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1月22日，英特爾宣布一項新的投資計劃，將在美國俄亥俄州投資200億美元建設(shè)兩座半導(dǎo)體制造工廠。該計劃最終的投資額或?qū)⒏哌_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。面對臺積電、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。未來三方或?qū)@2/3nm節(jié)點的先進工藝展開一場尖峰對決。
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）剛剛破土動工。近日，英特爾便宣布了新的投資建廠計劃。根據(jù)計劃這兩座新工廠將在今年開工建設(shè)，2025年投產(chǎn)，屆時將使用全球最先進工藝制造芯片產(chǎn)品。
目前，新工廠的具體工藝細節(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撠?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月內(nèi)宣布另一項位于歐洲的制造基地的建設(shè)計劃。
面對臺積電與三星的壓力，2021年3月，英特爾CEO帕特·基辛格正式推出IDM2.0戰(zhàn)略，強化英特爾半導(dǎo)體制造的競爭力。7月份，英特爾公布了詳細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)歷了移動互聯(lián)網(wǎng)時代“被超越”，傳統(tǒng)PC市場“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)體制造能力的強化正是其中的最關(guān)鍵的一環(huán)。富國銀行分析師Aaron Rakers就表示：“我們?nèi)匀徽J為英特爾在美國生產(chǎn)的投資，是其IDM 2.0戰(zhàn)略中代價高昂但必要的一部分。”
目前，英特爾、臺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，臺積電宣布投資120億美元在美國建設(shè)12英寸晶圓廠。2021年臺積電又相續(xù)宣布投資擴大中國大陸南京廠的產(chǎn)能，以及在日本九州熊本縣的投資計劃。臺積電的德國新廠建設(shè)計劃也在推進中。此外，臺積電還在積極推進3nm及以下的晶圓廠建設(shè)，為先進工藝量產(chǎn)計劃做準(zhǔn)備。在日前舉辦的法說會上，臺積電預(yù)計2022年的資本支出達到400億美元至440億美元。三星在則2021年4月向美國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，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)計將達到280億美元。
2/3nm工藝競逐，或成新看點
先進工藝特別是2/3nm則成為本輪三大半導(dǎo)體巨頭在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域競爭的焦點。來自5G、云計算、大數(shù)據(jù)相關(guān)應(yīng)用的帶動，未來幾年對高性能計算、低功耗的需求不斷增加，將更需要先進工藝的支持。
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)計將于2023年開始生產(chǎn)，2025年推出2nm工藝。臺積電的計劃則是2022年下半年量產(chǎn)3nm工藝， 2nm工藝將在2025年實現(xiàn)量產(chǎn)。
英特爾此前也發(fā)布過工藝節(jié)點的開發(fā)進程。Intel4(以前為英特爾7nm)將在2022年下半年實現(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。也是在這個節(jié)點上，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2025年推出Intel18A工藝。18A將采用ASML最新的EUV光刻機。
可以看出，無論臺積電、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劃推出2nm工藝的時點。因此，可以預(yù)見，屆時三大巨頭將圍繞2nm展開一場對決。
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大節(jié)點。然而根據(jù)臺積電的工藝細節(jié)詳情3nm晶體管密度已達到了2.5億個/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，性能勢必有更進一步的提升，功耗也將進一步下降。市場對其的需求是可以預(yù)期的。
作者丨陳炳欣
編輯丨連曉東
美編丨馬利亞
