马斯克的赛博晶圆厂。图片由AI生成

文丨苏扬

编辑丨徐青阳

美国当地时间3月21日，马斯克官宣联合SpaceX、Tesla、xAI正式发布TERAFAB项目——启动一座目标年产1太瓦（1TW）计算能力的超大规模芯片制造设施，计划将逻辑芯片、存储芯片与先进封装整合于同一工厂，产能的80%将直接服务于太空任务。

马斯克发布TERAFAB，年产算力1太瓦1TW是什么量级？

这一数字超过当前全球所有芯片制造商的年产总和，也超出业界对2030年全球产能的预测上限。

马斯克表示，未来的算力扩张，地面已无空间，必须走向轨道。

这是马斯克迄今公布的最大单体工业项目，也是SpaceX、Tesla、xAI三家公司首次以联合主体的形式对外宣布同一计划。

01 从地面瓶颈到太空扩张：为什么是”太瓦级”？

按照马斯克在直播中的设想，人类未来需要每年向轨道发射约1亿吨太阳能装置，构建大规模轨道能源与计算网络，以突破地球能源与算力的物理上限。

要实现这一目标，三个条件缺一不可：

首先是运力，SpaceX Starship具备每年向轨道输送数百万吨物资的能力；其次是劳力，数百万台Tesla Optimus机器人参与在轨组装与地面建设；再次是算力，仅Optimus机器人本身就需消耗100—200GW芯片，太空太阳能AI卫星集群则需太瓦级芯片支撑。

问题在于，即便叠加当前全球产能与2030年预测增量，芯片供应也仅能覆盖上述需求的约2%。换句话说，真正的瓶颈已不再是火箭、机器人或算法，而是算力制造本身。

马斯克说：“美国电网总容量仅0.5TW，根本无法承载前沿AI训练、亿级Optimus运行与轨道计算的叠加需求。绝大部分产能必须送入太空，利用近乎无限的太阳能实现指数级扩张。”

在马斯克看来，TERAFAB定位为“拼图的最后一块”，并以一句话概括其战略逻辑——“数量本身就是质量。”

02 三家公司如何拼出一条工业闭环？

与传统晶圆厂不同，TERAFAB并非孤立项目，而是马斯克旗下三家公司首次在同一体系下的深度协同：Tesla供给Optimus机器人与芯片需求侧，SpaceX提供Starship百万吨级年发射运力将算力送入轨道，xAI负责模型训练与太空AI卫星系统。

三者共同构成一条完整链路：从芯片到机器人，到火箭，再到轨道数据中心。

这也是TERAFAB真正的突破所在。

目前已披露的关键细节如下：选址于德克萨斯州奥斯汀Giga Texas附近；产能分配上约80%用于太空系统，20%用于地面；芯片方面，D3空间优化架构可耐受更高温度，大幅降低散热系统质量，专为太空环境设计；首批100kW AI微型卫星原型已完成展示，计划升级至兆瓦级；Optimus年产量目标设定为1—10亿台。

03 难度为何”堪比登火星”？

愿景越宏大，落地越艰难。

多位分析师指出，TERAFAB的工程复杂度，甚至可能超过SpaceX的火星计划——因为后者本质上是单一系统工程，而TERAFAB涉及的是全球最复杂的工业体系之一。

伯恩斯坦公司半导体高级分析师Stacy Rasgon直言：“因为是马斯克，所以我不会轻易否定。但我怀疑，这件事实际上比把火箭送上火星还难。”

技术与供应链层面，高端光刻机几乎完全依赖荷兰ASML，交付周期长达1至2年，新客户往往需要等待更久；逻辑芯片、存储芯片与先进封装工艺差异悬殊，将三者整合于同一工厂，系统复杂度将成倍放大。

人才层面同样不乐观。半导体制造高度依赖成熟工程团队，美国本土已有前车之鉴：台积电亚利桑那工厂历经数年延误，多期工程合计投资约1650亿美元，不得不从中国台湾空运工程师赴美协助产能爬坡，并将美国员工送回台湾地区接受系统培训。Rasgon评价简洁：“这些人才可不是大白菜。”

资金压力同样极端。摩根士丹利估计，建造一座月产10万片尖端逻辑芯片晶圆的工厂，造价高达450亿美元；瑞银的估算则是300亿美元起步。而Tesla今年仅无人驾驶出租车和Optimus生产线一项，就已计划投入200亿美元，TERAFAB尚未计入整体资本开支。百德公司分析师Ben Kallo直接提出了市场最关心的问题：“钱从哪儿来？”他不排除Tesla自2020年以来首次引入外部融资的可能性。

04 从Gigafactory到TERAFAB：马斯克惯用的那套打法

尽管质疑声不小，马斯克的做事方式并不陌生。

从Tesla Gigafactory到SpaceX Starship，他的逻辑始终一脉相承：找到卡脖子的环节，自己下场做，靠规模把成本打下来。

TERAFAB，不过是这套打法的跃迁版本：规模从“吉瓦级电池”跳到“太瓦级算力”，战场从地面延伸至轨道。

马斯克尚未公布具体时间表，但在1月财报会议上表示，建造TERAFAB是为了“在三四年内化解一个大概率出现的产能瓶颈”。

摩根士丹利援引美光博伊西工厂作为参照：2022年底开工，预计2027年中期才能开始出货，以此说明美国半导体基础设施建设周期之漫长。

若TERAFAB按计划推进，影响将远超半导体行业本身：全球算力供给格局将被重塑，轨道数据中心将从概念变为现实，火星及深空任务的工程基础也将随之提速。

TERAFAB的意义，或许不在于它能否如期实现太瓦级产能，而在于它重新抛出了一个更根本的问题：当算力成为工业时代的核心资源，人类是否需要一套全新的生产体系？

马斯克的答案是——需要，而且必须走向太空。这座尚未破土的工厂，正是这场跨越的第一块基石。正如特斯拉官方帖文所写的那样：“一个属于群星的未来（a future among the stars）”。

以下为马斯克TERAFAB发布会演讲精简版：

我有一个极为重要的公告要宣布。这将是人类历史上规模最宏大的制造业工程，没有之一。它将把一切推向一个全新的层级，一个大多数人尚未开始想象的层级。这不是一个可以在当前语境下被完全理解的项目，它超出了人类既有的认知框架，而我们将把这个框架扩大数个数量级。

这是一个联合项目。我们的目标，是引领人类走向银河文明的时代。我想，大多数人都会认同，最令人振奋的未来，是人类走出地球，遨游群星之间，不再永远被束缚在单一星球上，而是成为一个多行星物种。正如《星际迷航》、伊恩·班克斯、阿西莫夫、海因莱因等作品中所描绘的那样，我们希望让这一切成为现实，不只是停留在小说之中，而是将科幻真正转化为科学事实。这是我所期待的，一个光辉且令人激动的未来。

值得进一步思考的是，人类应当如何衡量文明的等级。有一位物理学家，在上世纪六十年代提出了一个框架，从宏观角度评估文明水平。他指出，一级文明能够利用其所在星球的大部分能量。而我们距离真正意义上的一级文明，仍有相当距离，我们目前只利用了抵达地球太阳能中的极小一部分。

地球仅接收到太阳能量的大约二十亿分之一。太阳极其巨大，占据整个太阳系总质量的99.8%。因此，当人们讨论地球上的其他能源，例如核聚变时，需要认识到，这些能源在整体尺度上依然十分有限。木星大约占据0.1%的质量，而地球只能归入“微不足道”的类别。地球就像黑暗宇宙中的一粒尘埃。

真正能够扩展文明规模的方式，是在太空中扩展能源获取能力。这是一个必然结论。我们在地球上所捕获的太阳能极其有限。换句话说，全人类当前的总发电量，仅相当于太阳能量的万亿分之一。即便将能源产出提升一百万倍，也不过是太阳能量的百万分之一。

每当思及这一点，都令人对宇宙的宏大产生敬畏。人类在地球上的种种争论，在这一尺度下显得微不足道。真正重要的，是仰望宇宙，思考如何完成远超以往的伟大事业。

我们应当成为一个向银河系扩展的文明，拥有可以让任何人前往任何地方的飞船，在月球建立城市，在火星建立城市，最终遍布整个太阳系，并向其他恒星系统发射飞船。这无疑是最值得期待的未来图景。

要实现这一切，我们需要驾驭太阳的力量。而TERAFAB，尽管已经是一个庞大的工程，每年一太瓦的算力在当前文明标准下已属惊人，但它仍只是其中的一步。即便如此，我们距离二级文明仍有很长的路要走，距离三级文明更是遥远。因此，这是一项在人类尺度上伟大、但在宇宙尺度上仍然渺小的工程。

要完成这样一项在人类历史上极其艰难的事业，需要SpaceX、xAI和特斯拉的协同推进，共同完成这一史诗级项目。

特斯拉、xAI和SpaceX都已经完成了许多人认为不可能完成的任务。这是德州超级工厂的全貌，这是正在建造中的Optimus机器人，这是遍布全球的超级充电网络。这些成果来之不易。就在不久之前，人们仍认为电动汽车难以成功，而如今特斯拉每年生产数百万辆电动车。

xAI虽然成立时间不长，但已经以创纪录的速度建成了全球首个吉瓦级计算集群。英伟达首席执行官黄仁勋曾表示，他从未见过如此快速建成的系统。

SpaceX的成就同样众所周知。可重复使用火箭曾被认为不可能实现，即便实现也难以具备经济性，而如今我们不仅实现了，而且让其在经济上可行。我们已经完成了超过五百次成功回收，猎鹰重型投入使用，星舰正在推进之中。星舰是整个体系中的关键环节，因为要扩展算力与能源，必须进入太空，而这意味着需要将大量有效载荷送入轨道。

为了更直观地理解规模，可以将Optimus机器人与星舰进行对比。Optimus高约1.7米，而星舰B3火箭远高于此。未来的B4型号将更为庞大。当前星舰B3的有效载荷约为100吨，未来将提升至200吨。

这里展示的是一款AI卫星的示意图，这是一个小型版本，功率约为100千瓦。从图中可以看到太阳能板与散热板的比例关系。关于太空散热系统的讨论一直存在，但可以明确的是，SpaceX已有上万颗在轨卫星，在太空热管理方面具备充分经验。可以看到，散热板的规模相当可观。未来，这类卫星的功率将提升至兆瓦级。

要实现每年太瓦级算力，需要每年向轨道运输约一千万吨物资。按照每吨约100千瓦的计算，这在物理上完全可行，不需要任何新的物理突破。我相信 SpaceX 能够实现这一运力。一旦实现，太空中的能源获取问题将基本解决，而当前真正的瓶颈在于算力本身，TERAFAB 的目标正是补齐这一关键环节。

目前，全球AI算力年产出约为20吉瓦。现有芯片制造能力总和，仅能满足我们需求的大约2%。我们当然希望现有供应链持续扩展，也非常感谢三星、台积电、美光等合作伙伴，并希望他们尽可能加快扩产速度，我们也愿意采购其全部产能。但现实是，其扩展速度远远不够。

因此，只有两个选择，要么建设TERAFAB，要么无法获得足够的芯片。既然我们需要芯片，就必须自行建设。

TERAFAB项目将从奥斯汀的一座先进制造工厂起步。该工厂将具备制造各类芯片的完整能力，包括逻辑芯片、存储芯片，同时还具备光刻掩膜版的生产能力。在同一设施内完成掩膜制造、芯片生产、测试以及再设计，形成高速递归迭代循环。据我所知，这样的集成能力在全球范围内尚不存在。

我们不会局限于传统计算架构，还将探索新的物理路径。我相信其中一些方向最终会取得成功。借助快速迭代体系，可以不断验证大胆甚至激进的想法。

这种在同一地点完成设计、制造、测试与再设计的能力，其价值难以估量。在这种条件下，我们的技术进步速度有望比其他机构快一个数量级。

未来芯片将分为两类。一类面向终端推理，主要应用于Optimus机器人与汽车，尤其是人形机器人。我预计人形机器人的产量将达到汽车的10倍至100倍。当前全球汽车年产量约为1亿辆，而未来人形机器人可能达到每年10亿至100亿台。

另一类芯片将专为太空设计，需要应对高能粒子、辐射以及电荷效应等极端环境，并在更高温度下运行，以减少散热系统的质量。太空与地面的设计约束截然不同。

从需求结构来看，太空芯片将占据绝大多数。地面电网存在容量上限，因此地面算力预计维持在100至200吉瓦级，而太空将达到太瓦级。太空的优势在于太阳能持续稳定供应。

我认为，太空AI的成本将比大多数人预期更早低于地面系统。可能只需两到三年，将AI部署至太空的成本就会更低。原因在于，太空无需大量储能设备，太阳能获取效率更高，且不存在大气衰减、昼夜变化与季节波动。同时，太空太阳能板无需承受恶劣天气，其结构更轻、成本更低。

随着发射成本降低，将AI部署至太空将成为显而易见的选择。规模越大，太空系统越具优势，而地面系统则面临资源、空间与社会约束，扩展难度持续上升。

关于TERAFAB之后的发展方向，答案同样清晰。下一阶段是实现拍瓦级算力。这需要在月球建设电磁质量加速器，由机器人与人类共同运营。借助月球低重力与无大气环境，可以直接将物体加速至逃逸速度，从而显著降低发射成本。

这一体系将使我们能够实现比当前规模高出数千倍的能源与算力利用。即便仅达到太阳能利用的百万分之一，其规模也将相当于当前美国经济的百万倍。

随后，人类将继续向外扩展，跨越火星，走向外行星乃至更远的恒星系统。设想一个由AI与机器人驱动的经济体系，其规模远超当前全球经济。在这样的体系中，资源将极度丰富，几乎所有需求都可以被满足。

类似伊恩·班克斯“文化”系列中描绘的社会，可能成为现实。未来真的不需要货币，每个人都拥有富足，你能想到的，就能拥有。在这样的未来，星际旅行不再属于少数人，而是所有人的选择。

因此，加入我们。一起设计先进芯片，制造先进芯片，构建每年一太瓦算力与一太瓦能源的基础设施，并实现每年一千万吨的入轨能力。

特约编译无忌对本文亦有贡献