英特尔：内外兼修，打造芯片产业高端智能工厂

　　最近，“芯片荒”成了热议的话题，似乎一夜之间，以汽车、手机为首的多个行业纷纷面临芯片短缺的困境。作为汽车、电子等众多产品的“心脏”，芯片行业一直广受关注。近期以美国、欧盟成员国为代表的发达国家纷纷出台了相关芯片法案，势必要大力推动芯片产业在本土的发展。在这里，我们不分析芯片短缺或各国芯片产业布局的问题，而是走进全球知名半导体芯片研发制造商英特尔旗下的多家工厂，去了解和挖掘它在智能制造领域的先进技术和经验，希望能为当前制造企业提供一些借鉴的意义。

　　英特尔全球工厂布局

　　当戈登•摩尔在1965年提出“摩尔定律”时，集成电路才刚刚诞生六年。从那时起，摩尔定律便一直指引着半导体产业的发展。1968年，戈登•摩尔与罗伯特•诺伊斯离开当时的仙童半导体，正式创立英特尔，从此开启了英特尔近半个世纪在半导体行业和计算创新领域的全球领先地位。

　　1970年，英特尔在加州圣克拉拉城购买了26英亩土地，建造属于英特尔的第一家厂房，该工厂在投建的第二年正式被启用；1972年，英特尔位于马来西亚槟榔屿的第一家非美国本土的工厂正式启用；1973年英特尔位于加州利弗莫尔市第一家自有晶片厂正式启用。

　　在44年的发展历程中，英特尔先后在全球范围内投资建设了多家晶元制造厂和组装/测试工厂，到目前为止，英特尔在全球共有九个制造基地，其中包括五个晶元制造厂和四个组装/测试工厂。

　　独特的智能工厂解决方案

　　作为半导体行业的龙头企业，英特尔在工厂建设中始终秉持对先进生产技术和生产工艺的追求，各大生产基地几乎都名列该地区制造工厂先机制程前列。如今，英特尔也正在向以数据为中心的公司转型。近两年，英特尔与众多合作伙伴，致力于推动人工智能、5G、智能边缘等转折性技术的创新和应用突破，驱动智能互联世界。

　　结合多年制造及工厂先进建设经验，英特尔公司旗下开发了专门的工业4.0和智能制造解决方案，其技术特点包括：

　　1)制造和工业企业运营通过信息技术(IT)和运营技术(OT)系统在共享、智能、工业优化的计算平台上的融合而发生转型。通过集成，可创造响应迅速的互联系统，在边缘计算的支持下，消除数据孤岛并获得更深入洞察，同时实现更多灵活性和控制。

　　2)借助由边缘计算、人工智能和工作负载融合所实现的更多边缘智能，制造商可以捕获、处理和存储更多来自边缘设备的数据。这些数据可以在更靠近收集和使用的位置进行分析，制造商可以近乎实时地对运维系统进行调整。

　　3)英特尔智能边缘系统是工业4.0和智能制造的支柱。它们使来自多个传感器、应用和流程的数据和信息能够在更接近来源的位置进行分析，这有助于减少停机时间、优化运营、自动化流程和通知新的解决方案。软件定义的基础架构可实现近乎实时的跨供应链分析，进一步提高效率、生产力和数据可见性。

　　4)随着IT和OT的融合，制造业支持制造商在分布式HPC系统中部署建模和模拟工作负载（云端和本地），以帮助增强产品设计，识别产品挑战，并提升业绩。

　　在对外为制造企业提供智能制造解决方案的同时，英特尔也更多的对内赋能，一方面在原有工厂的基础上进行产线和厂区的智能化升级换代；另一方面，新建全球领先的智能工厂。

　　位于中国的英特尔先进智能工厂

　　英特尔是较早进入中国的外资企业之一。1985年，英特尔在北京设立了第一个代表处；1994年1月，第一个英特尔架构开发实验室（IADL）成立，同年11月，位于上海的芯片测试和封装工厂破土动工；1998年11月，建设了第一个在亚太地区的研究实验室⸺英特尔中国研究中心（ICRC）；2002年10月，英特尔亚太区应用设计中心（ADC）在深圳设立；2003年8月，英特尔宣布在四川省成都市投资建立封装和测试工厂；2007年9月，英特尔在亚洲的第一座300毫米晶圆工厂大连芯片厂破土奠基。

　　英特尔成都工厂于2005年建成投产，是英特尔全球最大的芯片封装测试中心之一和英特尔全球三大晶圆预处理工厂之一。建设期间三次增资，总投资额达到6亿美元。2014年12月，英特尔宣布在未来15年内投资16亿美元，对成都工厂的晶圆预处理、封装及测试业务进行全面升级，并首次把高端测试技术引入中国，成为美国境外重要的高端测试技术工厂之一，达到了英特尔最顶尖的“高端测试技术”水平。

　　成都工厂作为英特尔中国战略的重要支柱，自建厂至2018年第一季度已经封装测试并运送出了超过22.3亿颗芯片。成都高端测试技术融合了英特尔的一系列重要创新成果，极大提升了英特尔的生产制造能力，并加强了英特尔在所有计算和通信细分市场的业务战略，尤其是移动领域⸺包括平板电脑、智能手机、物联网和可穿戴设备等细分市场。成都工厂在英特尔全球的“良性循环”业务增长战略中发挥着重要作用。

　　英特尔2007年宣布投资25亿美元建设大连工厂，2010年正式投产，是英特尔在亚洲的第一家晶圆制造厂。工厂总建筑面积为16.3万平米，其中洁净厂房面积达1.5万平方米，生产车间高度自动化。

　　2015年10月，英特尔宣布投资55亿美元，将大连工厂转产为“非易失性存储器”制造，一年之后就实现了量产，并于2017年建立了新的68A工厂。本次投资项目使大连工厂成为在英特尔的非易失性存储器产品集成电路全球制造网络中，使用300毫米晶圆中目前最先进技术的生产中心之一。

　　大连工厂内部全部采用了英特尔自主设计的MES系统，自动化生产的程度非常高。为了节省场地面接，工厂在设计中将存储部分放到了天花板上，利用机器人在车间顶部进行有序生产。整个车间内仅需要几名工作人员在自己的座位上对机器人生产过程进行远程监控即可，基本上已经可以实现自动化操作。

　　目前，英特尔的96层3D NAND存储芯片制造技术正在大连工厂应用，并在2020年向合作伙伴提供采用144层堆叠的3D NAND产品，该工厂目前是英特尔存储制造的最高水平。

　　新冠疫情的肆虐给很多产业带来了影响，在这期间，高度自动化的成都和大连两大工厂交出令人满意的答卷。

　　英特尔公司全球前副总裁兼中国区总裁杨旭曾在英特尔战略分享会上介绍，英特尔的生产链一直实施“多条腿走路”、高度全球化策略，并且注重备用生产线。这就意味着，一旦某一个地方的生产受影响，就会有其他的生产链可以补上。杨旭指出，精尖制造是英特尔在中国业务很重要的板块，位于中国大连、成都的工厂在其全球制造网络中的地位和技术领先性显著。

　　以成都工厂为例，它不仅是英特尔最大的封装测试基地，而且近年来多次升级它的技术，把最高端的测试技术带到了成都，如今成都工厂代表了英特尔在封测领域最顶尖的水平。大连工厂则是从最初的芯片组业务转型到其战略性业务存储业务，并正在从96层的3D NAND过渡到144层的3D NAND技术⸺这是3D NAND产业目前全世界最高的密度、最先进的技术。

　　结语

　　近日，英特尔计划在德国投资170亿欧元建设新的“晶圆厂”，据了解，这将是英特尔在欧洲最大的超级工厂。多年来，英特尔虽然慢慢在向以数据为中心的公司转型，但也没有懈怠在芯片智能制造领域的布局，未来如何发展，我们拭目以待。

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