这个AI「毕加索」给出的答案是......

雷锋网此前曾报道，此次这台置有 6 台科学仪器的中国首辆火星车另配有 4 个太阳能电池板。据科创中国报道，这一技术是我国最先进的实用性太阳能电池阵列，也安装在我国新一代载人飞船、“北斗三号”导航卫星、“玉兔号”月面巡视器上。也就是说，在深空探测领域，光伏发电技术已是一个趋势。

　　可能有人会问，元器件坏了，可能有太阳能也没辙，怎么办？

　　这个问题 Devin Carroll 和 Mark Yim 也想到了，所以他们的想法是，不仅用冰造机器人，关键时刻机器人还能随地取冰用冰，自造部件。

　　两位科学家的脑洞如何实现？

　　听着有点玄乎，两位科学家具体是怎么做的？

　　据了解，他们希望开发出一种可展示“自我重构、自我复制和自我修复”的机器人概念，他们的设想是，机器人主要是在极端环境下工作，这个环境足够冷、结冰稳定，机器人因操作而产生的热量不会导致融化甚至短路，造成不便。

　　两位科学家探讨了用冰制造机器人结构部件的不同方法，涵盖了「增材」（additive）和「减材」（subtractive）两种制造工艺。据 IEEE Spectrum 报道，相比塑模、3D 打印、数控加工等方式，科学家们认为最节能有效的方式应该是切冰（即便有的时候需要冰块融合重塑）。
 

AI 与 5G 仍然是今年的大热门，芯片行业也已进入爆发期，在过去两年都取得了跨越式进展。

　　值得注意的是，2020 年芯片半导体赛道共发生 A 轮以及 pre-A 轮融资 111 起，占比约为 24%。从这两年的发展来看，获得融资的企业正在变多，总金额也在逐步扩大，芯片行业未来的发展有着巨大的想象空间。

　　低效和重复投资乱象丛生

　　在国内半导体初创企业涌现，投融资火爆的同时，国内的半导体产业也出现了出低效和重复投资的乱象，甚至出现了不少的“烂尾”项目。

　　根据数据统计，在过去的一年多时间里，中国 5 省 6 个百亿级、甚至高达千亿级的半导体规划项目先后停摆，包括南京德科码、成都格芯、陕西坤同、江苏淮安德淮半导体、武汉弘芯半导体等。此外，还有很多重复投资的低端半导体设计及制造项目。

　　值得注意的是，曾融资数千亿元的半导体龙头公司清华紫光集团，去年 11 月也爆出债务违约，今年 1 月更受川普行政命令影响，被美国场外证券交易市场 OTCQX 出。

　　分析认为，半导体业发展强调的是研发持续性投入，而不是政府盲目注资。

　　美国半导体产业协会（Semiconductor Industry Association）2020 年产业情况报告统计，美国半导体技术业研发投入占销售收入 16.4%，欧洲企业比率为 15.3%，台湾公司也高达 10.3%，但中国公司只有 8.3%。

　　华盛顿战略与国际研究中心（CSIS）中国商务和经济高级顾问兼理事会主席甘思德（Scott Kennedy）表示：“中国的资本供应几乎无穷无尽，可从国家或私人市场为不同高科技产业筹集资金。不过半导体是资本密集型，一座制造厂成本在 50 亿到 100 亿美元，这比研究其他技术要贵多了。”

　　巴博斯认为，美国及盟国拥有庞大而多样化的企业生态系统，有许多不同的方法不断为成功竞争。中国要培养国家冠军──如果培养出一整条产业链的国家冠军，是难以实现的。“中国在众多尖端科技领域同时押宝的失败率极高。”
 

　为了在英特尔 7nm 芯片进展延迟的情况下更快占领处理器市场，AMD 将加大对台积电 N7/N7+ 制程下单量，预计 2021 全年 N7/N7+ 芯片的订单增加到 20 万片，与今年相比约增加一倍，有望明年成为台积电 7nm 芯片的最大客户。

　　此外，英特尔和特斯拉也将加大在台积电 7nm 制程产线的投片力度。因此，对于台积电来说，2021 年的 7nm 产能恐怕有将是一件令其“头疼”的事情了。

　　3nm 遇瓶颈？

　　按照规划，台积电 3nm 将于 2022 年下半年量产。不过，最近有消息称，无论是台积电的 FinFET，还是三星的 GAA，这两家巨头在 3nm 制程工艺技术开发中都遇到了瓶颈。因此，台积电和三星将不得不推迟 3nm 工艺技术的开发进度。不过，这一消息没有得到官方证实。

　　有报道称，苹果已经在台积电的 3nm 制程工艺合同中占了很大一部分。这意味着苹果将成为台积电 3nm 工艺的首批大客户。如果 3nm 量产时间延长，则需要 5nm 芯片在市场上支撑更多时间。

　　三星搅局

　　作为最大的竞争对手，三星的晶圆代工业务就是以赶超台积电为目标的，虽然其市场率与台积电相比有很大差距，但其不断壮大业务规模的决心丝毫未减。

　　继台积电宣布赴美建 5nm 制程产线后，三星也于 2020 年底宣布在美国扩建晶圆厂。据日本媒体报道，三星将扩建其位于美国德州奥斯汀的晶圆厂，占地将扩大 4 成左右，准备引进最尖端的代工生产线。三星认为，其位于奥斯汀的工厂在争取美国科技公司订单方面发挥着至关重要的作用。

　　三星位于奥斯汀的工厂成立于 1996 年，是该公司在海外唯一的晶圆厂，为手机、平板电脑和其他电子设备生产内存和系统芯片，也为美国的芯片制造商提供代工服务。目前，该工厂主要生产 14nm、28nm 和 32nm 制程芯片，但该工厂尚未配备用于生产 7nm 或更先进制程芯片的 EUV 光刻设备。

　　据悉，三星将增加其在美国的产能，以遏制其竞争对手台积电。不过，三星在奥斯汀的产线相较于台积电在美国亚利桑那州筹建的 5nm 制程产线要落后几个代次，要想在美国本土与台积电争夺大客户，就必须在那里加大投资，以发展先进制程。目前，三星正在制定相应的投资计划。

　　另外，英特尔外包芯片订单有逐年增多的趋势，而承接这些订单的，非台积电和三星莫属，因此，在争夺英特尔订单方面，三星必将与台积电展开竞争。这使得这两大晶圆代工厂的竞争更加多元化了。

　　美国建厂的困扰

　　台积电在美国筹建的 5nm 制程晶圆厂，从目前的情况来看，正在稳步推进当中，包括正在网上招募数百名工程师，此外，去年年底有报道称，台积电美国亚利桑那州厂确定由企业策略办公室主管凯西迪（Rick Cassidy）出线主导负责，由凯西迪兼任子公司 TSMC Arizona 执行长暨总经理。

　　然而，在这之前的很长一段时期内，在美国建厂与否，一直是困扰台积电的一个难题，这其中有多种原因。目前，台积电仅在美国华盛顿州卡马斯市设有一座 8 英寸晶圆厂，制程工艺相对比较落后。

　　实际上，该公司的主要收入来源就是美国，其几大客户都是美国厂商，在这种情况下，在美国建先进制程晶圆厂似乎顺理成章，然而，由于美国本土人力成本很高，且产业环境和配套也不如中国台湾地区那么好。另外，美国政府没有给这些大企业在其本土建厂提供补贴的传统，这方面的竞争力显然不如中国大陆。

　　此次，台积电同意在美国新建 5nm 晶圆厂，也是经过再三谨慎思考的决定，且在保持推进节奏。台积电公告披露，2021 年至 2029 年，该公司将在亚利桑那工厂项目上支出约 120 亿美元。而该公司 2020 年一年的资本支出预期，就达到 160 亿到 170 亿美元。

　　因此，有分析师认为，这笔交易的预算暗示最终建厂的规模不会太大，这一计划的规模和所应用的科技，与台积电在中国大陆的投资相似，意味着它在中美之间寻求一种平衡。而要把握好这种平衡关系，显然是一件比较烧脑的事情。

　　该亚利桑那州 5nm 厂能否顺利建成并投产，在很大程度上要看美国政府所承诺的补贴到位情况。台积电董事长刘德音曾表示，是否赴美建厂，关键在于美国政府补贴，希望美国联邦政府与州政府能补贴台积电在台湾地区和亚利桑那州两地间设厂的运营成本差距。

　　另外，由于美国本土缺乏先进的封测厂，没有产业链上下游配套保障的话，制造出来的芯片如何实现封装，也是一个难题，如果再运到亚洲进行封测的话，成本将大幅提升。

　　因此，台积电在美国新建 5nm 厂的进度和发展还需要进一步观察。

　　结语

　　作为全球最炙手可热的晶圆代工龙头，台积电在无限风光之下，也存在诸多烦恼，这其中，包括幸福的烦恼（产能吃紧），也有来自主要竞争对手的干扰，还有各种复杂的地缘关系等。这些都在促使台积电向产业更高点进发。

（编辑：潍坊站长网）

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