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全世界现在没有一个真正的IDM?

国际电子商情讯 2月,台积电董事长张忠谋在接受媒体采访时被问到 “欧洲几家大型IDM公司在电动车新需求兴起后是否会存在?”,张忠谋回答到“我不同意欧洲有几家大型的IDM公司,大型这两个字我不太同意,全世界现在没有一个真正的IDM,IDM已经都变成Fablite。”

2月,台积电董事长张忠谋在接受媒体采访时被问到 “欧洲几家大型IDM公司在电动车新需求兴起后是否会存在?”,张忠谋回答到“我不同意欧洲有几家大型的IDM公司,大型这两个字我不太同意,全世界现在没有一个真正的IDM,IDM已经都变成Fablite。”iWiesmc

当再被追问到英特尔时,张忠谋表示“英特尔也不是真正的IDM。英特尔是台积电很大的客户。”iWiesmc

Fablite之辩

在传统印象中,IDM、Fabless、Foundry一直是半导体公司的三种运营形式,IDM做垂直集成,Fabless注重设计,而Foundry专注于制造。但是现在,半导体产品对于技术以及产品更新迭代的要求和速度正在逐步加快,IDM一方面要关注自己产品的路线图,一方面要保证自家的生产能力,因此面临巨大压力。为了降低制造成本,实现更高的经济收益,IDM开始发展Fablite,即轻晶圆厂模式,将部分制造外包给协助厂商代工,部分制造留下。当然,这部分外包的制造多是无法带来比较优势的成熟制程。 iWiesmc

从资本投入的角度来看,数量较多的Fabless专注于芯片设计,固定成本少,技术人员支出多,且由于半导体领域众多所以竞争门槛相比较低。相对来说IDM与Foundry的工厂产线是固定资产,半导体制造端所投入的设备成本不断上升,高端芯片代工厂进行芯片代工,其初期资本投入巨大,且回本周期漫长。因此现在,某些IDM厂在考量未来运营方向时,决定先朝Fablite模式转型,再进一步转型成Fabless。iWiesmc

根据IC Insights的数据,2021年半导体营收预测中,超过100亿美元营收有17家半导体公司。其中,三星、英特尔、SK海力士、美光、德州仪器、英飞凌、ST意法半导体、东芝、恩智浦为IDM模式公司,占据榜单一半。而就算是这些半导体头部大厂也面临着IDM的共性压力。iWiesmc

实际上,10年前,Fablite模式已经被提出,在当时,英飞凌已经成为Fablite。后来,IDM迎来发展好时机,专业分工纵深发展。现在,Fablite则又开始盛行。iWiesmc

没有真正的IDM?

本月,供应链消息称,尽管手机行业的前景尚不明朗,但部分IC设计公司已察觉到OLED面板对显示驱动芯片的强劲需求,三星继续将一定比例的OLED DDI生产外包给中国台湾企业。iWiesmc

德州仪器在半导体制造上拥有悠久的历史,其可能是最早的IDM。它有选择性地采用Fablite,在32nm制程及以下,采用外协合作,自己不再投资建晶圆厂。硅片尺寸在6英寸和12英寸上,德州仪器则积极地进行扩产。2009年6月,德州仪器在菲律宾建成全球最大的模拟芯片封测厂;2009年9月,德州仪器从奇梦达手中买下300mm生产线,成为全球第一个300mm的模拟生产厂。而在2017年时,德州仪器将65nm芯片委外联华电子生产,中芯国际为德州仪器生产130nm芯片,但是,晶圆最后的金属镀层还在德州仪器自己的工厂进行。iWiesmc

其余的半导体IDM委外代工更加明显,这些公司的委外代工多是出于利润最大的考虑,欧洲半导体大厂ST和英飞凌也都执行Fablite策略。瑞萨、东芝等早早就把它们的SoC逻辑芯片外包给三星代工。日本企业过去有跟多IDM模式,比如东芝、索尼等。近年来几年这这些大厂也在倾向做轻晶圆厂模式,东芝存储(后改名为铠侠)交由金士顿代工。索尼早就尝试过了将PlayStation Portable (PSP)游戏机的部分组件委任富士康代工。iWiesmc

日本在过去几年间陆续关停了大量晶圆厂。去年,瑞萨电子宣布,2022年将关闭位于日本山口县的6英寸晶圆制造厂,将部分能转移到其它8英寸厂,部分产品停产。实际上2020年时,瑞萨就已经宣布关闭其位于高知县的6英寸晶圆厂。日本政府在大力推动本国的半导体产业回到上世纪的份额和水平,日本也是IDM的聚集地,但是过去十年间,日本也关闭了最多的晶圆厂。iWiesmc

传统意义上的IDM半导体公司都向着Fablite转变,但是英特尔还是更加特殊一点,其在去年公布IDM2.0的策略,但是由于代工工艺牵制,一方面在给别人代工、积极寻找客户、抗衡台积电的同时,还需要将3nm等技术委托给台积电。iWiesmc

英特尔是台积电的的重要客户,根据市场研究机构statista调查,台积电去年第一大客户为苹果,贡献营收占比高达25.4%。排名其后的是AMD和联发科,分别贡献营收比例9.2%和8.2%。同时推算台积电排名第四到第七的客户,是博通、英伟达、高通、英特尔,贡献营收占比均在7%到8%之间。其中,英特尔贡献了台积电约7.2%的营收。而英特尔此前就已经开始将部分芯片的生产外包了出去,外包生产的这部分芯片主要是英特尔的Xe GPU以及Atom CPU,而酷睿及Xeon等CPU仍将由英特尔自己的晶圆厂制造。去年,英特尔CEO飞抵中国台湾,与台积电进行了会晤。业界表示,基辛格似乎对会谈后英特尔与台积电的合作非常热情,英特尔和台积电将保持密切合作关系,直到2025年台积电有望在2nm节点上开始生产。到2023年,随着3nm生产工艺的出现,英特尔最终可能成为台积电三大增长动力之一。iWiesmc

在去年IDM2.0的发布同时,基辛格对外确认,英特尔也希望进一步增强与第三方代工厂的合作,并表示第三方代工厂现已为一系列英特尔技术,从通信、连接到图形和芯片组进行代工生产。同时,基辛格表示还透露,未来与第三方代工厂的合作将会不断扩大,涵盖以先进制程技术生产一系列模块化芯片。并且,从2023年开始,英特尔的客户端和数据中心部门生产核心计算产品也将会部分交由第三方代工厂生产。基辛格称这样的发展方式将优化英特尔在成本、性能、进度和供货方面的路线图,带来更高灵活性、更大产能规模,为英特尔创造独特的竞争优势。不过,英特尔希望继续在内部完成大部分产品的生产。iWiesmc

从Fabless转向IDM困难很大,像AMD就没有成功,继而卖出格芯公司,而从IDM转向Fablite更像是降维,也可以说是“识时务”。iWiesmc

Fablite适用中国吗?

Fablite模式的好处有很多。首先是更具成本效益;再者,Fablite模式能更好的把控产品的质量和可靠性,产品开发周期也更可控,减少了对代工厂的依赖,不再受产能分配等待问题。iWiesmc

具体到中国的IDM公司们,目前国内的IDM中多处于自给自足的状态,暂未实现向fablite的转变。比如说,士兰微打造了自给自足的闭环产业链,而华润微有接近一半的收入来源于代工服务。在疫情和全球半导体链不稳定的情况下,发展IDM给这些公司带来裨益。IDM企业凭借设计、制造、封装测试等优势,有着成熟供应链优势,能够快速在保证产品供应,这使得近年来国内IDM企业顺利回归市场,大获成功。iWiesmc

除了IDM向Fablite模式倾斜之外,现在还有一个趋势是Fabless开始自建晶圆厂向Fablite模式发展,这在中国企业身上有体现。iWiesmc

国内的图像传感器公司格科微便在这样的转型中,其占据了5nm及以下CMOS图像传感器市场绝大多数份额。格科微公司 IPO 募投项目之一“12英寸CIS集成电路特色工艺研发与产业化项目”计划投入68.5亿元,项目已开始动工,预计陆续于2022-2023年建成投产。本次,格科微将通过募投自建部分晶圆BSI产线、晶圆制造中试线,从而实现从Fabless向Fablite转变。建成以后,部分BSI图像传感器产品的生产将从直接采购 BSI 晶圆转变为先采购标准 CIS 逻辑电路晶圆,再自主进行晶圆键合、晶圆减薄等BSI晶圆特殊加工工序。同时,格科微还引进了华虹半导体、粤芯半导体、中芯国际等国内晶圆代工厂投资,进行有选择的代工与设计。iWiesmc

除格科微之外,开元通讯同样也在进行Fablite的运营。去年7月份,开元通讯在公开平台表示,公司以Fablite的经营模式,以自有工艺与国内顶尖的8英寸MEMS大型代工厂进行量产合作。iWiesmc

结合中国实际,对fablite可以从正向与反向两条传导链条来看。iWiesmc

Fabless拥有自己的生产线的最直接的好处在于降低了试错成本,是从Fab侧向design  house侧的正反馈。拿元器件来看,过去从设计到试产的过程中,电子产品需要依赖生产线,设计图除了模拟还需要有实物生产比对。业内人士向半导体产业纵横表示,这些测试约占设计成本20%。Fablite模式让Fabless可以用一条自己的产线在短时间内测试对应芯片产品,减少试错成本,提高良率,也能加快研发速度。iWiesmc

反过来,fablite模式使具有生产能力的厂商同时也具备了芯片的自主设计能力,这可以从数量、规模和分布上提升我国在半导体产业最前端的研发水平。 iWiesmc

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