為何馬斯克要蓋「一條龍」的 AI 晶片廠？拆解 Terafab 從地面到太空算力的垂直整合布局
當全球 AI 晶片競爭還集中在誰能拿到更多 GPU、誰能搶下先進製程時，特斯拉（Tesla）執行長馬斯克（Elon Musk）現在想做的，是要自己蓋一座 AI 晶片工廠。近日馬斯克公開揭露名為「Terafab」的新計畫，這項計畫是由 Tesla、SpaceX 與 xAI 共同參與，目標不只是單純擴充晶片產能，更是為電動車、自駕系統、Optimus 人形機器人、AI 運算，甚至未來的太空資料中心，自行打造一條完整的關鍵晶片供應鏈。
這項建設預估將耗資 200 億至 250 億美元，若順利上線，將成為史上規模最大的晶圓廠，不僅挑戰現有半導體供應鏈，也反映馬斯克想讓人類邁向「銀河系文明」的終極野心。
「不是我們想不想蓋 Terafab，而是如果不蓋，我們就沒有晶片可用，既然我們需要晶片，就只能自己蓋，」馬斯克直言，Terafab 之所以非做不可，是因為現有晶片供應速度與產能，已無法支撐旗下公司未來在 AI 與機器人上的需求。至於 Terafab 的最終目標，是要每年足以支撐 1 兆瓦（terawatt）的算力。
Terafab 不只是單純的晶片擴產計畫，而是馬斯克把晶片設計、製造與 AI 應用需求重新整合的關鍵一步。關於 Terafab 這項野心勃勃的計畫，可以從四大面向深入了解。
亮點一：一座「一條龍整合」的晶片工廠
《Business Insider》報導，馬斯克將 Terafab 定義為一座「一條龍整合的晶片工廠」（all-in-one chip plant），試圖打破傳統半導體產業的分工模式。這座將位於德州奧斯汀的龐大設施，核心理念是將半導體製造的所有階段集中於同一屋簷下，一路涵蓋晶片設計、微影、製造、記憶體生產，乃至先進封裝與測試。
在製程技術與產能規劃上，Terafab 將鎖定目前業界最先進的 2 奈米晶片，初步目標是每月生產 10 萬片晶圓，並期望最終全面擴張至每月 100 萬片，這幾乎等同於目前台積電全球產能的 70%。
為了打造出一個能持續迭代的製造平台，馬斯克希望能將光罩修正與反覆優化的流程都納入這個封閉體系中。他在受訪時強調：「據我所知，世界上沒有任何地方能像這樣，將製造邏輯晶片、記憶體、進行封裝、測試，然後製作光罩、改進光罩並持續循環所需的一切條件集中在一起。」
在具體的建設規劃上，馬斯克將先在奧斯汀啟動一座具備完整製造與測試設備的「先進技術晶圓廠」（advanced technology fab）。值得注意的是，雖然 Terafab 在技術架構上，其實是由「兩座各自專門生產單一晶片設計的晶圓廠」所組成的複合設施，但就整體運作與願景而言，它仍將是一個高度垂直整合的先進 AI 晶片園區。
亮點二：面向邊緣運算與太空的兩種晶片，創造兩大戰線
據媒體報導，Terafab 將鎖定「地面」與「太空」兩大應用場景，主要生產兩款截然不同的晶片。
第一條戰線是面向邊緣運算（edge）與推論（inference）的晶片。這類晶片初期將主要供應給 Tesla 的自駕車、Robotaxi 以及 Optimus 人形機器人使用。馬斯克也期望能藉此加速推動下一代 A15 推論晶片以及後續 A16 晶片的開發進程。《Business Insider》特別提到，馬斯克預期未來 Optimus 的出貨量可能會是汽車的 10 到 100 倍，因此這款晶片將「特別」為機器人的龐大需求進行設計。
第二條戰線則是被稱為「D3」的客製化晶片，這是一款專為太空設計的高功率晶片，主要用來驅動 SpaceX 與 xAI 旗下的軌道 AI 衛星。為了因應極端的太空任務，馬斯克指出這款晶片在設計上必須克服比地面更嚴苛的環境條件，以確保晶片能在極高的溫度下維持穩定運作。
亮點三：把 AI 衛星做小、把算力送上太空
延續專為太空設計的高功率晶片，馬斯克對「太空算力」的佈局佔據 Terafab 計畫的極大比重。《SiliconANGLE》指出，馬斯克希望未來 Terafab 高達 80% 的產能都專門用於製造軌道 AI 衛星所需的晶片，僅保留 20% 的產能供地球使用。
這樣的產能傾斜，主要奠基於太空環境得天獨厚的優勢：太空中的太陽輻照度大約是地表的 5 倍，且太空中卓越的散熱條件，能讓太空資料中心的維運更具成本優勢。《Business Insider》也引述馬斯克所言，強調太空「永遠有陽光」，能提供更充沛的電力，因此他認為：「只要進入軌道的成本降到夠低，將 AI 部署在太空就絕對是極具說服力的選擇。」
為了落實這個分散式 AI 運算網路，馬斯克在發表會上特別展示一款「微型 AI 衛星（mini AI satellite）」的概念設計，這款衛星將具備 100 千瓦（kilowatts）的電力容量。然而，這款微型衛星僅是整體宏大願景的一小角，《Bloomberg》補充，這些微型 AI 資料中心衛星將組成一個龐大的太空運算系統。像是 SpaceX 早在今年 1 月，就已向美國聯邦通信委員會（FCC）申請許可，目標是將高達 100 萬顆資料中心衛星送入地球軌道，試圖打造出前所未見的巨型太空運算網。
亮點四：從「兆瓦」到「千萬億瓦」的野心
Terafab 的佈局不僅從地面一路延伸到太空，其算力規模的成長更呈指數級跳躍。《Bloomberg》指出，在具體的算力規劃上，馬斯克預期地球端晶片每年將支撐 100 到 200 gigawatts（十億瓦）的算力，而太空端晶片則將高達 1 terawatt（兆瓦）的算力。
然而，《Business Insider》表示，馬斯克在發表會上談到的「終局」遠不止於一座工廠或地球軌道，而是未來可能在月球建立實體的工業基地。他強調，若能成功建立月球工業基地，將可望進一步解鎖 petawatt（千萬億瓦）等級的 AI 算力，這將是單一兆瓦的整整 1,000 倍。為了具象化這個宏大的願景，馬斯克在現場展示了一段從月球表面發射衛星的動畫，並再次重申他期盼看到月球上出現電磁質量投射器（mass driver）的夢想。
Terafab 不只是 Tesla 的自製晶片計畫，更是馬斯克試圖垂直整合 AI 算力供應鏈的一場豪賭。從地面上的電動車、自駕系統與人形機器人，到太空中的 AI 衛星與未來可能出現的月球工業基地，Terafab 所串起的，其實是一套橫跨晶片設計、製造與最終部署場景的完整基礎設施藍圖。
然而，外界也對這項計畫提出嚴峻的現實質疑：一座頂級晶圓廠除了耗資驚人，每日更需耗費 200 萬至 400 萬加侖的超純水以及龐大穩定的電力。不僅如此，美國本土到 2030 年預計將短缺 6.7 萬名半導體專業人才，且製造 2 奈米先進晶片所需的極紫外光（EUV）微影設備，目前全由 ASML 獨家供應且訂單大排長龍。因此，馬斯克能否克服這些極具挑戰的半導體製造瓶頸，仍有待時間驗證。
＊本文開放合作夥伴轉載，資料來源：《Business Insider》、《Bloomberg》、《WebProNews》、《SiliconANGLE》、《Reuters》，圖片來源：Tesla