特斯拉要自建芯片工廠？黃仁勛潑冷水，木頭姐卻力挺

撰文| 錢亞光

編輯| 張

南

設(shè)計| 荊

芥

芯片是現(xiàn)代技術(shù)的核心，它驅(qū)動著從智能手機(jī)等消費電子產(chǎn)品到大型數(shù)據(jù)中心的幾乎所有設(shè)備。隨著人工智能的蓬勃發(fā)展，市場對微芯片的需求也呈現(xiàn)出爆炸性的增長。包括特斯拉在內(nèi)的科技巨頭一直在敦促芯片制造商如臺積電增加芯片供應(yīng)。

在最近特斯拉年度股東大會上，埃隆·馬斯克（Elon Musk）透露，他正在考慮將部分芯片生產(chǎn)外包給英特爾的晶圓代工廠，甚至考慮建立公司自己的芯片生產(chǎn)部門。鑒于這類項目極其復(fù)雜且成本高昂，馬斯克可能是首位考慮自建整套半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)施的大型公司高管。

特斯拉自建芯片工廠的決定，主要受其AI與機(jī)器人戰(zhàn)略驅(qū)動，這一戰(zhàn)略導(dǎo)致了對芯片的爆發(fā)性需求，而現(xiàn)有的供應(yīng)鏈已無法滿足其長期發(fā)展的需要。

從產(chǎn)品層面來看，特斯拉的雙重業(yè)務(wù)增長形成了一個“算力黑洞”。

一方面，特斯拉的無人駕駛汽車Cybercab計劃于2026年4月在奧斯汀工廠開始量產(chǎn)。該車型無方向盤、無踏板的設(shè)計，對實時AI決策芯片的穩(wěn)定性要求極高，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)汽車。

另一方面，馬斯克將人形機(jī)器人Optimus視為“史上最偉大的產(chǎn)品”，預(yù)計全球需求量將達(dá)到數(shù)百億臺。僅奧斯汀工廠就規(guī)劃了年產(chǎn)1000萬臺的生產(chǎn)線。

這兩款產(chǎn)品都依賴于定制化的AI芯片——特斯拉自主研發(fā)的AI5芯片，其功耗僅為英偉達(dá)Blackwell芯片的1/3，成本不到其10%，卻能提供同等的性能。如此巨大的專用芯片需求，已經(jīng)超出了供應(yīng)商的產(chǎn)能極限。

供應(yīng)鏈的瓶頸進(jìn)一步加劇了需求的焦慮。特斯拉目前計劃由臺積電和三星共同代工AI5芯片，前者負(fù)責(zé)臺灣與亞利桑那州的產(chǎn)能，后者則承接部分訂單以利用其閑置生產(chǎn)線。但即便按照這兩家代工巨頭的最佳產(chǎn)能來計算，仍然無法滿足長期的需求。

更關(guān)鍵的是，臺積電2nm工藝的報價比上一代上漲了50%，且訂單排期緊張；三星3nm工藝的良率曾長期低迷，盡管已提升至55%-60%，但產(chǎn)能的穩(wěn)定性仍然存在疑問。英特爾雖然被考慮在內(nèi)，但目前還沒有汽車級芯片的生產(chǎn)工藝，因此存在技術(shù)障礙。這種“數(shù)量、價格、穩(wěn)定性”三重短缺，迫使特斯拉考慮自建芯片產(chǎn)能。

01從車企到AI巨頭的關(guān)鍵一躍

對特斯拉而言，建設(shè)自己的芯片工廠絕非僅僅為了增加產(chǎn)能，而是其轉(zhuǎn)型為AI與機(jī)器人企業(yè)的核心戰(zhàn)略支點，具有深遠(yuǎn)的三層意義。

確保供應(yīng)鏈的完全自主是其首要價值所在。作為擁有業(yè)內(nèi)最大AI超級計算機(jī)的汽車制造商，特斯拉目前使用了數(shù)萬塊英偉達(dá)GPU。隨著Dojo項目的取消，AI5芯片將承擔(dān)起汽車與數(shù)據(jù)中心的雙重計算任務(wù)。

參考日本Rapidus建立2nm工廠需要320億美元投資的案例，特斯拉計劃的Tera Fab工廠月產(chǎn)能將遠(yuǎn)超臺積電10萬片晶圓的Giga Fab標(biāo)準(zhǔn)。一旦建成，特斯拉將躋身全球頂級芯片制造商之列，完全擺脫對外部代工的依賴。

技術(shù)迭代與成本控制的閉環(huán)構(gòu)建同樣至關(guān)重要。特斯拉芯片的核心優(yōu)勢在于“軟硬件協(xié)同優(yōu)化”——AI5專為其AI軟件棧定制，而非通用芯片。這種適配性帶來的能效比提升，是外購芯片無法比擬的。

自建工廠后，從芯片設(shè)計（如AI5、AI6迭代）到制造工藝調(diào)整的周期將大幅縮短。例如，AI6可直接利用同廠設(shè)備實現(xiàn)性能翻倍，預(yù)計2028年即可量產(chǎn)。在成本方面，擺脫代工溢價后，配合Optimus的規(guī)模化生產(chǎn)，有望實現(xiàn)馬斯克“經(jīng)濟(jì)規(guī)模翻十倍”的宏偉愿景。

重塑產(chǎn)業(yè)生態(tài)話語權(quán)的潛力也蘊含其中。特斯拉造芯并非孤立的行動，而是與芯粒（Chiplet）等新技術(shù)趨勢相呼應(yīng)。

目前臺積電計劃在2025年底推出汽車芯粒工藝，英特爾也已建立開放式汽車芯粒平臺。特斯拉自建工廠可以利用這些技術(shù)，將計算、控制、安全等功能芯粒集成定制，進(jìn)一步強(qiáng)化芯片與Cybertruck、Optimus的適配優(yōu)勢。這種“芯片-終端-生態(tài)”的垂直整合，將構(gòu)建起難以復(fù)制的競爭壁壘。

辰韜資本合伙人賀雄松在研報中明確指出：“造芯是特斯拉從車企向AI巨頭躍遷的必經(jīng)之路，但短期內(nèi)將顯著影響現(xiàn)金流。”他估算，一座月產(chǎn)能10萬片的2nm晶圓廠，僅設(shè)備采購就需要400億美元。按照特斯拉2024年約500億美元的營收規(guī)模，“每年資本開支占比將超過30%，可能會延緩汽車業(yè)務(wù)的擴(kuò)產(chǎn)計劃”。

02多方博弈中的過渡方案

在自建工廠正式投產(chǎn)之前，特斯拉仍需依賴合作伙伴來應(yīng)對短期的產(chǎn)能需求，而潛在的合作格局呈現(xiàn)出“雙核心+探索級”的三層結(jié)構(gòu)。

臺積電與三星構(gòu)成了特斯拉的核心代工矩陣。兩者的分工已經(jīng)初露端倪：臺積電憑借其成熟的良率優(yōu)勢，承接了主要訂單，其亞利桑那工廠能夠為北美市場提供就近服務(wù)；而三星則通過165億美元的供應(yīng)協(xié)議，獲得了AI4芯片（用于驅(qū)動FSD系統(tǒng)）的生產(chǎn)權(quán)，并借助特斯拉的技術(shù)支持來提升生產(chǎn)效率。

這種“雙供應(yīng)商策略”既利用了臺積電的技術(shù)穩(wěn)定性，又抓住了三星急于爭取客戶的降價機(jī)會，為特斯拉爭取了2-3年的緩沖期，恰好與AI52027年的大規(guī)模量產(chǎn)、AI62028年落地的時間線相匹配。

英特爾是一個充滿不確定性的潛在選擇。在馬斯克透露與英特爾洽談的可能性后，英特爾的股價盤后大漲4%，這反映出市場對這一潛在合作的期待——英特爾在獲得美國政府10%股份注資后，急需驗證其最新的制造技術(shù)；而特斯拉則可以利用英特爾的本土工廠資源來規(guī)避供應(yīng)鏈風(fēng)險。

然而，現(xiàn)實中的障礙同樣明顯：英特爾缺乏車規(guī)級芯片的生產(chǎn)經(jīng)驗，而汽車芯片對可靠性和溫度適應(yīng)性的要求遠(yuǎn)高于消費電子，技術(shù)轉(zhuǎn)化周期可能長達(dá)數(shù)年，短期內(nèi)難以形成實質(zhì)性的產(chǎn)能。

技術(shù)授權(quán)方將成為特斯拉的隱形合作伙伴。芯片制造的復(fù)雜性遠(yuǎn)超過建廠本身，從晶體管結(jié)構(gòu)到工藝流程，需要多學(xué)科的協(xié)同合作。

參考Rapidus從IBM獲得2nm GAA晶體管授權(quán)的模式，特斯拉很可能需要與IBM、Imec等機(jī)構(gòu)合作，以獲取核心技術(shù)，特別是前端工藝（FEOL）的原子級精度控制、中端互連技術(shù)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，都需要外部技術(shù)支持。這些“非產(chǎn)能合作”將成為自建工廠過程中不可或缺的部分。

03千億投入背后的三重難關(guān)

盡管芯片制造具有顯著的戰(zhàn)略價值，被譽為“工業(yè)皇冠上的明珠”，但特斯拉在技術(shù)、成本和人才方面所面臨的挑戰(zhàn)堪稱“史詩級”。正如黃仁勛所指出的，這是一個“極其艱巨”的任務(wù)。

技術(shù)攻堅的難度難以想象。芯片制造需要經(jīng)歷路徑探索、材料研發(fā)、晶體管設(shè)計、數(shù)萬次仿真等復(fù)雜流程，僅工藝開發(fā)就需要超過5年的時間。

半導(dǎo)體行業(yè)分析師陸行之提出了尖銳的質(zhì)疑：“特斯拉可能低估了制造芯片的復(fù)雜性。即便是日本Rapidus，盡管集結(jié)了索尼、豐田等巨頭的資源，仍需要320億美元的投入和IBM的技術(shù)授權(quán)，特斯拉單憑自身力量很難復(fù)制這一成就。”他特別指出，車規(guī)級芯片的可靠性驗證周期長達(dá)3年，遠(yuǎn)超消費電子，“AI5芯片若計劃在2026年小規(guī)模量產(chǎn)，到2029年之前很難通過全部車規(guī)認(rèn)證”。

以晶體管結(jié)構(gòu)為例，即便Rapidus獲得了IBM的GAA技術(shù)授權(quán)，后續(xù)仍需構(gòu)建數(shù)千個工藝步驟，包括沉積、蝕刻等原子級操作，每個步驟包含數(shù)百個可調(diào)參數(shù)，而這些集成方案無法通過授權(quán)獲得，必須依賴自主摸索。

更為關(guān)鍵的是，車規(guī)級芯片必須滿足功能安全、信息安全等嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)。盡管芯粒技術(shù)的引入可以降低單芯片的復(fù)雜度，但系統(tǒng)集成的可靠性驗證仍然是一個全新的挑戰(zhàn)。

成本壓力巨大，資金投入呈“階梯式增長”：工藝開發(fā)需要數(shù)十億美元，建立一座先進(jìn)的晶圓廠需要數(shù)百億美元，而特斯拉Tera Fab的規(guī)模遠(yuǎn)超常規(guī)工廠，投資可能突破千億美元級別。

日本Rapidus的案例已經(jīng)證明了這一難度——其320億美元的投資僅能支撐2nm工廠的初期建設(shè)，且能否在2030年前實現(xiàn)盈利仍是一個未知數(shù)。對于特斯拉而言，即便股東批準(zhǔn)了萬億薪酬方案以支持其AI愿景，如此龐大的資本開支仍可能影響到汽車業(yè)務(wù)的現(xiàn)金流平衡。

人才與經(jīng)驗的差距難以迅速彌補。芯片制造是一個“經(jīng)驗密集型”行業(yè)，從工藝參數(shù)調(diào)試到量產(chǎn)良率提升，都依賴于資深工程師團(tuán)隊。臺積電等企業(yè)的核心競爭力不僅在于設(shè)備，更在于數(shù)十年積累的工程經(jīng)驗——僅流程集成環(huán)節(jié)就需要數(shù)百名工程師反復(fù)迭代。

特斯拉雖然能夠吸引頂尖人才，但缺乏芯片量產(chǎn)的實戰(zhàn)經(jīng)驗，而良率從試產(chǎn)到穩(wěn)定需要數(shù)年時間，這與AI5、AI6的量產(chǎn)時間表形成了尖銳的矛盾。

04理想與現(xiàn)實的平衡術(shù)

特斯拉自建芯片工廠的宏偉藍(lán)圖雖然雄心勃勃，但短期內(nèi)更可能采取“漸進(jìn)式推進(jìn)”的策略：首先深化與臺積電、三星的代工合作，加速AI5芯片2026年小規(guī)模量產(chǎn)的進(jìn)程；同時與英特爾探討技術(shù)合作，利用其工廠進(jìn)行試產(chǎn)驗證；最終待技術(shù)、人才儲備成熟后，再啟動Tera Fab工廠的建設(shè)。

黃仁勛強(qiáng)調(diào)，芯片制造的核心競爭力并非設(shè)備的堆砌，而是“數(shù)萬次工藝迭代積累的Know-how”。即便特斯拉能迅速組建設(shè)計團(tuán)隊，量產(chǎn)良率的突破仍需至少5年時間，這與AI5芯片的量產(chǎn)時間表存在根本的沖突。

三星電子晶圓代工部門負(fù)責(zé)人透露：“三星已通過165億美元的供應(yīng)協(xié)議證明了產(chǎn)能彈性，我們的3nm芯片良率已穩(wěn)定在60%以上，2nm工藝將提前至2026年試產(chǎn)。”這暗示特斯拉無需承擔(dān)自建工廠的風(fēng)險，三星可以通過產(chǎn)能傾斜滿足其需求。

而臺積電高管在內(nèi)部會議中透露，“已向特斯拉承諾亞利桑那工廠2027年起優(yōu)先供應(yīng)2nm產(chǎn)能”，試圖以技術(shù)穩(wěn)定性留住核心客戶。

這一路徑的關(guān)鍵變量在于時間窗口與技術(shù)突破。若三星2nm良率能如期提升至70%，臺積電亞利桑那工廠產(chǎn)能超預(yù)期釋放，可能緩解短期壓力；若芯粒技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化加速，特斯拉或可通過集成成熟芯粒降低自建工藝難度。

但從長期看，隨著Optimus進(jìn)入量產(chǎn)周期，芯片需求將呈指數(shù)級增長，自建工廠仍是“不得不做”的選擇——正如馬斯克所言，“這是滿足需求的唯一辦法”。

長期投資者更看重戰(zhàn)略價值。ARK Invest創(chuàng)始人“木頭姐”凱茜?伍德（Cathie Wood）在特斯拉股東大會上公開支持：“若Optimus實現(xiàn)年產(chǎn)1000萬臺，AI5芯片年需求將達(dá)百億顆，現(xiàn)有代工產(chǎn)能根本無法滿足。”

她認(rèn)為，自建工廠將使特斯拉芯片業(yè)務(wù)的估值獨立于汽車板塊，“參考英偉達(dá)當(dāng)前3萬億美元市值，這一業(yè)務(wù)的潛在增值空間超過特斯拉現(xiàn)有市值”。不過伍德也提醒，“若2028年前無法實現(xiàn)量產(chǎn)，股東耐心可能耗盡”。

這場“造芯冒險”的結(jié)局，將決定特斯拉究竟能否成為下一個AI巨頭，還是重蹈傳統(tǒng)車企轉(zhuǎn)型失敗的覆轍。而黃仁勛的警告或許是最清醒的注腳：“這不僅僅是建廠，更是對臺積電賴以生存的復(fù)雜技術(shù)體系的挑戰(zhàn)。”