晶片大神 Jim Keller 聯手車庫天才打造量產晶圓廠，「Fab2」要讓晶片製造像軟體一樣快

由傳奇晶片架構師 Jim Keller，以及曾經在父母車庫自製晶片而聲名大噪的 DIY 實體製造先驅 Sam Zeloof 共同創立的半導體新創公司 Atomic Semi，近日迎來了重大戰略轉型。

根據外媒《Tom's Hardware》的報導，該公司已正式更名為「Fab2」，並將營運總部與核心業務大舉遷至德州，旨在顛覆目前由台積電等代工巨頭所主導的重資產半導體製造模式。

「矽仙人」與「車庫天才」的夢幻聯手

提到半導體產業的風雲人物，Jim Keller 絕對是不可忽視的名字。他曾主導 Apple 的 A4 與 A5 處理器、協助 AMD 開發出驚豔全球的 Zen 架構，並在 Tesla 與 Intel 擔任要職，現今更是 Tenstorrent 的執行長。而他的合夥人 Sam Zeloof 則代表了硬核的「創客」精神——2018 年，年僅青少年的 Zeloof 在自家車庫的簡陋環境中，利用從 eBay 標得的二手設備與自製工具，成功製造出特徵尺寸約 300 奈米的微型晶片（Z1 與 Z2），證明了晶片製造並非絕對需要耗資數百億美元的無塵室。

2022 年，這兩位背景截然不同卻同樣對硬體懷抱熱情的奇才，共同創立了 Atomic Semi。他們的願景迅速吸引了業界的目光，甚至在 2023 年獲得了由 OpenAI Startup Fund 領投的 1,500 萬美元種子輪融資，當時公司估值即高達 1 億美元。OpenAI 的注資不僅反映了 AI 巨頭對未來算力供應鏈的焦慮，也顯示出市場對這種顛覆性微型晶圓廠潛力的期待。

什麼是「量產晶圓廠」（Fab Fab）？

隨著公司更名為 Fab2，他們也確立了全新的品牌定位：打造一座「製造晶圓廠的工廠」（Fab Fab）。這聽起來有些拗口，但其核心概念是：不同於台積電或三星斥資 200 億美元興建能處理 300 毫米晶圓的「超級晶圓廠」（Gigafab），Fab2 的目標是「量產」小型的、軟體定義的晶圓廠（Software-defined Fabs）。

為了達成這個目標，Fab2 選擇了一條極度垂直整合的道路。他們不依賴 ASML 或應用材料（Applied Materials）等傳統設備商，而是在公司內部自主設計與製造微型晶圓廠所需的所有零組件，涵蓋真空泵浦、特殊氣體管線、各類閥門、甚至光刻系統與配套的真空腔室。他們會先將這些自製零件組裝成微型機台，再將機台整合為一座完整的微型晶圓廠，最終實現「晶圓廠本身」的大規模量產。

此外，Fab2 也打造了專屬的軟體生態系統。他們提供了一款名為「Studio」的瀏覽器端電子設計自動化（EDA）協作工具，讓工程師能以前所未有的速度進行晶片佈局與模擬。

克服電子束微影的量產瓶頸與德州佈局

Fab2 的微型晶圓廠不追求在龐大的生產線上流轉 300 毫米晶圓，而是專注於遠小於整片晶圓的微型尺寸。傳統半導體製造的痛點在於漫長的前置時間，一款晶片從設計到打樣往往需要數個月甚至半年；而 Fab2 的軟體定義晶圓廠，能在短短幾個小時內完成晶片的圖形化與快速原型製作，將硬體迭代的速度提升至接近軟體開發的層級。

然而，這種模式目前面臨的最大瓶頸是「吞吐量」。由於 Fab2 主要依賴電子束微影（Electron-beam Lithography）技術，這是一種透過電子束「直接寫入」圖形的方式，而非像極紫外光（EUV）光刻機那樣透過光罩進行大面積投影曝光。雖然電子束微影不需要昂貴的光罩，但其掃描寫入的速度極度緩慢。在小尺寸晶片上進行單次圖形曝光的時間，可能比 EUV 曝光整片 300 毫米晶圓還要久。因此，《Tom's Hardware》指出，這種技術目前僅適合快速原型設計與極小批量生產，尚無法滿足商業代工廠對極高產能的需求。

為了解決量產挑戰並擴大營運，Fab2 已將發展重心移往德州。目前，他們營運著三個核心據點：位於德州奧斯汀（Austin）、佔地高達 12 萬平方英尺的新總部，專注於研發與生產；位於德州洛克哈特（Lockhart）的 3 萬平方英尺廠房，則被規劃為真正的「晶圓廠製造廠」；同時，最初位於舊金山的 2.5 萬平方英尺「車庫晶圓廠」仍持續保留運作。

隨著 Jim Keller 與 Sam Zeloof 帶領 Fab2 邁向德州新篇章，這家背後有 OpenAI 撐腰的新創公司，或許能在不久的將來，為全球 AI 晶片供應鏈帶來意想不到的彈性與破壞式創新。