美国芯片霸权的策略,正在从“产能回流”,转向押注下一代新技术。
7月29日,美国商务部与七家公司签署总额最高8.74亿美元的意向协议。与早期主要补贴晶圆厂建设不同,这笔资金没有集中投向先进制程扩产,而是以VC(风险投资)的姿态,入股七家颠覆性技术公司,全面押注“后GPU时代”的七大底层技术路线。
翻开这七家企业的技术清单,这绝非一次例行的产业扶持,而是一场旨在从材料、物理机制、封装到AI存储全面解构并重塑半导体产业极轴的“技术围猎”。七家公司分别覆盖了CPO、铁电存储、3D封装、低损耗介质、热力学计算、芯片防伪和新型光电衬底。
最终获得资金的企业,还需要向美国政府提供少数、无控制权股权。这也意味着美国官方彻底打破了不干预自由市场的表象,将国家意志与资本绑定。
格芯:一边封中国光模块,一边补美国CPO
七个项目中,金额最高的是格芯。
美国商务部计划向其提供最高3亿美元,用于将美国国内CPO技术研发进度提前两到三年。
随着800G、1.6T、CPO和硅光进入规模部署阶段,光互连已经不再是普通通信部件,而是AI算力系统的组成部分。CPO的核心思路,是把光引擎从可插拔模块进一步推向交换芯片或AI处理器附近,缩短高速电信号传输距离,降低长距离铜互连带来的损耗和功耗。
最近几年,格芯一直在大力发展硅光。格芯希望在美国建立从硅晶圆、光器件制造、先进封装到已测试光模块的端到端能力。
2025年11月,公司收购新加坡硅光代工厂Advanced Micro Foundry。格芯称,AMF拥有15年以上硅光制造经验,采用200毫米平台,并计划根据市场需求向300毫米扩展。该交易使格芯进一步扩大硅光制造能力和客户覆盖范围。同期,格芯还收购了高速连接芯片设计公司Infinilink,获得SerDes、光收发芯片组和单片硅光设计能力。
2026年5月,GlobalFoundries发布SCALE CPO平台,集成硅光器件、波分复用、光电探测器、TSV和2.5D、3D堆叠接口。公司将其定义为首个兼容OCI MSA规范的CPO平台,支持CWDM、DWDM、硅锗集成和先进封装。
格芯给自己设定的目标,是将数据传输速度提升至400Gbps,并争取实现相较当前方案最高约五倍的能效提升。
一边是在扶持本国硅光的产业化进展,而另一边,则在限制中国企业在当前可插拔光模块市场的供应地位。
8月4日,路透社报道称,美国联邦通信委员会正在起草针对中国数据中心器件的限制措施,重点可能包括新型号中国光收发模块。相关方案尚未最终确定,仍可能修改,但美国方面希望在2026年内推出。
Aeluma:无磷化铟的大尺寸光电衬底
Aeluma获得的最高3000万美元,则补上了硅光战略的上游材料环节。Aeluma成立于2019年,目前在纳斯达克上市。
传统高性能光探测器和激光器往往依赖磷化铟等化合物半导体衬底,但磷化铟晶圆尺寸较小,制造成本和扩产能力受到限制。Aeluma试图将化合物半导体材料异质集成在大尺寸衬底上,使光电器件能够借用更接近主流硅制造的工艺和设备。
该公司披露,其技术可以在最大12英寸衬底上制造光电器件,而传统磷化铟器件通常主要采用2英寸至4英寸衬底。美国商务部此次明确要求Aeluma开发不依赖磷化铟的大直径光电衬底,用于AI光互连中的激光器和光探测器。
这表明美国押注的并不是一款孤立的CPO产品,而是一条从材料、晶圆、硅光器件到封装测试的完整链条。
Kepler:利用“铁电技术”攻克内存墙
获得第二大金额的是Kepler。美国商务部计划提供最高2.45亿美元,支持其开发基于3D结构和铁电技术的新型高性能AI存储。
Kepler Computing成立于2018年,创始人为Debo Olaosebikan。公开投资资料显示,公司长期研究铁电材料、低电压逻辑,以及3D集成的存储和计算架构。
这背后的原因也并不难理解。AI计算的核心问题早已不只是乘加运算速度。模型参数、激活值和中间数据需要不断在计算单元与存储单元之间移动,数据搬运所消耗的时间和能源,正在侵蚀GPU性能提升带来的收益。
HBM缓解了带宽问题,但代价是昂贵的先进封装、复杂的堆叠工艺和有限的供应能力。传统DRAM速度较快,却需要不断刷新;NAND容量大、成本低,但延迟和写入性能又难以满足高性能计算需求。
铁电存储试图在这些传统层级之间寻找新的位置。铁电存储通过材料极化状态保存信息,断电后仍能保留数据,同时具备低电压、快速切换的潜力。
在产业界,Fraunhofer与格芯近期展示的氧化铪铁电存储可在低于1伏电压下工作,并在纳秒级完成切换;CEA-Leti也已经在22纳米节点展示3D铁电电容结构,希望通过垂直堆叠提升密度。
Kepler方面,主要是在做3D与铁电的结合。如果铁电存储只能作为容量较小的嵌入式存储,其影响主要局限在MCU、边缘AI和低功耗设备;但如果能够通过3D堆叠提高密度,并进入AI加速器附近,它就可能承担部分缓存、持久化内存或计算近存储任务。
美国政府此时投入2.45亿美元,并不意味着铁电存储已经胜出,而是希望在技术路线尚未定型时,提前将研发、试产和知识产权留在美国。
先进封装成为重头戏
Multibeam与Thintronics合计获得最高1.9亿美元。这两家公司规模不大,却分别对应先进封装中两个容易被忽略的瓶颈:图形化和绝缘材料。
当晶体管微缩越来越昂贵,先进封装中的图形化精度、互连距离和材料损耗,正在成为新的性能缩放手段。
首先来看下Multibeam这家公司,它可来头不小。该公司的创始人兼CEO David K. Lam正是泛林集团创始人。1980年,他创立Lam Research,并推出早期单晶圆等离子刻蚀系统。
Multibeam的核心产品是多柱电子束直写光刻系统,即Multicolumn Electron-Beam Lithography。其设备已经进入SkyWater位于明尼苏达州的生产设施,用于快速原型、特殊芯片制造、Secure Chip ID和大面积器件图形化。
2025年,公司完成3100万美元B轮融资,投资方包括:Onto Innovation、Lam Capital、UMC Capital、MediaTek Capital。可以看到,这些投资方覆盖量检测、刻蚀设备、晶圆代工和芯片设计,说明Multibeam已经获得一定产业链认可。
此次Multibeam获得的最高1.4亿美元,将用于开发多芯片组装、堆叠和高密度互连技术。该公司的核心能力是多电子束直写,不完全依赖传统光掩模,而是利用多个微型电子束柱直接完成高精度图形化。Multibeam称,其方案可以支持全晶圆级中介层、适应芯粒偏移,并通过缩短芯片间连线降低传输能耗。
Thintronics是一家加州电子材料初创公司,研发用于芯片封装基板、PCB和中介层的超低损耗介电材料。Thintronics获得的最高5000万美元,则用于开发超低损耗层间介质。介质材料直接影响高速信号在封装基板、中介层和PCB中的损耗。
在速率从112G向224G乃至448G演进后,材料的介电常数、损耗因子、厚度均匀性和热稳定性,都可能决定系统能否可靠运行。Thintronics称,其基板介质在224G和448G PAM4条件下,可以将插入损耗改善30%至50%,并希望让同一种低损耗介质覆盖PCB、封装基板和中介层。
Extropic:一种新型计算方式
在七个项目中,Extropic是最具实验性质的一个。
美国商务部计划向其提供最高7500万美元,开发热力学采样单元TSU。与CPU和GPU执行确定性指令不同,TSU利用电子电路中的自然热涨落,从可编程概率分布中直接产生样本。
Extropic的判断是,生成式AI本质上包含大量概率采样任务,但当前计算机通常先进行大规模矩阵运算,计算出概率分布,再从中采样。TSU试图直接完成采样过程,减少传统数字电路的数据通信和矩阵计算。
该公司已经制造用于技术验证的X0芯片,并推出包含CPU、FPGA和TSU子板的实验平台。其宣称,局部通信和概率电路可以显著降低部分采样任务的能耗。
但这并不意味着TSU可以直接取代GPU。它更像是面向概率模型、优化、模拟和生成任务的专用加速器。算法如何映射到TSU、软件生态是否成熟、精度是否可控,以及在真实大模型中能够承担多少工作量,都需要进一步验证。
OBSIDIA:引入硬件级防伪
七家公司中,OBSIDIA获得的资金最少,最高为3400万美元。OBSIDIA Semiconductors成立于2025年,也是七家公司中最年轻的企业之一。
SEMI公开资料显示,公司CEO Erik Hosler曾参与先进光刻和半导体技术创业,并在2025年创立OBSIDIA,目标是实现从晶圆到终端系统的芯片真实性与完整性验证。
公司公开团队规模很小,官网披露内容也十分有限。其公开介绍将产品定位为“Hardware Zero-Trust”,即硬件零信任。
OBSIDIA称,其Silicon Blockchain Identity可以在不增加晶圆制造步骤和周期成本的情况下,为芯片建立身份信息,并在供应链和运行过程中验证真实性与完整性。
公司还披露,其第一套REELScan测试系统已经安装到ParPro Technologies生产线,用于在电子元器件进入贴片装配前进行验证,并计划在2026年向少量客户部署更多测试设备。
NIST称,OBSIDIA拟获得的最高3400万美元,主要用于开发非侵入式假冒芯片与恶意元器件识别系统,保证AI和先进电子供应链的来源验证与可追溯性。
从补贴晶圆厂,到投资技术组合
相比《芯片法案》早期将数百亿美元一股脑砸向制造端,如今,芯片法案的资金使用方式正在发生两重变化。
第一重变化,是从补制造能力转向选择技术路线。
CPO、铁电存储、电子束直写、热力学计算,都不是已经形成稳定商业回报的成熟项目。政府资金承担的不再只是企业建厂成本,而是技术从实验室走向工程化和量产的风险。
第二重变化,是从无偿激励转向股权投资。
此次七家公司都需要向美国政府提供少数、无控制权股权。这不是孤立安排。2026年5月公布的20亿美元量子计算投资组合,同样要求获得受资助企业的少数股权;6月向I-Pulse提供2.5亿美元碳化硅研发资金时,美国商务部也取得了少数股权。
回溯2022年通过的《芯片与科学法案》,由美国商务部主导的核心资金池分为两块:390亿美元的制造激励与110亿美元的研发(R&D)投入。早期的政策重心主要集中在晶圆厂、设备与基础制造能力上,其战略诉求是“产能回流”,砸重金吸引台积电、三星、英特尔、美光等巨头赴美建厂。
而这次公布的8.74亿美元意向协议,仅动用了那110亿美元R&D资金的冰山一角。美国商务部与Natcast(国家半导体技术中心NSTC的运营实体)在后续规划中已明确表态:将以国家基金的形式,长期、持续地搜寻并重金扶持能够颠覆现有半导体范式的前沿项目与初创独角兽。
可以看出,美国这一套组合拳,逻辑已经完全打通:台积电、英特尔和三星等大型晶圆厂负责解决今后3-5年的算力产能焦虑;而这批被资本入股的CPO、热力学、铁电存储初创公司,则是美国用来锁定5-10年后“后摩尔时代”规则制定权的种子选手。
一个规模更大、渗透更深、以国家意志为后盾的“后GPU时代押注矩阵”已经在暗中铺开。在这场事关下一个三十年算力极轴的顶级博弈中,未来必然会有更多隐秘的硬科技独角兽,被美国政府以“国家级VC”的姿态强行收入囊中,成为其重塑全球硬科技版图的新筹码


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