最近，“芯片荒”成了熱議的話題，似乎一夜之間，以汽車、手機為首的多個行業(yè)紛紛面臨芯片短缺的困境。作為汽車、電子等眾多產品的“心臟”，芯片行業(yè)一直廣受關注。近期以美國、歐盟成員國為代表的發(fā)達國家紛紛出臺了相關芯片法案，勢必要大力推動芯片產業(yè)在本土的發(fā)展。在這里，我們不分析芯片短缺或各國芯片產業(yè)布局的問題，而是走進全球知名半導體芯片研發(fā)制造商英特爾旗下的多家工廠，去了解和挖掘它在智能制造領域的先進技術和經驗，希望能為當前制造企業(yè)提供一些借鑒的意義。

　　英特爾全球工廠布局

　　當戈登•摩爾在1965年提出“摩爾定律”時，集成電路才剛剛誕生六年。從那時起，摩爾定律便一直指引著半導體產業(yè)的發(fā)展。1968年，戈登•摩爾與羅伯特•諾伊斯離開當時的仙童半導體，正式創(chuàng)立英特爾，從此開啟了英特爾近半個世紀在半導體行業(yè)和計算創(chuàng)新領域的全球領先地位。

　　1970年，英特爾在加州圣克拉拉城購買了26英畝土地，建造屬于英特爾的第一家廠房，該工廠在投建的第二年正式被啟用；1972年，英特爾位于馬來西亞檳榔嶼的第一家非美國本土的工廠正式啟用；1973年英特爾位于加州利弗莫爾市第一家自有晶片廠正式啟用。

　　在44年的發(fā)展歷程中，英特爾先后在全球范圍內投資建設了多家晶元制造廠和組裝/測試工廠，到目前為止，英特爾在全球共有九個制造基地，其中包括五個晶元制造廠和四個組裝/測試工廠。

　　獨特的智能工廠解決方案

　　作為半導體行業(yè)的龍頭企業(yè)，英特爾在工廠建設中始終秉持對先進生產技術和生產工藝的追求，各大生產基地幾乎都名列該地區(qū)制造工廠先機制程前列。如今，英特爾也正在向以數(shù)據(jù)為中心的公司轉型。近兩年，英特爾與眾多合作伙伴，致力于推動人工智能、5G、智能邊緣等轉折性技術的創(chuàng)新和應用突破，驅動智能互聯(lián)世界。

　　結合多年制造及工廠先進建設經驗，英特爾公司旗下開發(fā)了專門的工業(yè)4.0和智能制造解決方案，其技術特點包括：

　　1)制造和工業(yè)企業(yè)運營通過信息技術(IT)和運營技術(OT)系統(tǒng)在共享、智能、工業(yè)優(yōu)化的計算平臺上的融合而發(fā)生轉型。通過集成，可創(chuàng)造響應迅速的互聯(lián)系統(tǒng)，在邊緣計算的支持下，消除數(shù)據(jù)孤島并獲得更深入洞察，同時實現(xiàn)更多靈活性和控制。

　　2)借助由邊緣計算、人工智能和工作負載融合所實現(xiàn)的更多邊緣智能，制造商可以捕獲、處理和存儲更多來自邊緣設備的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以在更靠近收集和使用的位置進行分析，制造商可以近乎實時地對運維系統(tǒng)進行調整。

　　3)英特爾智能邊緣系統(tǒng)是工業(yè)4.0和智能制造的支柱。它們使來自多個傳感器、應用和流程的數(shù)據(jù)和信息能夠在更接近來源的位置進行分析，這有助于減少停機時間、優(yōu)化運營、自動化流程和通知新的解決方案。軟件定義的基礎架構可實現(xiàn)近乎實時的跨供應鏈分析，進一步提高效率、生產力和數(shù)據(jù)可見性。

　　4)隨著IT和OT的融合，制造業(yè)支持制造商在分布式HPC系統(tǒng)中部署建模和模擬工作負載（云端和本地），以幫助增強產品設計，識別產品挑戰(zhàn)，并提升業(yè)績。

　　在對外為制造企業(yè)提供智能制造解決方案的同時，英特爾也更多的對內賦能，一方面在原有工廠的基礎上進行產線和廠區(qū)的智能化升級換代；另一方面，新建全球領先的智能工廠。

　　位于中國的英特爾先進智能工廠

　　英特爾是較早進入中國的外資企業(yè)之一。1985年，英特爾在北京設立了第一個代表處；1994年1月，第一個英特爾架構開發(fā)實驗室（IADL）成立，同年11月，位于上海的芯片測試和封裝工廠破土動工；1998年11月，建設了第一個在亞太地區(qū)的研究實驗室?英特爾中國研究中心（ICRC）；2002年10月，英特爾亞太區(qū)應用設計中心（ADC）在深圳設立；2003年8月，英特爾宣布在四川省成都市投資建立封裝和測試工廠；2007年9月，英特爾在亞洲的第一座300毫米晶圓工廠大連芯片廠破土奠基。

　　英特爾成都工廠于2005年建成投產，是英特爾全球最大的芯片封裝測試中心之一和英特爾全球三大晶圓預處理工廠之一。建設期間三次增資，總投資額達到6億美元。2014年12月，英特爾宣布在未來15年內投資16億美元，對成都工廠的晶圓預處理、封裝及測試業(yè)務進行全面升級，并首次把高端測試技術引入中國，成為美國境外重要的高端測試技術工廠之一，達到了英特爾最頂尖的“高端測試技術”水平。

　　成都工廠作為英特爾中國戰(zhàn)略的重要支柱，自建廠至2018年第一季度已經封裝測試并運送出了超過22.3億顆芯片。成都高端測試技術融合了英特爾的一系列重要創(chuàng)新成果，極大提升了英特爾的生產制造能力，并加強了英特爾在所有計算和通信細分市場的業(yè)務戰(zhàn)略，尤其是移動領域?包括平板電腦、智能手機、物聯(lián)網和可穿戴設備等細分市場。成都工廠在英特爾全球的“良性循環(huán)”業(yè)務增長戰(zhàn)略中發(fā)揮著重要作用。

　　英特爾2007年宣布投資25億美元建設大連工廠，2010年正式投產，是英特爾在亞洲的第一家晶圓制造廠。工廠總建筑面積為16.3萬平米，其中潔凈廠房面積達1.5萬平方米，生產車間高度自動化。

　　2015年10月，英特爾宣布投資55億美元，將大連工廠轉產為“非易失性存儲器”制造，一年之后就實現(xiàn)了量產，并于2017年建立了新的68A工廠。本次投資項目使大連工廠成為在英特爾的非易失性存儲器產品集成電路全球制造網絡中，使用300毫米晶圓中目前最先進技術的生產中心之一。

　　大連工廠內部全部采用了英特爾自主設計的MES系統(tǒng)，自動化生產的程度非常高。為了節(jié)省場地面接，工廠在設計中將存儲部分放到了天花板上，利用機器人在車間頂部進行有序生產。整個車間內僅需要幾名工作人員在自己的座位上對機器人生產過程進行遠程監(jiān)控即可，基本上已經可以實現(xiàn)自動化操作。

　　目前，英特爾的96層3D NAND存儲芯片制造技術正在大連工廠應用，并在2020年向合作伙伴提供采用144層堆疊的3D NAND產品，該工廠目前是英特爾存儲制造的最高水平。

　　新冠疫情的肆虐給很多產業(yè)帶來了影響，在這期間，高度自動化的成都和大連兩大工廠交出令人滿意的答卷。

　　英特爾公司全球前副總裁兼中國區(qū)總裁楊旭曾在英特爾戰(zhàn)略分享會上介紹，英特爾的生產鏈一直實施“多條腿走路”、高度全球化策略，并且注重備用生產線。這就意味著，一旦某一個地方的生產受影響，就會有其他的生產鏈可以補上。楊旭指出，精尖制造是英特爾在中國業(yè)務很重要的板塊，位于中國大連、成都的工廠在其全球制造網絡中的地位和技術領先性顯著。

　　以成都工廠為例，它不僅是英特爾最大的封裝測試基地，而且近年來多次升級它的技術，把最高端的測試技術帶到了成都，如今成都工廠代表了英特爾在封測領域最頂尖的水平。大連工廠則是從最初的芯片組業(yè)務轉型到其戰(zhàn)略性業(yè)務存儲業(yè)務，并正在從96層的3D NAND過渡到144層的3D NAND技術?這是3D NAND產業(yè)目前全世界最高的密度、最先進的技術。

　　結語

　　近日，英特爾計劃在德國投資170億歐元建設新的“晶圓廠”，據(jù)了解，這將是英特爾在歐洲最大的超級工廠。多年來，英特爾雖然慢慢在向以數(shù)據(jù)為中心的公司轉型，但也沒有懈怠在芯片智能制造領域的布局，未來如何發(fā)展，我們拭目以待。

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