联手SpaceX，这家初创计划把芯片生产关键一环在太空完成

近日，总部位于华盛顿的半导体制造初创公司 Besxar 首次在平台发声，正式公布其业务计划——将芯片制造环节送上太空。在首则消息中，该公司宣布已经与 SpaceX 签署协议，将在未来 12 次 Falcon 9（猎鹰 9 号）发射任务中部署其独创且可重复使用的制造舱“Fabship”，旨在探索研究太空真空条件对半导体晶圆制造的优势。

与 Falcon 9 其他常规航天任务截然不同，这款 Fabship 载荷尺寸只有微波炉大小，而且它并不跟随火箭进入轨道。在每次发射中，将有两个 Fabship 制造舱被安装在火箭助推器上，并在发射后不到 10 分钟内随助推器返回地球。在亚轨道飞行的几分钟内，Fabship 将打开密封舱体，使预装的晶圆暴露在太空真空中，通过物理气相沉积等工艺，在晶圆表面生长超纯薄膜。

公司希望在 12 次短期、高频次的飞行中能够验证技术可行性，并且对其进行快速迭代。根据双方协议，具体时间和技术细节暂时未被公开，但部分任务或将在 2025 年底前执行。

据德勤报告显示，2025 年全球半导体销售额预计将达到 6,970 亿美元，较 2024 年的 6,270 亿美元增长 19%，其中生成式 AI 芯片市场已突破 1,250 亿美元，占据总销售额的 20% 份额。AI 芯片虽然创造了巨额营收，但在总晶圆产量中占比不足 0.2%。高性能芯片材料目前在市场上处于供需失衡状态。

而影响芯片良率的重要条件之一，便是生产环境的洁净程度。在地球上，半导体制造商投入巨资开发真空技术以达到净室条件。例如半导体制造商台积电（TSMC）计划为先进芯片新工厂投资 500 亿美元，其中大部分成本都是为维持高度洁净可控的生产环境。因此，Besxar 将目光投向太空，试图在压缩成本的同时，不降低半导体晶圆的生产品质。

这些初始 Fabship，该公司称其为"Clipper 级"载荷，主要用于测试半导体材料能否安全发射和着陆。这基本上是终极的高空抛鸡蛋挑战，因为 Besxar 想要确保它们不仅能够将晶圆往返太空并对它们进行各种处理，还能可靠地将它们带回而不发生翘曲、开裂等问题。

从商业角度看，传统的太空制造项目通常采用一次性设备，而 Fabship 的重复使用特性降低了单位产品的制造成本。创始人兼首席执行官 Ashley Pilipiszyn 接受采访时表示，12 次飞行中，fabship 都将重复使用硬件。她将 Clipper 级载荷比作 SpaceX 的 Starship"跳跃者"原型，后者测试了起飞和着陆技术。同时，该公司还计划通过增加Fabship的尺寸、延长轨道驻留时间或提高发射频率来扩大生产能力。

目前，Bexsar 表示已经从投资者和机构支持者处筹集了足够完成首阶段任务的资金。这项业务也引来了美国国防部和科技巨头的关注。其首个国防部合同已经启动，专注于国防级材料和抗辐射组件研发；也同时获得了 NVIDIA Inception Program 等领先 AI 超算厂商的早期支持。

不过，Besxar 并不是第一家想把芯片制造送上太空的公司。英国 Space Forge、Axiom Space 同样致力于太空半导体制造，但其重点在于利用微重力环境制造特殊材料。而 Besxar 更专注于利用太空的真空环境而非微重力效应。

科学研究已经证明，在微重力环境中，晶体生长可以避免地面上的对流和沉积问题，从而生长出缺陷更少的晶体结构。而轨道环境的超高真空条件能够提供比地面最先进洁净室更加纯净的制造环境。

但太空制造也面临着诸多挑战。轨道环境的辐射、温度波动以及设备维护的复杂性都是需要解决的技术难题。此外，监管框架、保险体系以及太空交通管理等配套基础设施的完善也需要时间。或许 Besxar 选择从短期、快速周转的任务开始，是为了在相对可控的条件下验证核心技术。

随着首次发射任务预计在年内启动，Besxar 将进入技术验证的关键阶段。当前，全球半导体产业正经历地缘政治重构。先进制程技术的出口限制、原材料供应链的地理集中度等因素都在加剧产业的不稳定性。在全球半导体产业面临供应链调整的背景下，该公司的实践可能为行业提供新的制造思路。

1.https://www.besxar.com/media/besxar-signs-launch-agreement-with-spacex-to-pioneer-orbital-semiconductor-manufacturing

2.https://spacenews.com/semiconductor-startup-to-fly-payloads-on-falcon-9-boosters/

3.https://www.tomshardware.com/tech-industry/semiconductors/elon-musks-spacex-to-launch-reusable-fabships-for-orbital-chip-manufacturing-experiments-besxars-orbital-chipmaking-experiments-to-occur-over-12-launches

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