美国本土半导体制造竞赛进入白热化阶段,英特尔(Intel)与台积电在亚利桑那州的布局成为全球科技产业关注的焦点。根据最新的产业调查与来源数据显示,虽然英特尔在整体制程技术与全球先进产能上正努力追赶台积电,但若单就美国境内的制造实力而言,英特尔目前的地位依然无可撼动。 特别是其位于亚利桑那的Fab 52芯片厂,无论是在制程节点的先进程度、技术复杂度,还是规划产能上,都已显著超越台积电目前在当地的布局。

英特尔Fab 52核心为Intel 18A制程

Tom′s Hardware报道,英特尔Fab 52是一座专为未来而生的顶级芯片厂。核心使命是生产Intel 18A及更先进制程芯片。为了完成目标,导入两大革命性技术:

Intel 18A的复杂度与精细度,远远超过台积电亚利桑那州Fab 21第一期N4或N5制程。即使将台积电N4P或第二期N3制程也一起比较,Intel 18A规格依然更具领先意义,制程工作量也更庞大。

ASML EUV微影曝光设备入驻开始军备竞赛

先进芯片厂的实力,往往取决于极紫外光(EUV)微影设备。Fab 52安装四台ASML Twinscan NXE标准数值孔径EUV系统。这批设备含至少一台NXE:3800E,这是ASML目前最先进标准数值孔径的EUV系统。

NXE:3800E采次世代高数值孔径(High-NA)EUV工具,包括更快的芯片传输系统、更高效的芯片台以及更强大的光源。在30mJ/cm² 的曝光剂量下,NXE:3800E每小时可处理高达220片芯片。相较之下,厂内另外三台NXE:3600D系统在同样剂量下的产能为每小时160片。

英特尔计划在亚利桑那州的Silicon Desert园区总共部署至少15台EUV微影曝光设备。 虽然目前尚不清楚其中有多少比例会此次世代的High-NA EUV工具,或者有多少会被分配到即将建设的Fab 62。但“至少15台”这个数字,表示英特尔拥有极大的空间来进一步扩展其产能上限。

产能规模比较,英特尔一厂抵两厂

生产规模方面,英特尔Fab 52展示极强压制力。满负载运转时,产能可达每周10,000片芯片开始生产量,换算后约为每月40,000片芯片。以当今产业标准来看,这是一座规模极其庞大的超大型芯片厂。反观台积电Fab 21厂,台积电通常以约每月20,000片为一个生产产线。这代表着,Intel Fab 52的单厂产能,相当于台积电Fab 21第一期与第二期两个产线的总和。

即使未来台积电完成了具备N3生产能力的Fab 21第二期工程,当双方设施都达到全产能运行时,英特尔的Fab 52在产能规模上仍将保持领先,或者至少与台积电在亚利桑那州的总产能持平。

英特尔与台积电在技术布局及良率挑战

尽管技术与设备处于领先地位,但英特尔与台积电在美国的布局策略存在显著差异,这也带来了不同的运营挑战。就英特尔来说,其高风险高回应的模式使英特尔正利用Fab 52生产Panther Lake处理器。目前的Intel 18A技术仍处于良率曲线的早期阶段。英特尔预计要到2027年初,Intel18A的良率才能达到世界级水准。在此之前,英特尔会刻意控制CPU的产量,这代表着Fab 52的产能利用率在短期内将维持在较低水平,部分空间会处于闲置状态。

至于,在台积电的部分,则是通过稳扎稳打模式在美国采用的是已经过验证的较成熟制程(如N5/N4)。这种策略使其能够快速提升产量,并让工厂的产能利用率迅速接近100%。因此,两这的布局这显示出英特尔在亚利桑那州扮演的是技术开拓者的角色,试图在美国本土直接创建最尖端的技术标杆。而台积电则倾向于将成熟的产线转移至美国,以确保商业运行的稳定与效率。

亚利桑那州成美国半导体制造的新格局

总结来说,英特尔在亚利桑那州的Fab 52代表了美国本土制造的最先进布局。它拥有更先进的Intel18A制程、更强大的EUV设备群,以及两倍于台积电单一模块的产能潜力。虽然在2027年良率成熟之前,英特尔在产能利用率上可能无法与台积电匹敌,但Fab 52的存在确实巩固了英特尔作为美国芯片之王的地位。这场对决最终的胜负,将取决于英特尔能否在2027年如期完成Intel18A制程的全面突破而定。

(首图来源:英特尔)