在智能体轮番炸场之后，以每年超过1太瓦当量的算力产出为目标（涵盖逻辑芯片、存储与封装）的TERAFAB晶圆厂，作为工程实现能力的代表，成为今年科技圈的又一剂猛药。作为马斯克团队“走向星际文明”蓝图的重要一环，TERAFAB将为Tesla（特斯拉）和SpaceX生产芯片，目标产能是全球现有晶圆产能的50倍，其中80%用于太空，20%用于地面。
更值得注意的是，该晶圆厂将构建包含光刻掩模版制造、芯片制造、芯片封测、芯片设计的“递归循环”，且以每天（滞后不超过7天）的频率迭代新的芯片设计。这一打破“历史经验”的超规格芯片制造厂，具备必要性和可行性吗？
仅供自用，需要那么大产能吗？
结合马斯克在TERAFAB发布会（北京时间3月22日上午）的演讲及X平台回复网友的信息，TERAFAB包含两座晶圆厂，设计生产不同的芯片。一类是针对边缘推理进行优化的芯片，主要用于Optimus机器人和汽车，尤其是Optimus（马斯克预计人形机器人的产量会是汽车产量的10倍到100倍）；另一类是为太空设计的高功率芯片，会面向高能离子、光子以及电子积聚等来自太空环境的干扰进行优化，并尽量减少散热器重量。
从目前的规划来看，TERAFAB是特斯拉和SpaceX的内部芯片厂，生产定制化的芯片，无对外服务计划。
纯纯自用，有必要在现有的供应体系之外另辟晶圆厂吗？据马斯克在发布现场的“点名”致谢，三星、台积电、美光都是特斯拉或SpaceX的供应商。但在他看来，别说这几家头部厂商，就算全球晶圆厂的产能加起来，也远远不够打造1太瓦算力所需的芯片产量。
“如果你把地球上所有晶圆厂加起来，它们只占我们太瓦项目（或TERAFAB项目）所需产能的大约2%。”马斯克说，“我们希望它们（三星、台积电、美光）能尽可能快地扩张产能，我们会买下它们所有的芯片，但它们的最大扩张速度是有限的，这个速度远远低于我们的期望。所以，要么我们建造TERAFAB，要么我们就得不到这些芯片。”
对于具体需要什么芯片、多少芯片，特斯拉进行了更详细的计算，并发布在X平台上。该推文显示，为了尽可能多地捕获太阳能，需要每年将1亿吨的太阳能捕获设备送入太空，这需要“超大规模的能力”，包括将数百万吨级载荷送入轨道的发射能力、太阳能AI卫星，以及数百万台特斯拉Optimus机器人参与建设。
要实现上述目标，仅Optimus机器人就需要100~200吉瓦当量的芯片，再加上用于太阳能AI卫星的太瓦级芯片。这一需求已超过当前全球所有芯片制造商的总产能，甚至超过它们到2030年的预计产能（基于现有扩产规划）。TERAFAB的使命是填补当前芯片产能与未来需求之间的缺口，使“星辰大海的未来”加速到来。
除了太空能源建设，马斯克对人形机器人市场规模的信心远超电动汽车市场。人形机器人将成为TERAFAB所生产的边缘推理芯片的主要市场，以及TERAFAB“用于地面的20%产能”的主要构成部分。“地球上每年的汽车产量大约是1亿辆，我预计人形机器人的年产量将达到10亿到100亿台之间，这个量很大，特斯拉的目标是生产其中非常大的一部分。”马斯克说道。
“递归循环”的芯片生产链路，实施起来有多难？
除了“行星级”的产能目标，TERAFAB的另一大看点是构建“递归循环”（recursive loop）的芯片生产路径。
马斯克表示，在TERAFAB这一先进制造晶圆厂中，将配备制造任何类型芯片（逻辑芯片、存储芯片）所需的所有设备，以及制造光刻掩模版所需的所有设备。“在单一建筑内，我们可以制造光刻掩模版、制造芯片、测试芯片，再制造下一个掩模版，并形成用于改进芯片设计的、极快的‘递归循环’。”
熟悉SpaceX的读者，应该会觉得这种递归循环的理念有些耳熟，因为SpaceX在火箭制造上，就执行了类似的“迭代设计”理念。
据航天业记者艾瑞克·伯格所著的《马斯克：火箭革命》，要构建火箭这样复杂的系统，基本上只有两种路径可以选择——线性设计和迭代设计。其中线性设计会先设定初始目标、明确所需条件，通过大量测试确保各子系统达标，再进行组装。其特点是进入开发阶段之前需要花费数年的时间进行工程策划，一旦进入制造阶段就很难对设计进行修改。而迭代式设计根据目标启动后，会很快进入概念设计、台架测试和原型开发环节，其精髓在于尽快进行样机制造和测试，发现漏洞、再做调整。SpaceX团队在不断重复的过程中，捕捉主要缺陷，继而完善设计、持续迭代，开发出更为完善的产品，从而加快了项目开发过程。
但这套理念，要兑现在芯片制造——尤其是尖端制程的芯片制造上，可谓关卡重重。虽然马斯克没有在TERAFAB发布会提到该晶圆厂的工艺，但SpaceX董事Steve Jurvetson等业内人士均透露，TERAFAB将以2nm为目标。这意味着这套“递归循环”的芯片链路不仅非常难，还极其贵。
首先面临的是设备获取问题。制造先进制程芯片所需的EUV光刻机，目前全球仅ASML能够量产，交付周期长，且在当前人工智能引领的超强周期带动下，订单积压量大幅增长。截至2025年年底，ASML的未交付订单金额已达388亿欧元，超越其2025年全年的净销售额（327亿欧元）。如果TERAFAB要打造先进芯片制造厂，且以每年1太瓦当量的算力产出为目标，订购和获取设备就需要数年周期。
其次是良率问题。即便TERAFAB建成产线，在先进制程尤其是2nm及以下尖端制程上，也会面临良率提升的挑战，尤其尖端制程导致的伴生量子隧穿效应，致使许多随机误差的出现，即便台积电、三星等人才储备和工程经验丰富的头部厂商，也在工艺优化和良率提升上颇费功夫。
最后是巨额的流片成本。据业内测算，2nm流片一次的金额高达约1亿美元。如果马斯克要构建“设计—制造—封测—改进设计”的高效循环，将面临高昂的流片成本。
不过，马斯克在工程实现和项目兑现上的“信誉分”，还是让产业界对于TERAFAB抱有更积极的预期。
另外，马斯克未必会照搬现有的芯片工艺流程。他在演讲中表示，TERAFAB的递归循环链路“会推动计算领域的物理学极限”，且团队“会尝试各种疯狂的东西”，也许会走向不一样的技术路径。如他所言，特斯拉起步时，很多人认为电动车难成气候，如今特斯拉每年生产200万辆电动车；SpaceX起步时，很多人认为可重复使用火箭是不可能的，即便造出来也不具备经济上的可行性，如今SpaceX已经完成超过500次火箭着陆。无论TERAFAB能否如期交付，在研发和建设过程中的新成果，以及碰撞出的“无意识创新”，都值得产业界期待。
（来源：《中国电子报》）