12月23日消息,隨著美國大力發展本土芯片制造業,英特爾、臺積電、三星都在積極擴大在美國的產能。其中,作為“主場作戰”的英特爾,其目前在美國本土所擁有的產能無疑是最多的。特別是英特爾位于亞利桑那州錢德勒的Fab 52 晶圓廠,無論是在制程節點的先進程度、技術復雜度,還是規劃產能上,都已顯著超越臺積電目前在亞利桑那州的布局。

據Tom′s Hardware 援引CNBC報導,英特爾Fab 52 是一座專為未來而生的頂級晶圓廠,其核心使命是生產Intel 18A及更先進制程。
為了達成這一目標,英特爾導入兩大革命性技術:
RibbonFET 全環繞閘極(GAA)晶體管:這是英特爾在晶體管架構上的重大升級,目的在提升性能并降低功耗。
PowerVia 背面供電網路:通過將供電線路移至晶圓背面,解決了傳統正面供電導致的布線擁擠與壓降問題。
Intel 18A 的復雜度與精細度,遠遠超過臺積電亞利桑那州Fab 21 第一期N4 或 N5 制程。即使與臺積電 N4P 或 第二期工程的 N3 制程相比,Intel 18A 規格依然更具領先性。
已安裝4臺ASML EUV光刻機,未來整個園區將擴增至15臺以上
對于一座先進制程晶圓廠的實力來說,往往取決于極紫外光(EUV)光刻設備。 英特爾Fab 52 安裝了四臺ASML Twinscan NXE 標準數值孔徑EUV 系統。其中至少包括一臺NXE:3800E,這是ASML 目前最先進標準數值孔徑的EUV 系統。

△英特爾 Fab 52 晶圓廠內的ASML EUV光刻機
據了解,NXE:3800E 包括更快的晶圓傳輸系統、更高效的晶圓臺以及更強大的光源。在30mJ/cm2 的曝光劑量下,NXE:3800E 每小時可處理高達220 片晶圓。相較之下,廠內另外三臺NXE:3600D 系統在同樣曝光劑量下的產能僅為每小時160 片。
英特爾計劃在亞利桑那州的Silicon Desert 園區總共部署至少15 臺EUV 光刻設備。雖然目前尚不清楚其中有多少比例會是新一代的High-NA EUV設備,也不清楚會有多少會被分配到即將建設的Fab 62。但至少15 臺EUV光刻設備這個數字,表示英特爾擁有極大的空間來進一步擴充其產能上限。
月產能4萬片
生產規模方面,英特爾Fab 52 擁有強大的產能。滿負載運轉時,產能可達每周10,000 片晶圓的,換算后約為每月40,000 片晶圓。以當今產業標準來看,這是一座規模極其龐大的超大型晶圓廠。
相比之下,臺積電亞利桑那州Fab 21晶圓廠已經量產的一期工程只有每月20,000片晶圓的產能,因為臺積電通常以約每月20,000 片為一個生產產線。這代表著,英特爾Fab 52 的單廠產能,相當于臺積電Fab 21 第一期與第二期兩個產線的產能總和。
產能利用率及良率挑戰
盡管技術與設備處于領先地位,但英特爾與臺積電在美國的布局策略存在顯著差異,這也帶來了不同的營運挑戰。
對于英特爾來說,其高風險高回報的模式正利用Fab 52 生產Panther Lake和Clearwater Forest處理器。目前的Intel 18A 技術仍處于良率曲線的早期階段。英特爾預計要到2027 年初,Intel 18A 的良率才能達到最高水準。在此之前,英特爾可能會刻意控制CPU 的產量,這代表著Fab 52 的產能利用率在短期內將維持在較低水平,部分時間可能會處于閑置狀態。

△由英特爾Fab 52制造的基于Intel 18A制程的Clearwater Forest
至于臺積電,通過穩扎穩打模式在美國采用的是已經過驗證的較成熟制程(如N5/N4)。這種策略使其能夠快速提升產量,并讓工廠的產能利用率迅速接近100%。
因此,兩這兩種不同的布局,顯示出英特爾在亞利桑那州扮演的是技術開拓者的角色,試圖在美國本土直接建立最尖端的技術標竿。而臺積電則傾向于將已經成熟的產線轉移至美國,以確保商業運行的穩定與效率。
總結來說,英特爾在亞利桑那州的Fab 52 代表了美國本土制造的最先進布局。它擁有更先進的Intel 18A 制程、更強大的EUV 設備群,以及兩倍于臺積電一期項目的產能潛力。雖然在2027 年良率成熟之前,英特爾在產能利用率上可能無法與臺積電匹敵,但Fab 52 的存在確實鞏固了英特爾做為美國芯片之王的地位。這場對決最終的勝負,將取決于英特爾能否在2027 年如期達成Intel 14A 制程獲得頭部的外部客戶的訂單。

