埃隆·马斯克周六晚间宣布在奥斯汀建设一家芯片工厂,这表明科技巨头对计算的依赖日益增长。通过这个新项目,他打算在奥斯汀建造一家半导体工厂,能够生产先进芯片,以满足特斯拉、SpaceX 及其人工智能子公司 xAI 的特定需求。
该项目名为 特拉法布,被描述为两个工业集团的联合运营,也是对大型科技公司对少数芯片制造商依赖的直接反应,尽管这些制造商的产能尽管进行了大量投资,但仍难以跟上不断飙升的需求。
大型人工智能模型的兴起打破了半导体制造商的平衡,该行业此前管理着可预测的需求进展。如今,它必须面对需求的巨大激增,而这种需求是由少数几家能够在一夜之间订购数千个图形处理器并在接下来的几个月内要求增加数万个图形处理器的玩家产生的。
纵向一体化的逻辑已推向尾声
要了解 Terafab,我们必须将该项目置于马斯克十年来有条不紊地构建的工业架构中。特斯拉已经设计了自己的自动驾驶芯片 H.W. 自 2019 年以来,这些公司就为其车辆配备了该产品,打破了此前对 Nvidia 的依赖。 SpaceX 生产自己的机载系统,从制导处理器到大气再入计算机。最后,xAI 消耗大量计算来训练其 Grok 模型,并且需求不会出现任何放缓。
Terafab 的提议是将产业链的最后一个阶段(即制造业本身)内部化,而制造业如今掌握在地理上集中的寡头垄断手中,面临着任何人都无法忽视的地缘政治危险和台湾海峡的紧张局势。
控制你的芯片供应链就意味着控制你在人工智能经济中生存的能力。
令人眼花缭乱的野心,巨大的障碍
和往常一样,埃隆·马斯克提到的数字令人眼花缭乱,计划中的工厂应该能够生产先进节点的芯片,而台积电在这一代的效率提升仍难以控制。
生产 2 纳米芯片需要掌握极紫外光刻 (EUV) 技术,该技术的机器几乎全部由荷兰 ASML 制造,每台成本在 150 至 4 亿欧元之间。今天,一个最先进的制造基地(a 很棒的)需要数百亿欧元的初始投资、数千名专业工程师以及数年的提升才能获得可接受的回报。
台积电如今为苹果、英伟达、AMD 和高通生产地球上大部分最先进的芯片,它花了四十年的时间才取得了技术领先地位。拥有庞大资源和百年半导体行业经验的英特尔,尽管投入了数百亿美元,但仍然没有赶上最优秀的节点。
障碍是衡量雄心的尺度。建设最先进的晶圆厂是最复杂、资本最密集的工业项目之一。它需要准垄断状态的光刻设备、对化学工艺的精细控制、数千名经过数十年经验才能获得的技术培训的工程师,以及可以以年计算的不可压缩的执行时间。在这一领域,台积电、三星和少数老牌企业拥有的优势不仅仅是技术上的:还有制度、人力和文化上的优势。
德克萨斯州奥斯汀和该行业的地缘政治重组
计划在奥斯汀设立工厂是美国联邦当局自此以来积极鼓励的工业搬迁运动的一部分。 CHIPS 和科学法案 2022 年,动员超过 500 亿美元将部分半导体生产运回美国本土。台积电已经在亚利桑那州建造了两家工厂。三星正在德克萨斯州大力投资。英特尔正在增加其在俄亥俄州和俄勒冈州的项目。
德克萨斯州的生态系统正在奥斯汀周围整合,特斯拉于 2021 年将总部迁至奥斯汀,SpaceX 拥有重要的基础设施,并且受过技术行业培训的工程师密度持续增长。 Terafab 是这一逻辑的一部分并强化了它;在一个技术知识通过个人传播和通过专利传播一样多的行业中,参与者之间的这种接近并不是轶事。
视觉与推测之间的空间假设
在马斯克提到的观点中,有一个不属于通常的产业规划框架。 SpaceX 正在探索将卫星送入轨道的可能性,这些卫星能够承载计算基础设施,由地球大气层外丰富的太阳能提供动力。最初设想的机组容量约为 100 千瓦,并逐渐增加到兆瓦级。
如果太空中的太阳能的逻辑很有吸引力,其密度大约是地面的八倍,不存在昼夜循环,并且真空中辐射散发的热量避免了一些给地面数据中心带来负担的冷却问题,那么限制仍然是巨大的:进入轨道的成本、传输延迟、发生故障时不可能进行维护。
更深层次转变的症状
基本上,Terafab 揭示的是影响整个技术领域的转变。在软件、平台和以吸引注意力为基础的经济模式主导了十年之后,竞争正转向实体资产:数据中心、能源基础设施、半导体生产能力。人工智能作为一项技术,现在将其挑战锚定在重工业经济中,在重工业经济中,资源的获取直接决定绩效和战略生存。
谷歌、微软、亚马逊和 Meta 都已经开始设计自己的芯片。苹果多年来一直在这样做,并取得了明显的成功。问题不再是大型科技公司是否会将半导体设计内部化,而是它们会在链条中走多远,以及是否有敢于跨越门槛进入制造业本身,而制造业的进入壁垒是整个全球行业中最高的。