1000亿美元将砸向哪里？

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周三，美国政府宣布将对英特尔提供85亿美元的芯片补贴和高达110亿美元的联邦贷款担保，这预计将是美国《芯片法案》中最大的一笔拨款。


而这差不多200亿美元的资金也成功撬动了英特尔在美更多的投资。周三，英特尔表示将在美国四个州投入1000亿美元，用于建设新工厂及升级现有工厂。


英特尔计划的一个核心是，最快在2027年，将在俄亥俄州哥伦布市打造全球最大的人工智能芯片制造基地，预计总投入为280亿美元。


除此之外，英特尔将在俄勒冈州斥资360亿美元对其希尔斯伯勒研发中心进行现代化改造和扩建，该基地此前已累计投资了590亿美元。亚利桑那州则将投资320亿美元进行两座新工厂的建设，剩下的40亿美元将被用于新墨西哥州的Fab 9芯片工厂。


英特尔信心满满地表示将在不远的将来让英特尔重回全球芯片老大的位置，而现在就是那个开始“烧钱”的时刻。


打败台积电的秘密武器


英特尔指出，1000亿美元计划中的30%将被用于劳动力和建筑成本之上，剩下的资金则拿来向荷兰阿斯麦、东京电子、应用材料公司等芯片设备供应商购买生产设备，这些设备将帮助诸如俄亥俄州世界级制造基地等产能在三四年后投入生产。


还有消息则称，英特尔计划中的大部分资金将投入到其18A工艺。


18A技术是英特尔用以挑战台积电霸主地位的秘密武器，被认为将在性能和效率方面全面超过台积电的最佳工艺。高管们预计英特尔18A将在2025年上线，并让英特尔重新获得工艺领先的地位。


英特尔CEO基辛格曾公开豪言表示，他对于自家的18A制程技术充满信心，甚至预期这项技术将在未来两年内无敌于市场，超越当前领先的台积电N2(2nm)技术。他坦言，他已经把整个公司的赌注都压在了18A技术之上。


据IEEE Spectrum数据显示，英特尔18A工艺应用在ClearWater Forest服务器芯片，理论上将配备多达3000亿个晶体管，而英伟达在GTC大会上隆重介绍的Blackwell B200旗舰显卡也不过配备了2080亿个晶体管。


英特尔还预计将在2024年下半年开始推出新型的全栅级（GAA）晶体管架构的处理器芯片，而CleanWater Forest逻辑电路小芯片将采用该GAA架构的第二代版本。


英特尔表示，18A工艺将可以实现在同一单元中包含不同物理尺寸的GAA晶体管，这种可定制性将可以让工程师能够开发出更快也更高效的电路。


40亿美元的杀手锏


相比于其他三州的投资，英特尔在新墨西哥州的“烧钱”活动似乎十分保守，但有人认为新墨西哥州是英特尔千亿美元基础设施投资计划的一大亮点。


今年初，英特尔在新墨西哥州新建了一家名为Fab 9的工厂，用于生产3D封装组件。


据称每个ClearWater Forest处理器中的小芯片都将使用一种名为Foveros Direct 3D的新封装技术连接在一起，而这比英特尔当前使用的封装组件加强了16倍的连接能力，这将加速数据传输速度，从而提高处理速度。


而Fab 9工厂正是英特尔在先进封装技术上的模范工厂，被视为该公司在美国增加先进半导体产品产量的战略重点。同时，Fab 9也是英特尔与台积电在先进封装技术竞争中的前沿战场，在英特尔的千亿美元计划中十分关键。


背面供电技术


英特尔的18A和3D封装是确立优势的基石，而其即将面世的背面供电技术，有望让追求高性能和高能效芯片的客户蜂拥到其工厂。


这一背面供电技术被称为PowerVia。传统上，用于向芯片供电的细导线位于构成半导体所有层的顶部，而随着技术的进步，这一方法已经逼近极限。提供电力的电线最终将与连接组件的电线竞争造成换乱，从而浪费电力并降低效率。


而PowerVia将电源互连移至芯片背面，完美消除了上述风险。英特尔称这一变化将使芯片性能提高6%，电压降改善超过30%，简而言之就是更加“高能”。


这一工艺将被用于今年晚些时候推出的Arrow Lake PC芯片，随后，18A工艺将改进这一技术，并在2025年时向代工客户提供两大升级的组合版本。


据悉，台积电的背面供电技术比英特尔落后一年，三星则可能在2025年时再推出这一工艺。英特尔在背面供电领域无疑就是全球领先的玩家，加上18A的助力，其正在获得更多主要客户的青睐。


更加给力的是，美国政府慷慨地向英特尔拨出了近200亿美元的资金支持，让英特尔更有砸钱的底气。技术优势加上不差钱的阔气，正在让这家老牌半导体巨头奋起直追，全球半导体行业的格局也可能因此悄然变化。