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1月22日，英特爾宣布一項(xiàng)新的投資計(jì)劃，將在美國(guó)俄亥俄州投資200億美元建設(shè)兩座半導(dǎo)體制造工廠。該計(jì)劃最終的投資額或?qū)⒏哌_(dá)1000億美元，共建設(shè)8家制造工廠。這是首席執(zhí)行官帕特·蓋爾辛格重振英特爾在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域領(lǐng)先地位的戰(zhàn)略之一。面對(duì)臺(tái)積電、三星在半導(dǎo)體制造上的大舉投資，英特爾也在積極應(yīng)對(duì)。未來三方或?qū)@2/3nm節(jié)點(diǎn)的先進(jìn)工藝展開一場(chǎng)尖峰對(duì)決。
投資新廠，布局最新工藝？
近年來，英特爾明顯加快了在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的投資力度。2021年9月，英特爾在美國(guó)亞利桑那州投資200億美元建設(shè)的兩座晶圓制造廠（Fab 52和Fab 62）剛剛破土動(dòng)工。近日，英特爾便宣布了新的投資建廠計(jì)劃。根據(jù)計(jì)劃這兩座新工廠將在今年開工建設(shè)，2025年投產(chǎn)，屆時(shí)將使用全球最先進(jìn)工藝制造芯片產(chǎn)品。
目前，新工廠的具體工藝細(xì)節(jié)尚未公布。根據(jù)此前英特爾透露的消息，英特爾在亞利桑那州建設(shè)的兩座晶圓廠將是生產(chǎn)Intel 20A工藝的主力工廠。那么，兩座俄亥俄州工廠或?qū)⒇?fù)責(zé)生產(chǎn)后續(xù)將于2025年量產(chǎn)的Intel 18A工藝。此外，英特爾還有可能在未來幾個(gè)月內(nèi)宣布另一項(xiàng)位于歐洲的制造基地的建設(shè)計(jì)劃。
面對(duì)臺(tái)積電與三星的壓力，2021年3月，英特爾CEO帕特·基辛格正式推出IDM2.0戰(zhàn)略，強(qiáng)化英特爾半導(dǎo)體制造的競(jìng)爭(zhēng)力。7月份，英特爾公布了詳細(xì)的制程工藝和封裝技術(shù)路線圖，宣布到2025年將在工藝上再度領(lǐng)先業(yè)界。
在經(jīng)歷了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代“被超越”，傳統(tǒng)PC市場(chǎng)“被蠶食”后，英特爾希望通過一系列戰(zhàn)略舉措，重新奪回“半導(dǎo)體行業(yè)領(lǐng)頭羊”的地位，半導(dǎo)體制造能力的強(qiáng)化正是其中的最關(guān)鍵的一環(huán)。富國(guó)銀行分析師Aaron Rakers就表示：“我們?nèi)匀徽J(rèn)為英特爾在美國(guó)生產(chǎn)的投資，是其IDM 2.0戰(zhàn)略中代價(jià)高昂但必要的一部分。”
目前，英特爾、臺(tái)積電與三星都在加大半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的投入力度。2020年5月，臺(tái)積電宣布投資120億美元在美國(guó)建設(shè)12英寸晶圓廠。2021年臺(tái)積電又相續(xù)宣布投資擴(kuò)大中國(guó)大陸南京廠的產(chǎn)能，以及在日本九州熊本縣的投資計(jì)劃。臺(tái)積電的德國(guó)新廠建設(shè)計(jì)劃也在推進(jìn)中。此外，臺(tái)積電還在積極推進(jìn)3nm及以下的晶圓廠建設(shè)，為先進(jìn)工藝量產(chǎn)計(jì)劃做準(zhǔn)備。在日前舉辦的法說會(huì)上，臺(tái)積電預(yù)計(jì)2022年的資本支出達(dá)到400億美元至440億美元。三星在則2021年4月向美國(guó)德克薩斯州的主管部門提交文件，希望投資170億美元建設(shè)一家芯片工廠。業(yè)界預(yù)計(jì)，三星2022年在半導(dǎo)體方向的資本支出約為360億美元。而英特爾2022年的資本開支預(yù)計(jì)將達(dá)到280億美元。
2/3nm工藝競(jìng)逐，或成新看點(diǎn)
先進(jìn)工藝特別是2/3nm則成為本輪三大半導(dǎo)體巨頭在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。來自5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)相關(guān)應(yīng)用的帶動(dòng)，未來幾年對(duì)高性能計(jì)算、低功耗的需求不斷增加，將更需要先進(jìn)工藝的支持。
按照規(guī)劃，三星電子將于2022年上半年開始生產(chǎn)首批3nm芯片，第二代3nm芯片預(yù)計(jì)將于2023年開始生產(chǎn)，2025年推出2nm工藝。臺(tái)積電的計(jì)劃則是2022年下半年量產(chǎn)3nm工藝， 2nm工藝將在2025年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
英特爾此前也發(fā)布過工藝節(jié)點(diǎn)的開發(fā)進(jìn)程。Intel4(以前為英特爾7nm)將在2022年下半年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。Intel 3（英特爾7nm+）在2023年下半年量產(chǎn)。Intel 20A(前身為英特爾5nm)將在2024年量產(chǎn)。從此英特爾也邁向兩位數(shù)命名時(shí)代，A代表Ångström埃米，或者10A等于1nm。也就是說，Intel 20A相當(dāng)于2nm工藝節(jié)點(diǎn)。也是在這個(gè)節(jié)點(diǎn)上，英特爾將從FinFET轉(zhuǎn)向其稱為RibbonFET的 Gate-All-Around（GAA）晶體管。英特爾預(yù)計(jì)2025年推出Intel18A工藝。18A將采用ASML最新的EUV光刻機(jī)。
可以看出，無論臺(tái)積電、三星，還是英特爾都把目光集中在2/3nm之上。特別是英特爾更是宣稱，將在2025年在工藝上再度領(lǐng)先業(yè)界。而2025年正好是三家廠商計(jì)劃推出2nm工藝的時(shí)點(diǎn)。因此，可以預(yù)見，屆時(shí)三大巨頭將圍繞2nm展開一場(chǎng)對(duì)決。
半導(dǎo)體專家莫大康指出，由于2nm目前尚處于研發(fā)階段，其工藝指標(biāo)尚不清楚。不能輕易判斷是否也一個(gè)大節(jié)點(diǎn)。然而根據(jù)臺(tái)積電的工藝細(xì)節(jié)詳情3nm晶體管密度已達(dá)到了2.5億個(gè)/mm2，與5nm相比，功耗下降25%～30%，功能提升了10%～15%。2納米的作為下一代節(jié)點(diǎn)，性能勢(shì)必有更進(jìn)一步的提升，功耗也將進(jìn)一步下降。市場(chǎng)對(duì)其的需求是可以預(yù)期的。
作者丨陳炳欣
編輯丨連曉東
美編丨馬利亞
