Jim Keller，要建晶圆厂了

据外媒引述相关信息报道，由芯片架构师Jim Keller和DIY制造先驱Sam Zeloof创立的半导体工具初创公司Atomic Semi已更名为Fab2，并将运营中心迁至德克萨斯州。此次更名旨在围绕他们所谓的“fab fab”理念重塑公司，即大规模生产小型半导体晶圆厂及其内部工具的工厂。

众所周知，Jim Keller是全球半导体行业最具影响力的芯片架构师之一，曾主导或参与多代关键处理器设计，包括AMD的K8、Zen架构，以及苹果A4/A5芯片等，并先后在AMD、苹果、特斯拉、英特尔等公司担任重要技术职务。现任Tenstorrent CEO，专注于AI芯片和RISC-V处理器研发，被业界誉为推动现代CPU与AI计算发展的代表性人物之一。

但藉着这次成立Atomic Semi，这个职业生涯大部分都是围绕芯片的传奇人物，正在走上新征程。

一鸣惊人的Atomic Semi，OpenAI已投资？

作为Jim Keller的合伙人，Sam Zeloof在YouTube和X上颇有名气。多年来，他一直在记录自己在自家车库里打造芯片的精彩历程。但大多数人不知道的是，Zeloof一直在努力将这项技术推向下一个合乎逻辑的阶段。

到了2023年，这终于有了新的进展。因为有消息指出，Zeloof已与工程界资深人士Jim Keller合作创立了Atomic Semi，一家致力于芯片制造的初创公司。消息人士称，该公司采用“大幅”简化和小型化的半导体制造工艺，并利用原型集成电路在数小时内生产出“价格更实惠”的芯片，而传统工艺则需要数月时间。

这对搭档的创业公司也引起了投资者的关注。知情人士透露，OpenAI创业基金正在就投资Atomic Semi进行深入洽谈，计划参与该公司规模约1500万美元、估值1亿美元的种子轮融资。由于信息尚未公开，这些知情人士要求匿名。

消息人士称，加密基金 Paradigm 的创始人 Fred Ehrsam、GitHub 前首席执行官 Nat Friedman 和知名天使投资人 Naval Ravikant 也曾与 Atomic Semi 接洽，寻求投资机会。

他们表示，相关讨论尚未最终敲定，交易条款可能会有所变动。OpenAI拒绝置评。Zeloof未回应置评请求。

这家创业公司的存在、两人的合作关系以及他们的筹款活动此前均未见报道。

而翻看之前的资料，我们并没有看到太多关于该公司的介绍。但他们在招聘的时候透露，Atomic Semi的目标之一是简化晶圆厂的制造流程。为此，公司需要自主研发设备。朝着这个目标体，他们招聘了负责光刻系统、沉积工具、真空腔、精密运动控制系统、等离子刻蚀系统等设备的原型设计。

他们此前还在寻找一位“全栈工程师”——您将从机械工程和电子工程的角度设计、组装和测试这些设备。除了这些技能之外，扎实的理论基础也至关重要。我们需要一位对光学、液体、传热学、物理和化学有深入了解的人才。

“作为Atomic Semi的硬件工程师，您还需要在严格控制的条件下组装、检验、测试和调试新的机电设备。您将负责构建新系统，并将现成产品与定制解决方案（例如运动平台和计量设备）集成。”该公司在招聘广告中说。

从南华早报的一个报道中，我们可以窥见Atomic Semi的一些技术细节。

今年年初，南华早报报道，高级芯片制造工程师徐振鹏曾在 Atomic Semi 领导一个团队，开发 3D 打印技术，旨在使芯片生产比使用笨重、价值数百万美元的机器的传统方法更快、更便宜。据介绍，徐博士于2023年获得加州大学洛杉矶分校（UCLA）博士学位，是大面积、微米级精度3D打印领域的一颗冉冉升起的新星——这项技术正被越来越多地应用于芯片制造。

根据徐的 GitHub 页面显示，他的研究方向主要集中在设计先进的 3D 打印方法和材料，以创建下一代电子设备的功能结构。徐所在的团队在 2025 年初发表了一项研究，详细介绍了他们如何 3D 打印超轻型天线——每根天线比人类头发细 100 倍——这些天线可用于 5G/6G 网络、可穿戴设备和像立方体卫星这样的紧凑型航空航天系统。徐及其合作者在去年发表的另一篇论文中表示，他们利用3D打印技术制造出了能够感知自身应力和损伤的碳纤维网格。这些轻质网状结构有望帮助工程师构建更智能的汽车零部件或自监控基础设施。

虽然没有找到更多信息，但随着这次公司更名Fab 2，我们对于Jim Keller的这次创业，有了更深刻的了解。

公司改名Fab2，开启一项颠覆性任务

如文章开头所说，Atomic Semi已更名为Fab2。

据官网介绍，fab2团队无所不能。我们设计制造芯片所需的所有硬件和软件，并自主制造晶圆厂、工具和组件。然后，我们利用自动化技术推动创新工艺工程。

他们在官网中进一步指出，芯片制造应该快速高效。这始于合适的组件：泵、阀门、传感器、纳米级精密执行器、电路板。在他们看来，这些理想中的晶圆厂所需的组件并不存在，所以他们自己制造，并将这些组件组装成机器，再将机器组装成晶圆厂，最后在公司的晶圆厂进行大规模生产。

他们坚信，先进的软件定义晶圆厂可以打印任何东西。但要实现这个目标，您需要同样快速的设计软件。为此，他们开发了 Studio，这是一款现代化的、基于浏览器的协作式EDA 工具，旨在与晶圆厂的速度相匹配。

换而言之，Fab2 并非采用将 300 毫米晶圆送入庞大生产线的方式，而是瞄准小型、软件定义的晶圆厂，这些晶圆厂能够制造尺寸远小于晶圆的芯片，并在数小时内完成原型制作。

与传统晶圆厂相比，Fab2最大的不同，并不只是采用电子束光刻，而是试图重新定义整个晶圆厂的构建方式。当前的半导体制造依赖ASML、应用材料、泛林、KLA等众多设备厂商共同组成一条庞大而复杂的生产线，每座晶圆厂都需要数十亿美元投资和数年建设周期。而Fab2则希望打造一种"软件定义的晶圆厂"，不仅自主开发制造设备，还覆盖腔体、真空泵、气路、阀门、加热器等基础设施，并通过统一的软件平台控制整个制造流程，将晶圆厂变成一套可以快速复制、快速部署的标准化产品。

从官网提出的"Fab2 prints chips、prints fabs、prints masks"等理念来看，它的目标已经超出了制造芯片本身，而是希望构建一个能够"制造晶圆厂"的平台。传统模式下，芯片设计完成后需要经历流片、掩模制作、代工厂排产等复杂流程，而Fab2希望将设计、制造和设备控制高度集成，让芯片制造更接近软件开发，实现快速设计、快速制造、快速验证，大幅缩短研发周期。这与近年来软件定义制造（Software-defined Manufacturing）的发展方向高度一致，也代表着一种更加灵活、模块化的半导体制造思路。

不过，这一路线同样面临巨大挑战。首先，电子束光刻采用逐点直写，相较于EUV一次曝光整片区域，吞吐量存在天然劣势，因此更适合原型开发和小批量生产，而难以满足先进逻辑芯片的大规模量产需求。其次，晶圆制造真正的门槛并不仅仅是设备，而是工艺一致性、良率控制和长期稳定运行能力，这些都需要数十年的工艺积累。此外，Fab2几乎试图重新设计晶圆厂中的大量核心设备，这意味着它不仅是在挑战传统晶圆厂模式，也在挑战整个半导体设备产业链，其工程复杂度远超开发一台新设备。

因此，Fab2更值得关注的意义，或许并不在于短期内取代台积电等大型晶圆代工厂，而是有望开辟一种新的制造范式。如果未来能够证明这套模式具备足够的可靠性和经济性，它将为科研机构、芯片初创公司、国防电子以及小批量定制ASIC等市场提供一种比传统流片更加快速、低成本的选择，推动半导体制造从"大型基础设施"向"模块化、软件定义的平台"演进。

值得一提的是，在此前，日本企业就推广过mini Fab，这可能更能让我们熟悉。

日本mini Fab带来的启发

早在2020年，我们就曾经报道过，日本横河电机将日本最早的AIST 迷你晶圆厂项目投入生产。它使用0.5吋的晶圆，并且不需要洁净室即可操作。资料显示 ，迷你晶圆厂诞生于茨城县筑波市的国家先进工业科学技术研究院（AIST）。该厂起价只要 5 亿日元（0.3 亿元人民币）。

按照日本官方的说法，之所以需要这种mini Fab，是因为如今物联网（IoT），大数据和人工智能（人工智能）的快速发展，行业正在极大地改变其属性。那也被称为“第四次工业革命”。在这种情况下，半导体越来越多地用于信息和通信，存储器，光学和无线组件，传感器，致动器等的大量设备中，并且它们的应用领域越来越广泛，例如健康和医疗，汽车和交通运输，环境和能源，教育等。

迷你晶圆厂可以提供灵活的制造方法，特别适合于高混合量小批量半导体生产。这也适用于第四次工业革命世界中的新物联网应用。

关于为什么会提出迷你晶圆厂概念，日本产业技术总合研究所(AIST)原史朗念曾在一次采访中提到，“批量生产（计算机芯片）已成为传统制造系统的主流。但是，这种方法很长时间以来令我不满意。现在，全球范围内的新兴趋势是朝着更多的面向用户的应用程序发展，并且在许多人眼中，旧系统日益提高的低生产率和利用率正变得显而易见。因此，我们着手建立一个先进的系统，该系统可以有效地应对多项目小规模制造而不是批量生产。这个新系统不仅缩小了制造设备的尺寸，而且降低了设备成本，并通过查找和标准化通用流程或机器零件为系统建立了通用基础。现在，这项工作正在引领制造业革命，而这一挑战以前从未受到挑战。”

在诸多因素推动之下，2012年，日本经济产业省开始推动迷你晶圆厂计划投资，共有140家厂商参与，于2016年4月1日推出完整半导体前期工程生产线设备，由日本工业设备厂横河电机(Yokogawa Electric)旗下的Yokogawa Solution Services销售；后期工程设备预定于2018年完成，希望到2020年相关设备营收可达50亿日圆(约4,700万美元)。

在这种生产系统中，每台外型流线、美观的制造机台，大小约与饮料自动贩卖机差不多，但各自具备洗净、加热、曝光等功能。每一台机器，都相当于一条半导体制造的生产线。一条“迷你晶圆厂”产线，所需的最小面积是大约是两个网球场的大小。也仅是一座12寸晶圆厂的百分之一面积。

迷你晶圆厂不需要无尘室。众所周知，半导体芯片上如果沾有超过 0.1 微米的灰尘就算是不良品，为此，制造室内一定要保持超高洁净度。

AIST的研究报告也指出，大型晶圆生产厂适于智能型手机或个人电脑之类大量产品生产需求，但因生产前需要订购大量光罩等各类耗材，从提出需求到生产最快至少要2个月，通常都要5个月，在需求大于月产10万个的市场上，会有明显的生产成本优势。

而迷你晶圆厂使用的0.5吋晶圆，面积只有12吋晶圆的576分之1，但因不需要订购大量耗材，从提出需求到交货时间，可以压缩在1~7天以内，在月产量少于1万个、或产品寿命周期总产量少于10万个的市场上，不管交货时间还是总生产成本，都会占优势。

然而，时过多年，我们似乎没有听到更多关于这些晶圆厂的新信息。

所以，Fab2未来将走向何方？这值得我们期待。

本文来自微信公众号“半导体行业观察”（ID：icbank），作者：编辑部，36氪经授权发布。