马斯克的新挑战:给光刻机“换束光”
马斯克的新挑战:给光刻机“换束光”
2026年08月10日 19:29
继电动 汽车 、不锈钢大火箭和人形 机器人 后,科技富豪马斯克似乎要开始对人类制造芯片的流程展开优化。
上周公布超级芯片厂Terafab的168亿美元初期投资时,马斯克展示了一段巨型芯片厂建成后的假想视频。随后,硅谷“有效加速主义”代表、AI硬件初创公司Extropic创始人纪尧姆·韦尔东(化名Beff Jezos)提出了一个问题: Terafab中间似乎有一个巨大的圆圈,那是环形粒子加速器么 ?
对此,马斯克回应了6个字母: FEL FTW (Free-Electron Laser, For The Win,即“ 自由 电子 激光才是王道 ”)。
如何撼动现有版图?
马斯克的最新表态,直指 光刻机 中的“光”从何而来。
目前, 以 阿斯麦 为代表的业界,采用的是激光产生等离子体(LPP)光源技术 。其原理是利用高功率激光连续轰击高速飞行的锡滴,使锡原子形成高温等离子体,并释放出波长为13.5纳米的极紫外光。
LPP方案有两个主要缺点。首先是 能量转换效率极低 ,LPP的输入电能到EUV输出能量比例,只有约0.1%左右的量级。其次, 锡滴在被激光轰击后会产生碎片和污染物 ,增加EUV的维护负担。
但LPP能成为目前唯一大规模量产的EUV光源技术,也有符合商业化量产的关键优势: 光源尺寸大约只要几个立方米,适合装进 光刻机 。
而FEL(自由 电子 激光)利用高速 电子 束直接产生高能光束,能够为数量不等的 光刻机 同时提供可精确调整波长的光源,代价就是 这类设备的尺寸对于AI时代之前的 半导体 业界,有些过于庞大了 。
但对相当于“ 英伟达 + 美光科技 + 台积电 ”的Terafab来说,采用FEL光源倒是完全符合逻辑。
作为更直观的对比,Terafab厂区的预期建筑面积将达到“1亿平方英尺”。有外国网友制作了一张示意图,对比Terafab与 特斯拉 得州超级工厂(1000万平方英尺)、五角大楼(660万平方英尺)、 苹果 总部Apple Park(282万平方英尺)等建筑。
在这等规模的设施中,若仅仅是“集中供光”就能节约一半成本,完全符合马斯克对“第一性原理”的追求。
马斯克今年3月曾夸下海口,称 Terafab最终将实现“年产1太瓦算力” 。有分析称,这相当于当前全球芯片供应量的十倍以上。
有研究估算,目前LPP方案如果要产生1千瓦EUV输出,可能需要约4.4兆瓦级别的输入功率;而基于FEL的方案,理论上可能将这一需求降至约0.7兆瓦左右, 电力 消耗下降数倍。此外由于没有锡污染,光学设备的维护成本也有望显著降低。
这块“饼”啥时候烙熟?
对于资本市场来说,不论是1亿平方英尺的芯片厂,还是“FEL-EUV路线”,最大的问题还是何时能落地。
首先, FEL光源并没有现成的供应商 。目前最知名的创业公司是 “美国政府持仓”中的xLight 。该公司的执行董事会主席是前 英特尔 CEO帕特里克·格尔辛格。
据报道,该公司的许多原型组件直接来自美国国家实验室。即便如此, xLight目前的预期只是2028年拿出“可运行的原型机” 。
需要强调的是, 不论Terafab最终选择哪条光源路线,都不太可能摆脱对光刻机巨头 阿斯麦 的依赖 。因为一整套光刻机除了光源外,还得有光学系统、掩模系统、晶圆台和控制系统,这些都是 阿斯麦 的“护城河”。
也就是说,马斯克的“FEL-EUV”能不能成事,还得看阿斯麦能否向他提供与FEL光源配套的光刻机,特别是在 台积电 和三星争相扩产的背景下。

(文章来源:财联社)