億元），占地近100萬平方米。

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

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臺積電，這家全球最大、技術最先進的蝕刻芯片公司，在推動芯片制造的同時，還保持了老節(jié)點的穩(wěn)定和有利可圖的生產。

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「臺積電本身就是一臺印鈔機」，基于臺積電的強勁發(fā)展與盈利情況，有文章甚至這樣評價。

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那么，臺積電是如何做到這一切的呢？

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資本支出與收入比十分穩(wěn)定

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高級投資分析師塞巴斯蒂安?侯(Sebastian Hou)指出，如果臺積電在3年內的資本支出增加1倍，臺積電的收入和利潤就會在5年內增加1倍。

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不過，臺積電首席執(zhí)行官衛(wèi)哲(CC Wei)和首席財務官黃文德(Wendell Huang)并不贊成將這種算法，「事情沒那么簡單」。

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芯片制造設備和芯片本身的復雜性，以及獲得設備的前置時間正變得越來越長，這可能會在資本支出和收入產生之間產生更多的時間差。

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

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將兩年前的資本支出乘以2，就可以預測臺積電今年的收入。比如：

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2019年，臺積電資本支出149億美元，收入346億美元；

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2020年，臺積電資本支出300億美元，收入568億美元；

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數學是很有說服力的，臺積電的資本支出與收入之比接近1.0。

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與英特爾不同，臺積電實際上擁有足夠的資金進行代工投資。

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「臺積電銀行里有很多錢，有能力繼續(xù)投資晶圓廠和基礎研究?！狗治鰩熣J為。

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高性能計算的強勁推動

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所謂高性能計算，就是用于CPU、GPU、NPU等專用集成電路芯片。

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臺積電的「高性能計算」業(yè)務，大約在2018年才啟動，但高性能計算領域卻給臺積電實現了很好的收入增長。

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僅拿2021年Q4數據來看，蝕刻智能手機芯片的收入下降了8.4%，而高性能計算的銷售卻增長了26.7%。

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全球首屈一指的工藝

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在過去的3年里，臺積電可以收取來自工藝方面的溢價。

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2021年Q4顯示，臺積電平均每12英寸晶圓的銷售額為4225美元，此前最高時還可達4566美元。

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「技術領先使臺積電能夠抓住對世界先進技術的強勁需求?！古_積電首席執(zhí)行官衛(wèi)哲(CC Wei)說。

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三星=大步國外+利用優(yōu)惠

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2021年11月，三星將在美國德克薩斯州建設一個新的170億美元的芯片廠，備受全球關注。

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泰勒市為三星在當地設廠提供了激勵措施，相當于三星在頭10年享受超過90%的財產稅減免。

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《華爾街日報》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。

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作為存儲芯片制造領域的巨頭，三星電子設備解決方案部門負責人Kinam Kim表示，在美國建芯片廠是「為全球半導體供應鏈的穩(wěn)定做貢獻」。

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這家新工廠可以生產先進的3納米芯片，曾為高通和英偉達的芯片制造商，三星的技術在不斷前進。

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

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參考資料：

https://www.reuters.com/world/us/pelosi-says-us-house-will-soon-introduce-competitiveness-bill-2022-01-21/

https://www.engadget.com/intel-ichip-making-facility-in-ohio-073608482.html

http://stock.caijing.com.cn/20220121/4835472.shtml

https://www.eet-china.com/mp/a106664.html

https://newsroom.intel.cn/news-releases/intel-accelerates-process-packaging-innovations/#gs.n9b3d8

https://www.nextplatform.com/2022/01/14/the-money-printing-press-that-is-chip-maker-tsmc/

https://www.theverge.com/2021/11/23/22245325/samsung-building-chipmaking-fab-texas-taylor

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