美國當?shù)?月4日,全球第三大晶圓代工廠格芯(GlobalFoundries)宣布,將在未來五年內(nèi)向美國紐約州和佛蒙特州工廠投資160億美元,用于擴建半導體制造產(chǎn)能并深化先進封裝與光子學技術(shù)研發(fā)。這一戰(zhàn)略布局標志著美國半導體產(chǎn)業(yè)回流政策再獲重大進展,格芯亦借此強化其在AI芯片、國防電子及電源管理領域的差異化競爭力。 130億美元投向晶圓廠擴建,聚焦成熟制程與特種工藝 格芯此次投資的核心為紐約州馬耳他鎮(zhèn)的Fab 8晶圓廠及佛蒙特州伯靈頓的Fab 9工廠。其中,F(xiàn)ab 8作為格芯技術(shù)最先進的14nm/12nm FinFET晶圓廠,將獲得超過100億美元的擴建資金,新增產(chǎn)能預計覆蓋AI數(shù)據(jù)中心芯片、5G通信基帶及車規(guī)級MCU。格芯CEO蒂姆·布林(Tim Breen)透露,F(xiàn)ab 8已行使土地購買權(quán),在現(xiàn)有廠區(qū)旁新增66英畝用地,未來將整合氮化鎵(GaN)電源芯片產(chǎn)線,該技術(shù)可降低數(shù)據(jù)中心能耗30%,并提升電動汽車充電效率。 佛蒙特州Fab 9則側(cè)重氮化鎵電源管理芯片的研發(fā)與量產(chǎn)。格芯指出,其基于GaN的差異化電源解決方案已通過美國國防部認證,可滿足軍用雷達、高超聲速武器等嚴苛場景需求。目前,F(xiàn)ab 9的GaN芯片良率達95%,較行業(yè)平均水平高出15個百分點。 30億美元押注先進封裝與光子學,打造“芯片-光學”集成方案 除晶圓廠擴建外,格芯將投入30億美元用于研發(fā)下一代封裝技術(shù)及硅光子學平臺。其中,紐約州馬耳他先進封裝和光子中心(APPC)將成為核心載體,該中心初期投資已達5.75億美元,未來將追加1.86億美元,聚焦3D異構(gòu)集成、Chiplet互連及硅光子收發(fā)器研發(fā)。 格芯強調(diào),其硅光子平臺可實現(xiàn)每秒太比特級數(shù)據(jù)傳輸,較傳統(tǒng)銅互連功耗降低80%,適用于AI集群的芯片間高速通信。此外,APPC還將開發(fā)針對自動駕駛的激光雷達封裝方案,通過晶圓級光學封裝技術(shù),將激光雷達體積縮小40%,成本降低35%。 客戶協(xié)同與政策支持:蘋果、高通、通用汽車背書,政府補貼落地 格芯的擴產(chǎn)計劃已獲得核心客戶支持。蘋果表示,其Mac系列芯片未來將增加在Fab 8的代工比例,高通則計劃將5G基帶芯片訂單轉(zhuǎn)移至格芯美國工廠。汽車領域,通用汽車與格芯合作開發(fā)的氮化鎵車載充電器已進入量產(chǎn)階段,可支持800V高壓平臺,充電效率較傳統(tǒng)方案提升50%。 政策層面,格芯預計將從《芯片與科學法案》中獲得約7.5億美元直接補貼,紐約州政府亦承諾提供2億美元基礎設施支持。布林指出,美國客戶對“本土制造”的需求激增,過去半年要求增加美國產(chǎn)量的訂單占比已達40%,較2024年提升25個百分點。 技術(shù)路線圖:FD-SOI與GaN雙輪驅(qū)動,填補臺積電空白 格芯的戰(zhàn)略定位與臺積電形成差異化。在先進制程領域,格芯已放棄7nm以下工藝競爭,轉(zhuǎn)而聚焦FD-SOI(全耗盡型絕緣體上硅)及GaN等成熟制程。其22FDX工藝可實現(xiàn)0.4V超低電壓運行,適用于物聯(lián)網(wǎng)、邊緣AI等場景,較臺積電28nm功耗降低40%。 在AI芯片領域,格芯與英偉達合作開發(fā)HBM2e封裝方案,通過硅中介層(Interposer)技術(shù)實現(xiàn)DRAM與GPU的3D堆疊,帶寬較傳統(tǒng)方案提升3倍。此外,格芯的硅光子平臺已與思科、博通等廠商聯(lián)合測試,未來將應用于數(shù)據(jù)中心的光互連模塊。 市場影響:重構(gòu)美國半導體供應鏈,挑戰(zhàn)臺積電全球地位 格芯的擴產(chǎn)將顯著提升美國本土芯片制造能力。據(jù)SEMI數(shù)據(jù),目前美國在成熟制程芯片(28nm及以上)的全球市占率僅5%,格芯計劃通過此次投資,將美國成熟制程產(chǎn)能占比提升至15%,并覆蓋70%的國防電子芯片需求。 行業(yè)分析師指出,格芯的FD-SOI與GaN技術(shù)組合,可能對臺積電形成替代效應。尤其在汽車與工業(yè)領域,格芯的GaN芯片良率與成本優(yōu)勢,已吸引多家歐洲車企轉(zhuǎn)移訂單。同時,格芯與聯(lián)電的合并傳聞雖未證實,但若雙方整合,新實體將躋身全球第二大晶圓代工廠,直接挑戰(zhàn)臺積電的壟斷地位。 |