Grzegorz Kamiński: Terafab – realny projekt czy wydmuszka?

Ostatnio pojawiły się w polskiej prasie informacje o nowym projekcie Elona Muska – Terafab. Dotyczą planowanej fabryki podzespołów półprzewodnikowych, głównie dla potrzeb AI oraz fabryk samochodów elektrycznych i technologii kosmicznych należących do miliardera.

W początkowym etapie koszt tego projektu sięgnie nawet 55 mld USD, a całość ma kosztować nawet ponad 125 mld USD. Taki jest plan na 15 lat. Elementem projektu jest centrum AI o mocy 1TW. Termin „GB” przy centrach AI jest mylący — takich obiektów nie mierzy się pojemnością danych w gigabajtach. Najistotniejszy parametr to moc energetyczna mierzona w GW (1TW = 1000GW) potrzebna do zasilania takiego centrum.

No i tu pojawia się pierwszy znak zapytania. Czy to jest realne,, aby zasilić takie centrum? Na stronie projektu jest informacja:

USA konsumuje ok. 3930 TWh rocznie energii elektrycznej, a ponieważ rok ma 8760 godzin, to średnia moc niezbędna do zasilania wszystkiego w tym kraju wynosi 450GW. Możemy to zaokrąglić do 0,5TW, tym bardziej, że dostępna moc szczytowa sięga nawet 0,8TW. Oznacza to, że tylko ta fabryka potrzebowałaby 2-3 razy więcej prądu niż całe Stany Zjednoczone. Czy to realne?
Dla porównania, Polska zużywa 171,3 TWh energii elektrycznej co daje średnio ok. 20 GW. W szczycie jest to tylko 30 GW.

Jeszcze kilka liczb do porównania:

• Cała Warszawa potrzebuje mniej niż 2 GW
• Jeden blok elektrowni jądrowej to ok. 1,5 GW
• Największy kampus AI jest w Kanadzie i ma 7,5 GW (Wonder Valley AI Park )

To pokazuje skalę planów związanych z Terafab i wymaga zadania pytania sobie o realność całej inwestycji.

Kadr z prezentacji Elona Muska dotyczącej Terefab | źródło: YouTube

Ponieważ nie znam się na energetyce i AI to przejdźmy or razu do skali tego projektu dla półprzewodników. Jednak i tutaj posłużę się opinią innych, głównie analizą projektu wykonaną przez firmę konsultingową Yole Group.

W projekt zaangażował się Intel

Układy scalone dla AI mają być wykonywane w technologii A14 (1,4 nm), która jest jeszcze w opracowaniu i ma wejść do produkcji w końcu 2027 roku. Widząc jednak poślizgi we wprowadzaniu do produkcji nowych technologii, zakładam, że będzie to raczej rok 2028, a może nawet 2029. To ma uwiarygadniać ten projekt. Należy zwrócić przy tej okazji uwagę na to, że IFS (Intel Foundry Services), czyli usługi foundry Intela przynoszą firmie straty i dział ten produkuje głównie na wewnętrzne potrzeby. Technologią A14 jest także zainteresowany Apple.

Źródło: terafab.ai

Elon Musk uruchamia ten projekt, by uniezależnić się od TSMC i innych producentów podzespołów półprzewodnikowych. Potrzeby AI są tak duże, że obecne moce produkcyjne są zarezerwowane aż do końca 2028 roku. W tej sytuacji nie wiadomo czy jakieś moce zostaną dla Apple’a. Zapytany o ten projekt Terafab prezes TSMC C.C. Wei odpowiedział: „Zarówno Intel, jak i Tesla są klientami TSMC. Są też naszymi konkurentami, a Intela postrzegamy jako groźnego konkurenta i nie lekceważymy go. Budowa nowej fabryki zajmuje od dwóch do trzech lat. Nie ma drogi na skróty. A kolejne dwa lata zajmie jej rozkręcenie. To fundamentalna zasada branży foundry. Niezależnie od tego, czy staramy się ich odzyskać, tak naprawdę te firmy nadal są naszymi klientami, a my jesteśmy bardzo pewni naszej pozycji technologicznej. I bardzo ciężko pracujemy, aby pozyskać jak najwięcej klientów”.

Moim zdaniem z tych słów wynika, że C.C Wei nie obawia się tej konkurencji i raczej nie wierzy w ten projekt. Może dopiero po roku 2032 ta fabryka osiągnie znaczące dla rynku realne moce produkcyjne.

Dostępność urządzeń z ASML, głównie do fotolitografii EUV

ASML dostarczyło w 2025 roku 48 narzędzi litograficznych EUV oraz 131 maszyn do immersyjnej fotolitografii DUV. Musk nie jest w stanie osiągnąć prognozowanej wydajności, nawet gdyby ASML zaspokajało jedynie potrzeby jego Terafab.

Jeśli chcemy oszacować skalę produkcji, jaką Musk chce osiągnąć, opierając się na swoich optymistycznych szacunkach, to będzie to ok. 1 miliona płytek 12” miesięcznie do roku 2030 roku. Aby to osiągnąć, TeraFab musiałby posiadać ponad 400 maszyn High-NA EUV w ciągu najbliższych czterech lat. Wyobraźmy sobie świat, w którym ASML zaspokaja wyłącznie potrzeby Terafab, co oznacza, że ten holenderski producent maszyn musiałby „podwoić” swoją produkcję maszyn High-NA EUV. Już dziś produkcja jednego kompletu zwierciadeł do tych maszyn, produkowanych przez firmę Zeiss, zajmuje rok.

Nie sądzę by ASML zignorował wszystkich swoich dotychczasowych klientów i wszystkie maszyny dostarczał tylko do Terafab. To biznesowe harakiri, całkowita utrata wiarygodności i prosta droga do popchnięcia konkurentów w stronę wytworzenia alternatywy dla maszyn ASML. Inne firmy musiałby wypróbować kolejne technologie, nie mogąc rozwijać swojej produkcji w oparciu o maszyny od ASML.

Jeśli porównamy Terafab z planami ekspansji TSMC w Arizonie, na Tajwanie i w Japonii oraz planami Intela dotyczącymi Fab 52 i Fab 34, zdamy sobie sprawę, że jeśli Musk chce osiągnąć milion płytek miesięcznie to musimy stwierdzić że taki projekt jest to po prostu niemożliwy do realizacji.

Weźmy pod uwagę transakcję Intel x TeraFab, koncentrując się na tym, co Intel ma do dyspozycji w USA. Jeśli połączymy Ohio, Oregon, Nowy Meksyk, Arizonę i całkowitą wydajność w tych zakładach, daje to około 50–70 tyś. WPM (wafer per month), z pewnym niewielkim błędem. Załóżmy, że produkcja podwoi się w do 2030 roku, co da 150, no może 200 tyś. WPM rocznie ( to już potrojenie mocy produkcyjnych ), a to jest daleko od celu Elona Muska – 5 razy mniej.

Należy zauważyć, że nie uwzględniliśmy wskaźników wydajności, czasu instalacji maszyn EUV, ograniczeń w dostępie i szkoleniu kadr oraz bardzo istotnego czynnika – sytuacji geopolitycznej.

Źródło: Yole, LinkedIn

Trzy scenariusze firmy Yole

Firma Yole zasymulowała trzy scenariusze. W najbardziej pesymistycznym lub optymistycznym – jak kto woli – wydatki inwestycyjne dla tej fabryki wyniosłyby 5400 mld USD.

To znacznie więcej niż wspomniane na początku 125 mld USD (43 razy więcej), z tego ok. 60% to wydatki inwestycyjne na produkcję pamięci HBM. Intel nie ma technologii pamięci HBM, a obecni producenci nie mieliby szansy na rozwój produkcji bo wszystkie maszyny do fotolitografii skonsumowałaby Terafab. No i kolejny raz ten projekt się nie spina.

Do tej pory analizowaliśmy tylko produkcję chipów, a zostaje jeszcze ich montaż i to ten zaawansowany 2.5D i 3D oraz testowanie.

Aktualni liderzy branży AI nie poddadzą się bez walki. Taka fabryka potrzebowałaby wiele razy więcej materiałów do produkcji niż obecnie zużywa cały przemysł półprzewodnikowy.

Chyba nie wyobrażamy sobie, że produkcja wszystkich półprzewodników skupi się tylko w tej jednej fabryce Elona Muska, a produkcja np. smartfonów zostanie wstrzymana.

Źródło: terafab.ai

Elon’s Terafab dream?

Tak Yole Group nazwała projekt Elona Muska. Czas pokaże co się wydarzy, ale liczby wskazują, że projekt w takiej skali ma małe szanse realizacji nawet w perspektywie 15 lat.

Projekt Terafab to gigantyczna inwestycja w produkcję podzespołów półprzewodnikowych, prowadzona przez konsorcjum firm Elona Muska (Tesla, SpaceX i xAI) we współpracy z firmą Intel. Powstaje w Austin w Teksasie, a jej celem jest zintegrowanie każdego etapu tworzenia układów pod jednym dachem.