英特爾CEO陳立武Lip-Bu Tan（圖片來源：Intel）

繼臺積電公布1.8nm技術(shù)進(jìn)展后，英特爾也更新Intel Foundry（英特爾代工廠）的技術(shù)路線圖。

近期在美國加州圣何塞舉行的2025英特爾代工大會上，英特爾CEO陳立武（Lip-Bu Tan）宣布，Intel 18A制程節(jié)點(diǎn)已進(jìn)入風(fēng)險(xiǎn)試產(chǎn)階段，英特爾亞利桑那州Fab 52工廠?已成功完成Intel 18A流片，并將于今年內(nèi)實(shí)現(xiàn)正式量產(chǎn)。

同時(shí)，英特爾還公布全新演進(jìn)版本Intel 18A-P、Intel 18A-PT，以及最先進(jìn)Intel 14A（1.4nm），預(yù)計(jì)每瓦性能將比18A工藝提升15%-20%，產(chǎn)品將于2027年左右問世。

“我將全力確保代工業(yè)務(wù)的成功。”陳立武稱，公司將傾聽客戶聲音，要求客戶“對他們直言不諱”，并且將加強(qiáng)產(chǎn)品線。他還稱，英特爾將與美國特朗普政府合作，將英特爾代工打造成美國“偉大的代工廠”。

值得一提的是，就在4月初，臺積電宣布2nm（N2）芯片將在今年下半年量產(chǎn)，A14（1.4nm）制程預(yù)計(jì)于2028年開始量產(chǎn)，A14 SPR升級版則鎖定2029年推出。

陳立武這一公開表態(tài)，直接否認(rèn)了英特爾在新CEO上臺后可能出售芯片代工業(yè)務(wù)的市場傳言。同時(shí)，這也意味著，2028年將是英特爾和臺積電競賽的一個(gè)新節(jié)點(diǎn)，全面競逐1.8nm先進(jìn)制程，反超頻繁被曝出良率問題的三星。

相較于英特爾、臺積電、三星“群雄逐鹿”先進(jìn)制程芯片，中芯、華虹等國產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)鏈則大部分做28nm及以上成熟工藝，少量產(chǎn)線做16/12nm等。據(jù)IDC估算，到2025年，中國成熟制程芯片產(chǎn)能將占全球市場約28%，國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SEMI）進(jìn)一步預(yù)測稱，到2027年這一數(shù)字可能會攀升至39%。

那么，中國是否需要像臺積電、英特爾一樣追逐先進(jìn)制程？

清華大學(xué)教授、中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會集成電路設(shè)計(jì)分會理事長魏少軍曾直言，伴隨著外部禁止中國進(jìn)行先進(jìn)制程芯片研發(fā)，中國所能使用的制造技術(shù)不再像之前那樣豐富，如今，中國芯片產(chǎn)業(yè)需要在技術(shù)創(chuàng)新上更為關(guān)注不依賴先進(jìn)工藝的設(shè)計(jì)技術(shù)，包括架構(gòu)的創(chuàng)新、微系統(tǒng)集成等。芯片企業(yè)需摒棄“路徑依賴”，打造中國自己的產(chǎn)品技術(shù)體系，否則將永遠(yuǎn)無法擺脫跟在別人后面亦步亦趨的被動(dòng)局面。

后摩爾定律時(shí)代，芯片研發(fā)成本超52億但PPA增速僅30%左右

一款芯片的研發(fā)投入需要多少錢？

國際商業(yè)戰(zhàn)略公司 (IBS) 首席執(zhí)行官Handel Jones曾表示，設(shè)計(jì)28nm芯片的平均成本為4000萬美元；而7nm芯片的成本高達(dá)2.17億美元，5nm為4.16億美元，3nm更是將耗資高達(dá)5.9億美元。

另據(jù)多個(gè)公開數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)3nm芯片整體設(shè)計(jì)和開發(fā)費(fèi)用可能接近10億美元（約合人民幣72億元）；而2nm制程芯片整體研發(fā)費(fèi)用預(yù)估超過7.25億美元（約合人民幣52.7億元），或?qū)⒏哂?nm芯片設(shè)計(jì)成本，原因主要體現(xiàn)在晶圓代工成本、研發(fā)投入、設(shè)備采購（尤其是EUV光刻機(jī)）和良率等多個(gè)方面。

盡管隨著制程不斷往1nm方向發(fā)展，研發(fā)芯片成本指數(shù)級上升，但性能、功耗、面積（PPA）三大芯片指標(biāo)增長速度卻沒有那么明顯。

例如，高通最新發(fā)布基于4nm制程的第四代驍龍8s，相比之前高通驍龍產(chǎn)品，通用計(jì)算（CPU）性能僅提升31%；加入AI 和光追之后，GPU性能提升49%、能耗提升39%。

更不用說采用最新制程和Chiplet技術(shù)的英特爾酷睿Ultra7 165H，相比前代10nm制程的酷睿i7-1370P，每瓦性能僅增長8%左右。

顯然，相對于成本，制程并未給芯片性能（尤其是CPU）層面帶來多大提升。我們也可以看到，英偉達(dá)CEO黃仁勛開始放大模型Token需求的激增從而體現(xiàn)最新B200對于AI芯片市場重要性。

一位半導(dǎo)體行業(yè)人士在私下和鈦媒體AGI交流時(shí)也提到，國內(nèi)不做先進(jìn)制程是明智的，本身到12nm之后，制程對于性能提升已經(jīng)沒有那么明顯了。

所以，追趕到1.8nm制程階段，為了更大提升芯片PPA，英特爾、臺積電都拿出了新的技術(shù)方案。

其中，英特爾為了削減成本，取消了20A節(jié)點(diǎn)的量產(chǎn)，而是直接啟用Intel 18A（1.8nm等效），這是業(yè)界首個(gè)同時(shí)采用PowerVia 背面供電網(wǎng)絡(luò) （BSPDN）和RibbonFET GAA晶體管的產(chǎn)品化節(jié)點(diǎn)，進(jìn)入大批量生產(chǎn) (HVM) 的時(shí)間與臺積電的競爭對手2nm N2節(jié)點(diǎn)大致相同。

其中，PowerVia在芯片背面提供優(yōu)化的電源布線，以提高性能和晶體管密度，可將ISO功耗效能提高4%，將標(biāo)準(zhǔn)單元利用率提升5%~10%；RibbonFET 還通過使用完全被柵極包圍的四個(gè)垂直納米片，在更小的面積內(nèi)提供更高的晶體管密度和更快的開關(guān)速度。

目前，英特爾18A工藝節(jié)點(diǎn)已進(jìn)入風(fēng)險(xiǎn)生產(chǎn)階段，英特爾亞利桑那州Fab 52工廠已成功完成Intel 18A的流片，首批小批量生產(chǎn)已正式啟動(dòng)，大批量生產(chǎn)計(jì)劃于年底啟動(dòng)。

英特爾透露，英特爾18A預(yù)計(jì)將于2025年下半年量產(chǎn)，以支持英特爾年底前推出首款Panther Lake SKU，更多SKU將于2026年上半年推出。

Tomshardware分析認(rèn)為，總體來看，盡管臺積電在密度（大概還有成本）方面仍占據(jù)優(yōu)勢，但英特爾的節(jié)點(diǎn)比臺積電更快、功耗更低，而具體這些區(qū)別可能會因不同芯片設(shè)計(jì)中的具體實(shí)現(xiàn)而異。

Intel 14A是繼18A之后的下一代產(chǎn)品，目前已在研發(fā)中，并計(jì)劃于2027年進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)生產(chǎn)。

如果一切順利，14A將成為業(yè)界首個(gè)采用高數(shù)值孔徑EUV（High-NA EUV）光刻技術(shù)的節(jié)點(diǎn)，而臺積電A14（1.4nm）并未采用高數(shù)值孔徑EUV光刻技術(shù)。

具體來說，英特爾14A將采用其PowerVia背面供電技術(shù)的第二代版本。新的 PowerDirect 方案是一種更先進(jìn)、更復(fù)雜的方案，它通過專門的觸點(diǎn)將電源直接傳輸?shù)矫總€(gè)晶體管的源極和漏極，從而最大限度地降低電阻并提高電源效率。與英特爾目前PowerVia方案相比連接會更直接、更高效。此外，英特爾已經(jīng)與其主要的 14A 工藝節(jié)點(diǎn)客戶共享了工藝設(shè)計(jì)套件 (PDK) 的早期版本，該套件包含一套數(shù)據(jù)、文檔和設(shè)計(jì)規(guī)則，可用于設(shè)計(jì)和驗(yàn)證芯片。

據(jù)英特爾披露，14A節(jié)點(diǎn)的晶體管密度比18A節(jié)點(diǎn)提高了1.3倍；性能功耗比將比18A節(jié)點(diǎn)提升15%-20%；相同性能下功耗比18A降低25%-35%。英特爾表示，已有多家客戶表示有意使用Intel 14A工藝制造芯片。

此外，包括全球三大EDA巨頭新思科技（Synopsys）、Cadence、西門子EDA在內(nèi)，英特爾代工的生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴為Intel 18A提供了EDA支持、參考流程和知識產(chǎn)權(quán)（IP）許可，使客戶可基于該節(jié)點(diǎn)開始產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

相比之下，臺積電的N2（2nm）節(jié)點(diǎn)不包含背面供電；然而，A16將采用直接接觸式背面供電網(wǎng)絡(luò)，稱為超級電源軌 (SPR)，A16本質(zhì)上是N2P節(jié)點(diǎn)的衍生產(chǎn)品，并帶有SPR技術(shù)，A16節(jié)點(diǎn)預(yù)計(jì)將于2026年底投入生產(chǎn)。

近期在北美技術(shù)研討會上，臺積電首次推出全新邏輯工藝、特殊工藝、先進(jìn)封裝和3D芯片堆疊技術(shù)。

其中，SoW-X技術(shù)可構(gòu)建晶圓級大小的系統(tǒng)，能將至少16個(gè)大型計(jì)算芯片、內(nèi)存芯片、快速光互連和新技術(shù)整合在基板上，為芯片提供數(shù)千瓦的功率，計(jì)算能力有望達(dá)到現(xiàn)有CoWoS解決方案的40倍；臺積電緊湊型通用光子引擎（COUPE）的硅光子集成、用于HBM4的N12和N3邏輯基片，以及用于AI的全新集成電壓調(diào)節(jié)器（IVR），與電路板上單獨(dú)的電源管理芯片相比，其垂直功率密度提高了5倍。

臺積電透露，新A14工藝將采用第二代GAAFET nanosheet晶體管，并將NanoFlex標(biāo)準(zhǔn)單元架構(gòu)升級為NanoFlex Pro設(shè)計(jì)技術(shù)協(xié)同優(yōu)化（DTCO）技術(shù)，提供更高的性能、能效和設(shè)計(jì)靈活性。

與N2相比，A14將在相同功耗下速度提升15%，或在相同速度下功耗降低30%，同時(shí)邏輯密度將提升20%以上，將于2028年投入生產(chǎn)，首個(gè)版本沒有背面供電。

隨著AI芯片性能需求增加，作為臺積電客戶之一，英偉達(dá)目前的旗艦GPU由兩顆芯片拼接而成，預(yù)計(jì)2027年推出的Rubin Ultra GPU由4顆臺積電制造的AI芯片拼接而成。

總體來看，臺積電依然在按計(jì)劃布局先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)，包括蘋果、英偉達(dá)最新2nm產(chǎn)品預(yù)計(jì)將在今年大規(guī)模量產(chǎn)；而英特爾屬于“改革派”，陳立武上任后進(jìn)行裁員優(yōu)化、往先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)全力推進(jìn)，并致力于提升客戶效率，增加一些KA大客戶解決英特爾代工問題。

根據(jù)英特爾財(cái)報(bào)顯示，Intel Foundry一季度收入47億美元，同比增長7%。

談到Foundry業(yè)務(wù)規(guī)劃，陳立武表示，“我認(rèn)為我們的首要任務(wù)是為英特爾代工給我們的內(nèi)部客戶使用Panther Lake，下一步是與我們的客戶建立信任，以確保我們在這方面非常穩(wěn)健。”

陳立武在今年4月全員信中強(qiáng)調(diào)，當(dāng)前是成敗攸關(guān)的時(shí)刻，公司將推進(jìn)扁平化高管團(tuán)隊(duì)（ET）架構(gòu)只是第一步，下一步是推動(dòng)整個(gè)公司更加簡化、高效、協(xié)作。英特爾曾被廣泛視為全球最具創(chuàng)新力的公司，只要推動(dòng)必要的變革，就沒有理由無法重回巔峰。

“我知道這需要承受很大的壓力，但是我們處于落后的局面，我們需要團(tuán)結(jié)一心，盡可能地爭取勝利。”陳立武稱。

目前來看，英特爾18A、14A工藝節(jié)點(diǎn)的開發(fā)也進(jìn)展順利，尤其將推出支持芯片堆疊的18A-PT先進(jìn)技術(shù)，將有助于英特爾進(jìn)一步提升對潛在代工客戶的吸引力。但是，此次我們尚未聽到有關(guān)英特爾10A（1nm）、Intel 3工藝節(jié)點(diǎn)計(jì)劃的任何新細(xì)節(jié)，預(yù)計(jì)將于2027年開始研發(fā)。

芯片制造的全球化“破滅”，臺積電已向美國投資2000億美元

目前在芯片制造端，無論是英特爾，還是臺積電，在全球新建晶圓代工廠成為最重要的任務(wù)之一。

據(jù)英特爾披露，2021-2024年的過去四年間，英特爾已投資（Intel Foundry Capex）近900億美元，其中有近20%的投資用于增強(qiáng)前端和后端技術(shù)競爭力，80%（約合720億美元）主要用于擴(kuò)大全球工廠的產(chǎn)能和能力，如購買新設(shè)備、建廠等。

臺積電創(chuàng)始人張忠謀曾表示，中美芯片戰(zhàn)爭的背景下，半導(dǎo)體全球化已死。半導(dǎo)體自由貿(mào)易，特別是最先進(jìn)的半導(dǎo)體自由貿(mào)易已經(jīng)消亡。

隨著前兩年爆發(fā)的全球芯片短缺危機(jī)，加上非全球化浪潮，臺積電、英特爾都開始新建芯片制造工廠，以實(shí)現(xiàn)本土生產(chǎn)本土銷售。

今年3月，臺積電宣布計(jì)劃將在美國的投資擴(kuò)大至1650億美元，將其在美國先進(jìn)半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的投資額再增加1000億美元。此次擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃包括新建三座制造工廠、兩座先進(jìn)封裝工廠和一個(gè)大型研發(fā)團(tuán)隊(duì)中心。

臺積電預(yù)計(jì)，本項(xiàng)擴(kuò)大投資可在未來四年帶來40000個(gè)營建工作機(jī)會，并在芯片制造和研發(fā)高科技領(lǐng)域創(chuàng)造數(shù)以萬計(jì)的高薪工作機(jī)會，未來十年將在美推動(dòng)超過2000億美元的間接經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。

特朗普表示，臺積電在美國的投資已經(jīng)增至2000億美元，而這是其第二任期內(nèi)美國多個(gè)重大科技投資之一。據(jù)美國商務(wù)部預(yù)測，到2030年，美國將能生產(chǎn)全球約20%的先進(jìn)芯片，而過去美國先進(jìn)芯片的產(chǎn)能幾乎為零。

英特爾則沒那么好運(yùn)，其在波蘭和德國工廠建設(shè)已經(jīng)暫停。

早在2023年6月19日，英特爾和德國聯(lián)邦政府簽署了一份修訂后的投資意向書，英特爾計(jì)劃在德國薩克森-安哈爾特州首府馬格德堡投資超過300億歐元，建造兩座埃米級晶圓廠，計(jì)劃2027年生產(chǎn)1.8nm以下先進(jìn)制程。德國政府預(yù)計(jì)將提供100億歐元的補(bǔ)貼。

2024年9月，英特爾宣布一系列成本削減計(jì)劃，其中就包括將位于德國薩克森馬格德堡的Fab 29晶圓廠建設(shè)計(jì)劃推遲兩年。而近期，英特爾已經(jīng)將該收購的土地恢復(fù)農(nóng)業(yè)工作。

臺積電也在年報(bào)中表示，自臺積電在亞利桑那州設(shè)廠后，2021年、2022年與2023年分別虧損48.1億元新臺幣、94.3億元新臺幣與109.24億元新臺幣。2024年第四季度開始量產(chǎn)之前，該工廠在過去四年間已累虧逾394億元新臺幣，成為臺積電“最燒錢的海外廠區(qū)”。

根據(jù)麥肯錫分析，考慮到補(bǔ)貼因素，在美國建造的標(biāo)準(zhǔn)成熟邏輯晶圓廠的建設(shè)成本將比亞洲類似設(shè)施高出約 10%，運(yùn)營成本則高出高達(dá)35%；由于歐洲的能源成本較高，但勞動(dòng)力成本較低，因此其運(yùn)營成本與美國大致相當(dāng)。

麥肯錫認(rèn)為，背后主要有五個(gè)原因，包括資本和運(yùn)營成本的基本動(dòng)態(tài)、不斷增長的材料需求、原材料和封裝的海外集中、物流和處理問題以及人才短缺等。其中，勞動(dòng)力成本的增加提高了晶圓廠運(yùn)營成本，直接勞動(dòng)力占美國晶圓廠總成本的約30%，維護(hù)費(fèi)用占整體晶圓廠成本的20%，美國勞動(dòng)力成本是亞洲的兩到四倍，尤其芯片制造大部分依賴于超過 75%的高利用率來實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。

據(jù)市場分析機(jī)構(gòu)Semiconductor Intelligence數(shù)據(jù)顯示，2024年，全球半導(dǎo)體業(yè)資本支出1550億美元，較2023年的1680億美元減少5%，預(yù)估2025年，全球半導(dǎo)體業(yè)資本支出將年增3%，達(dá)到1600億美元，主要受益于臺積電和美光的資本支出增加。

其中，臺積電2025年資本支出達(dá)380億美元至420億美元，同比增長30%以上，預(yù)計(jì)2025年人工智能相關(guān)收入將實(shí)現(xiàn)翻倍增長；而美光預(yù)估，在截至8月的2025財(cái)年資本支出將年增73%，達(dá)140億美元。若扣除臺積電與美光，2025年全球半導(dǎo)體業(yè)資本支出將比2024年減少120億美元，換算年減10%。

前不久SEMICON China展會上，SEMI預(yù)計(jì)，到2025年，全球半導(dǎo)體設(shè)備投資規(guī)模將達(dá)1215億美元，2026年進(jìn)一步增長至1394億美元。從現(xiàn)在開始到2027年，預(yù)計(jì)將有105家新建晶圓廠投產(chǎn)，其中亞洲地區(qū)有75家，屆時(shí)晶圓廠設(shè)備（WFE）規(guī)模增長至1220億元以上。

“未來世界會不會形成中美各自領(lǐng)導(dǎo)的（芯片）技術(shù)體系，好像聽著有道理，但是從產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度來看，真要發(fā)生這種狀況的話，恐怕是一個(gè)巨大的悲哀，可能是一個(gè)幾敗俱傷的結(jié)果。”魏少軍認(rèn)為，當(dāng)前新的環(huán)境下，中國芯片半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)還是要堅(jiān)定信心，保持發(fā)展定力。

臺積電業(yè)務(wù)開發(fā)資深副總裁張曉強(qiáng)透露，隨著AI快速發(fā)展，他預(yù)期全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值將能夠在2030年前突破1萬億美元，AI數(shù)據(jù)服務(wù)器和AI手機(jī)需求更多，但面對美國近期加征關(guān)稅、AI泡沫化等疑慮，投資人仍須謹(jǐn)慎觀察。

展望2025年，WSTS預(yù)測，全球半導(dǎo)體市場預(yù)計(jì)保持11.2%的增速，達(dá)6970億美元。SEMI稱，預(yù)計(jì)到2026年，AI 將帶動(dòng)全球芯片制造投資再增長18%，從而推動(dòng)2030年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)增長至1萬億美元，2035年預(yù)計(jì)超2.1萬億美元。

麥肯錫稱，到2030年，全球半導(dǎo)體公司將投資約1萬億美元用于新建晶圓廠。

（本文首發(fā)于鈦媒體App，作者｜林志佳）