
近日,由传奇芯片架构师 Jim Keller 与因自制芯片走红的年轻创业者 Sam Zeloof 联合创立的半导体初创公司 “Atomic Semi” 宣布更名为“Fab2”,并将运营重心转向美国德克萨斯州。
表面上看,这只是一次简单的品牌更新,实则是一次战略调整。过去,Atomic Semi 的目标是制造芯片;如今,公司希望进一步缩短芯片制造基础设施的建设周期,把晶圆厂变成一种可以批量复制的产品。
新名字 Fab2 也因此而来。Fab 是 semiconductor fabrication(晶圆厂)的简称,而 Fab2 可以理解为第二层 Fab——不只是建造一座晶圆厂,而是建造能够批量生产晶圆厂的工厂。公司把这一理念称为“fab fab”。
据 Fab2 官网披露,公司目前拥有三处设施:位于奥斯汀的 12 万平方英尺园区是研发和生产总部;位于 Lockhart 的 3 万平方英尺厂房承担 fab fab 的角色;旧金山原有的 2.5 万平方英尺 garage fab 则继续保留。截至 2026 年 5 月,公司约有 84 名员工,并已将招聘重心转向美国德州,岗位涵盖光刻、工艺开发、电气设计、制造和软件等多个方向。
资本方面,Atomic Semi 曾于 2023 年完成约 1,500 万美元种子轮融资,估值约 1 亿美元。领投方为 OpenAI Startup Fund,投资人还包括 Nat Friedman、Naval Ravikant 和 Fred Ehrsam 等。对于一家半导体制造工具公司而言,这份投资人名单反映了一个新的趋势:AI 公司和软件领域的投资人,正开始将更多目光投向芯片制造这一更底层的基础设施。
一位是 Jim Keller。在半导体行业,他有着“硅仙人”(Silicon Wizard)的称号,被公认为过去几十年最具影响力的芯片架构师之一。
过去三十多年,他几乎参与了每一代重要 CPU 架构的开发:早年在 DEC 参与 Alpha 处理器设计,随后在 AMD 主导 K7、K8 架构,并推动 x86-64 生态的发展;2008 年随 P.A. Semi 团队加入苹果,参与 A4、A5 芯片研发;2012 年重返 AMD,领导 Zen 架构开发,帮助公司重新回到高性能 CPU 的竞争行列。此后,他又先后负责 Tesla 自动驾驶芯片项目、短暂任职 Intel,并于 2023 年出任 AI 芯片公司 Tenstorrent CEO。
2018 年,还在读高中的 Zeloof 就把新泽西家中的车库改造成一间微型半导体实验室,通过购买二手设备、自制工艺工具,一步步完成了自己的第一块集成电路。
后来,他又制造出 Z2 芯片。据媒体报道,这颗芯片包含 12 个电路、约 1,200 个晶体管,工艺特征尺寸约为 10 微米。虽然与现代先进制程相距甚远,却让他成为少数真正从零完成芯片制造流程的个人之一,也因此在半导体圈迅速走红。
Zeloof 的实验向行业证明了一件事:芯片制造的许多环节,不只能发生在投资数十亿美元的超级晶圆厂里。如果设备足够简单、流程足够标准化,小规模制造同样可以成为一种现实。
这次的 Fab2 正是二人想法的工业化延伸。Zeloof 用自己的行动证明了小型晶圆厂可以存在;Keller 想证明的是,小型晶圆厂可以像工业产品一样被复制。Fab2 提出的 fab fab,就是希望将传统晶圆厂从一次性的大型工程,转变为一种可标准化、可模块化、可批量制造的产品。
按照官网的说法,要想建设理想的小型晶圆厂,许多关键部件在市场上并不存在,因此公司决定自己制造。从真空泵、阀门、传感器,到纳米级精密执行器、电路板,再到各种制造设备,几乎都由 Fab2 自主开发。随后,再把这些设备组装成一座晶圆厂,并最终通过 fab fab 批量复制这些晶圆厂。
在最关键的光刻环节,Fab2 采用的是电子束直写(Electron Beam Lithography)技术。相比传统光刻依赖昂贵的掩模版(Mask)流程,电子束直写速度更慢,但无需制作掩模,更适合研发验证、快速迭代和小批量生产。
与制造系统配套的,还有一款名为 Studio 的浏览器端 EDA 工具。它集成版图设计、原理图绘制和仿真等功能,希望把芯片设计软件与制造系统直接连接起来,让设计、流片和验证形成更紧密的闭环。
这套思路与今天主流晶圆厂的模式几乎完全相反。目前,全球先进半导体制造建立在一条高度专业化的产业链之上:ASML 提供光刻机,应用材料、泛林、KLA 等公司分别负责刻蚀、沉积、检测等设备。一座先进晶圆厂往往需要数十亿美元投资,以及数年建设周期。
Fab2 希望反过来,把晶圆厂拆解成一套规模更小、标准化程度更高、更多依赖软件控制的制造系统,从而尽可能缩短芯片从设计、制造到验证的周期。
十多年前,日本产业技术综合研究所(AIST)就提出了 Minimal Fab 概念,采用 0.5 英寸晶圆和小型设备,不依赖传统大型洁净室,主要面向传感器、物联网等多品种、小批量制造场景。横河电机等企业后来也推出了相应设备。它的pg电子官方网站目标从来不是取代台积电,而是让更多企业能够以更低成本完成芯片开发和试产。
Fab2 与它最大的不同,在于前者更强调软件定义制造和全栈自研。它不仅希望重新设计单台设备,更希望把整座晶圆厂做成一种可以复制、部署、持续迭代的标准化产品。从这个角度来看,Fab2 更像是在把软件行业的产品思维,引入半导体制造。
首先是电子束光刻的吞吐量。Fab2 将电子束直写作为核心工艺,避开了昂贵的掩模流程,也降低了建设成本。但这种技术天生依赖逐点扫描,曝光速度远低于主流光刻机,更适合研发和小批量制造,而非持续的大规模生产。如果未来客户的需求超过电子束光刻能够承受的产能,整座晶圆厂的价值就可能受到限制。
更大的挑战来自工艺。晶圆厂真正的门槛,从来不只是拥有一台设备,而是如何让整条产线长期稳定运行。从工艺窗口、材料控制,到设备一致性、良率爬坡,再到持续数月甚至数年的稳定生产,这些经验往往需要长期积累。如果 Fab2 希望把一整座晶圆厂作为产品出售,它需要证明的是:即便客户没有一支庞大的工艺团队,这套系统依然能够稳定运行,并持续产出符合要求的芯片。
商业化同样存在着问题。半导体行业向来保守,新设备、新工艺的导入周期往往长达数年。Fab2 挑战的不只是某一种设备,而是整个晶圆厂的建设方式。对于潜在客户来说,他们关心的不只是性能参数,还包括系统由谁维护、工艺如何验证、故障如何处理、良率由谁保证,以及未来是否能够顺利完成工艺迁移。
但好在,Fab2 出现的时间点也给了它一些机会。AI 带来的算力需求仍在快速增长,先进制造产能持续紧张,地缘政治也促使越来越多国家重新思考芯片制造能力的本土化。在这样的背景下,行业开始重新关注那些过去看似不够主流的制造路径。
截至目前,Fab2 仍未公布首批可复制晶圆厂的交付时间,也没有披露目标工艺节点。未来一两年,比起它描绘的愿景,外界更需要看到的是结果:整套系统能否真正交付给客户,能否在客户现场稳定运行,并持续生产出具有商业价值的芯片。
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