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我知道參觀英特爾芯片工廠會與以往不同，因為他們告訴我不能使用我常用的除臭劑。

或者潤膚露。或者發(fā)膠。或者化妝品。

在我登上飛往俄勒岡州的飛機之前，英特爾就給我和我的攝像師發(fā)了一長串清單，上面列著我們不能穿戴或攜帶進入位于希爾斯伯勒工廠的物品。不能使用魔術(shù)貼。不能使用藍(lán)牙設(shè)備。手機必須開啟飛行模式才能使用。清單上的內(nèi)容還有很多。

那是我即將踏入一個規(guī)則截然不同的地方的第一個跡象。

今年三月，經(jīng)過與英特爾數(shù)月的籌劃，我獲得了難得的機會，參觀了他們的一家芯片工廠——科技行業(yè)稱之為制造廠或晶圓廠。在這家工廠里，英特爾生產(chǎn)著世界上一些最先進的半導(dǎo)體產(chǎn)品。

現(xiàn)代生活的幾乎方方面面都離不開芯片：筆記本電腦、手機、聊天機器人、洗衣機、戰(zhàn)斗機，以及人工智能背后的數(shù)據(jù)中心。

對這些芯片的需求正在飆升，預(yù)計到2027年，半導(dǎo)體年銷售額將達(dá)到1萬億美元。我深入幕后，親眼目睹了復(fù)雜而精細(xì)的制造過程，其嚴(yán)格的控制徹底改變了我對“清潔”一詞的理解。

進入英特爾晶圓廠需要哪些條件

按照英特爾的指示，在一個下著雨的俄勒岡州早晨，我穿著最舒適的步行鞋抵達(dá)了目的地。我們要走遍很大一片區(qū)域，他們所言非虛。我們面前的制造廠規(guī)模龐大——比航空母艦還要大。

我們步行大約 10 分鐘到達(dá)設(shè)備清潔室。清潔室旁邊就是一個房間，里面堆滿了價值數(shù)十億美元的英特爾芯片。

“每一個微小的斑點都可能導(dǎo)致缺陷，從而毀掉芯片，”英特爾制造開發(fā)副總裁兼我們當(dāng)天的向?qū)Э死锼埂W斯告訴我。

我們用消毒濕巾仔細(xì)擦拭了每一件攝影器材。不僅僅是那些顯而易見的表面。我們展開三腳架的支腿，一根一根地擦拭，然后收起，再擦拭一遍，仔細(xì)檢查每一個可能藏匿灰塵的角落。

接下來是更衣室，那房間大得驚人，足以把我在紐約的單身公寓吞下好幾倍。里面堆滿了兔女郎服，據(jù)英特爾公司稱，每件價值約1000美元。

我今天有機會戴上它。但首先，我得弄清楚怎么戴上它。

“所以你最好把西裝卷起來，讓袖子不要拖到地上，”奧斯戴上兜帽后說道。

每個部件都必須按正確的順序連接起來。連體衣扣在帽子上。靴子連接到防護服上。我的第一副手套塞進袖子里。第二副手套戴在外面，用來接住我手上脫落的皮膚碎屑。

我以前參觀過一些工廠，他們擔(dān)心的是看得見的污染物——比如手鐲脫落、耳環(huán)松動。而英特爾擔(dān)心的是看不見的污染物，那種你身體會不由自主地不斷釋放的污染物。

這也解釋了為什么我的筆記本電腦必須放在室外。普通紙張會脫落微小的顆粒，而在這里，即使是這些顆粒也足以損壞芯片。英特爾給了我一臺特殊的潔凈室筆記本電腦，這種筆記本電腦不會脫落顆粒。

然后我踏上了制造地板。

英特爾最珍貴的房間

在這樣一個管控如此嚴(yán)格的地方，我卻莫名地興奮地看到到處都是粉紅色的設(shè)備。但實際上它們并不是粉紅色的。

為了保護芯片，巨大的房間在黃光的照射下熠熠生輝。任何其他波長的光都可能在芯片制造過程中對其造成損壞。

“在黃光下，你眼睛看到的粉紅色的東西實際上都是紅色的，”英特爾先進封裝技術(shù)開發(fā)總監(jiān)泰勒·奧斯本后來告訴我，溫和地將我拉回了現(xiàn)實。

不過，這家時裝店的一切都感覺不太真實。

機器人比人還多。少數(shù)幾個在場的人都穿著帶帽的防護服，看起來都一樣。員工告訴我，他們經(jīng)常通過彼此的動作來辨認(rèn)對方。

“你會逐漸了解人們的步態(tài)，”奧斯本說道，他的聲音被遮蓋住全身（除了眼睛）的層層衣物悶住了。

機器人沿著高架軌道飛速穿梭，運送著密封的晶圓盒——芯片所用的薄硅片——在工廠內(nèi)四處移動，防止晶圓落入人手。

我發(fā)現(xiàn)，人工效率太低，不適合這項工作。機器人每天需要搬運成千上萬片晶圓。更何況，人類有時還會笨手笨腳。

我不禁想象，如果有人匆忙中絆倒，把一盒威化餅干摔得到處都是，那會發(fā)生什么。

“犯錯的代價非常非常高昂，”奧斯說。“僅僅一片晶圓的損失就可能在5萬到50萬美元之間。”

每個機器人一次可搬運 25 片晶圓。

“所以現(xiàn)在光一盒就要幾百萬了，”他說。

就連我的腳步都感覺像是一種冒險

這些芯片只有指甲蓋大小。但英特爾控制的不僅僅是這小小一塊空間，它還試圖圍繞著這些微觀的東西維持整個工廠的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

“我們正在世界上一些最大的工廠里制造世界上最小的部件，”奧斯說。

該工廠采用分層建造方式，其地基設(shè)計用于吸收外部沖擊——地震、附近機器，甚至是鄰近建筑物空調(diào)機組產(chǎn)生的低頻振動。

“歸根結(jié)底是微振動造成的，”英特爾生命安全和系統(tǒng)經(jīng)理鮑勃·麥克米蘭告訴我。

那一刻，我異常地意識到自己的腳步聲。我感覺自己像個巨人，行走在一個為比我渺小得多、脆弱得多的生物而建的世界里。

制造廠里的一切都經(jīng)過精心安排以保護芯片，這讓我不禁思考，如果所有這些控制措施哪怕以最微小的方式失效，會發(fā)生什么。

于是我問，如果一根胡須掉進這些機器里會發(fā)生什么？

“你完事了，”麥克米蘭說。

“一根頭發(fā)意義重大，”奧斯后來解釋說。

一根人類頭發(fā)的厚度可達(dá)百萬個原子。而英特爾正在構(gòu)建的一些結(jié)構(gòu)，寬度卻只有幾個原子。

整個工廠像機器一樣運轉(zhuǎn)

巨大的工具發(fā)出持續(xù)不斷的嗡嗡聲，很難聽清別人說話。

然后我意識到，這棟樓不僅僅是堆滿了機器。它本身就是一臺機器。

連地板都能動了。

它像一個巨大的金屬篩子一樣鋪展在我們腳下，上面布滿了孔洞，目之所及皆是如此。這些孔洞的作用是將微粒從晶片上分離出來——在不到60秒的時間內(nèi)，攔截任何從我們防護服中逃脫的雜質(zhì)。

“我們工廠里的空氣更換速度大約就是這么快，”麥克米蘭告訴我。

它們反復(fù)過濾空氣，因為在任何時刻，每立方米空氣中漂浮的大于一微米的顆粒物不能超過八個。你現(xiàn)在坐的這個房間里可能就有數(shù)百萬個這樣的顆粒物。

對我來說，這很難理解。

我當(dāng)時站在地球上最干凈的地方之一，這既讓人感到安心，又讓人隱隱不安。平常的生活突然顯得無比骯臟。

為什么制作芯片這么難

制造一枚芯片大約需要三個月的時間，而且?guī)缀醪荒艹霈F(xiàn)任何差錯。在這段時間里，它要經(jīng)過大約2000道工序，涉及工廠內(nèi)數(shù)千臺機器的運轉(zhuǎn)。

“這里有相當(dāng)于 12 個足球場大小的潔凈室空間，”奧斯說道。

他后來告訴我，建造這樣一座工廠大約需要200億美元。相比之下，世界貿(mào)易中心一號大樓的建造費用約為39億美元。

盡管成本高昂，但美國政府已將在美國制造芯片列為首要任務(wù)。

全球約 90% 的先進芯片產(chǎn)自臺灣，華盛頓認(rèn)為這是一個重大的地緣政治風(fēng)險，因為中國威脅要武力奪取臺灣。

正因如此，無論這些芯片的制造難度有多大，白宮都表示美國需要更多像這樣的工廠。目前，英特爾是唯一一家在美國本土設(shè)計和制造先進邏輯芯片的美國公司。

離開時，我一直在想現(xiàn)代生活是多么脆弱

當(dāng)我們回到更衣室，摘下頭罩時，我才意識到我?guī)缀跬浟撕臀覀円黄鸲冗^一天的每個人的真實樣子。

然后我拿回了我的手機，重新回到了正常的生活，但我腦海中卻一直縈繞著一個想法：我們生活在一個由芯片驅(qū)動的世界里。

然而，為了制造它們，我們必須創(chuàng)造一個完整的環(huán)境來保護它們免受我們的傷害。

（來源：編譯自businessinsider ）

*免責(zé)聲明：本文由作者原創(chuàng)。文章內(nèi)容系作者個人觀點，半導(dǎo)體行業(yè)觀察轉(zhuǎn)載僅為了傳達(dá)一種不同的觀點，不代表半導(dǎo)體行業(yè)觀察對該觀點贊同或支持，如果有任何異議，歡迎聯(lián)系半導(dǎo)體行業(yè)觀察。

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