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IDM向后,Foundry向前,再议IDM与Foundry之凉热

谁更适合中国产业?

过去三年,全球半导体产能紧张,按理对拥有可控产能的IDM来说应该形势更好,但实际上却是Fabless增速迅猛,与IDM走势出现明显分化。从营收来看,2019年,IDM跌20%,Fabless跌1%;2020年,Fabless增长22%,IDM增长9%;2021年,Fabless增长36%,IDM增长21%。最近Foundry业龙头台积电预计今年增长可达30%。预估大陆代工龙头中芯和华虹今年也有较大增长。以上数据都印证了芯谋研究在《Foundry向热,IDM向冷,产能过剩下的辩证分析》一文中的判断。由于前文引发激烈讨论,在此我们有必要做进一步分析,到底IDM与Foundry哪个更适合中国市场?IJpesmc

讨论之前分享一个对比。国际Fabless巨头身怀重金,不差钱,但对自建产线毫不动心,却依然通过加价长单等多种方式在Foundry锁定产能。有意思的是,体量连国际巨头十分之一都不到的一些国内Fabless大厂,不停砍单,不愿花小钱锁定产能,但却对需要花大钱建产线热情高涨。有钱的不愿花大钱,缺钱的不愿花小钱,反而愿意花大钱。两相比较,道不尽的魔幻。IJpesmc

IDM还是Foundry,这在国际上已不是问题,产业内已有定论。英特尔几年前万人大裁员,现在收购TOWER向Foundry转型。传感器、模拟器件等产品看似更适合IDM,但是相关巨头如博世、ST、恩智浦,毫不犹豫地走向了轻代工的Fab-lite模式;Foundry龙头台积电创纪录地大幅扩产;高通、AMD这些国际Fabless巨头晶圆需求大,技术实力强,风险抵抗强,也有较强工艺技术水平,但依然坚持Fabless。IJpesmc

趋势已经非常明确,国际领先的IDM大幅收缩,转向Fab-lite;国际领先的Fabless坚持Fabless毫不动摇。一眼望去,IDM的尽头,要么Foundry,要么Fabless。IJpesmc

或许国内产业发展有其特殊性,但这种特殊性能否超越产业的规律性?IJpesmc

Foundry优势

为什么Foundry和Fabless是未来终极形态,我们从台积电是如何战胜英特尔、AMD是如何起死回生的历史来剖析。这或许是人尽皆知的故事,但其中真正的秘密即便业内也少有人知晓。IJpesmc

英特尔的IDM模式是封闭的,台积电的Foundry模式是开放的。因此,英特尔与台积电是它与它们的竞争,是个体与群体的较量。英特尔的先进工艺研发,无论人、钱还是其他资源只能靠自己;台积电则撬动整个行业来为自己发展先进工艺,它发展了一个强大的朋友圈:苹果、高通、华为(2020年7月16号之前)、AMD和英伟达这些超级客户为台积电的研发出人、出钱、出技术。随着先进工艺研发更加复杂,投入需求更多,市场变化加快情况下。Fabless轻装上阵,推动Foundry更快发展。IJpesmc

所以,IDM与Foundry的模式竞争,表面看是英特尔与台积电在竞争,实际上却是英特尔与台积电+高通、苹果、华为、AMD等Fabless组成的联盟的竞争。随着台积电的平台越开放,服务的企业越多,获得客户的支持就越多,台积电技术上的优势就越发明显。IJpesmc

AMD的翻身也是道路选择的胜利,它于2012年放弃Global Foundries股份,完全走上Fabless模式。为此AMD甚至向Global Foundries支付4.25亿美元的“解约金”,跨过Fab-lite,直接从IDM转型为Fabless。十年来AMD没有走过回头路,成就了自己的惊天大逆转。IJpesmc

事实上,Fabless巨头在Foundry技术研发中的参与之深,超乎外界想象。Fabless和Foundry利益高度一致,深度合作没有顾虑。而IDM和Fabless往往是竞争对手,二者的合作必然不断有冲突。IJpesmc

所以,英特尔新任CEO基辛格上任后,立刻扩大技术联盟,与IBM合作开发下一代制程,收购Tower补充射频、传感器等方面的技术空白。正如基辛格所言,“收购Fab是为了积累Foundry的DNA。”英特尔所谓的IDM2.0实质就是Foundry2.0。IJpesmc

此外,市场方面Foundry也占尽优势。得益于其开放模式,大型Foundry有几十种工艺平台,上千家客户,涵盖产品领域无数。芯片制造是规模经济,订单越多,其种类越多元化,东方不亮西方亮,产线的腾挪空间就越大,抵御风险的能力就强。IJpesmc

以台积电为例,它的客户非常多元化,既有主流电子产品的大客户,比如主攻手机芯片的苹果、高通、华为(2021年之前)等,又有通讯、GPU、汽车芯片、矿机芯片等专属领域的产品,还是ST和ADI等传统成熟工艺的产品。不仅种类覆盖多,工艺跨度也大。先进工艺,成熟工艺同时多方覆盖。IJpesmc

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所以台积电的产品不仅有量,还有层次和差异性。这样的好处一是可以捕捉不同的市场热点,不错失大的市场机会;二是先进工艺和成熟工艺之间可以互补。当新技术转变为成熟技术,重金造就的产线不会因为高端客户的转移而闲置,可以保证公司的良好运营与足够的安全冗余。IJpesmc

而IDM更适合单一产品市场巨大的企业,但由于现在及未来市场日趋分散,终端产品多元化,导致芯片也多元化,单一大量的产品越来越少。同时产品的更新换代加快,产品的生命周期缩短。导致从PC到手机,到万物互联,量大单一的标准产品越来越少。IJpesmc

这对IDM造成很大影响。旺季时可以保证饱和生产,但淡季时产线就不得不闲置。因为IDM只服务自己,在产线空置之后,即便想服务其它企业,但技术上、服务平台上短期内很难匹配。IJpesmc

IDM、Fabless和Foundry是非常不同的商业模式,Fabless的核心在于设计,Foundry在于制造,IDM的核心在于产品。Foundry更像是服务业,开门招徕八方宾客,提升制造平台的技术能力和产能;而完全靠自己的IDM,正如前文所述,它的工艺研发和产能扩张必然落后于Foundry;没有制造积累的Fabless,向制造转移的难度那就更大。所以,专心于设计业务的Fabless,专心于制造的Foundry,比自给自足的IDM活得更好。IJpesmc

今年第一季度,全球排名前五的纯晶圆代工厂的业绩无不取得高增长,排名第五的华虹营收同比上升95.1%;国际大型Fabless也高歌猛进,高通营收同比增长41%,英伟达营收同比增长46%。这与IDM形成明显的对比,IDM头羊英特尔一季度营收同比下降7%。IJpesmc

国内Fabless转型IDM之劣势

趋势如此,相比国际大型设计企业,国内设计企业选择转型IDM时要更加谨慎。理由如下:IJpesmc

一,国内设计企业的体量普遍偏小,抗风险能力太弱。IJpesmc

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如上图所示,国内设计公司与国际企业相比体量差距巨大。有意思的是,行业前十中,中国台湾有四家企业,尤其联发科做通信芯片,联咏、瑞昱与奇景产品也侧重相对单一的产品,但是它们从没传出要做IDM的消息。IJpesmc

Fabless关键是要看产品量级和产品的定义能力,国内芯片设计公司数量很多,但多数企业产品线单一,订单量小,抗风险能力弱,经不起市场波动。IJpesmc

所以,假如国内设计企业自建产线,以目前体量,极易陷入小马拉大车的窘境。IJpesmc

制造业艰难之处在于,若产能过小,则没有规模效应;若产能做大了,固定支出就会增多。开工动土无小事,支撑一条产线,各种配套一个不能少,摊子只要铺开,就要24小时不停烧钱,设备成本、运营成本,人力成本、综合费用等各种成本就扑面而来。大炮一响黄金万两,Fab一建烧钱过万,Fab看似是印钞机,实际也是吞金兽。IJpesmc

而且建产线并不能为设计公司带来更多市场,即便能为设计企业省下代工费用和验证费用,但能否抵消养活产线的成本?能否有较高的资本回报率?答案应该很明确,否则高通、英伟达这样的公司,在行市大热的时候,宁愿缺产能,也不自建产线。IJpesmc

二,国内设计公司对Foundry严重依赖,这一点与国际大型设计公司完全不同。国际企业不仅有巨大的产能需求,而且多是COT(Customer Owned Tooling)客户。它们虽然是Fabless,但并不代表它们在工艺的know how上也Fabless。相反,它们的工艺积累很深,强大到可以帮助Fab提升工艺研发。实际上,国际领先的Fabless除了Fab less,其它并不less。IJpesmc

而国内设计公司大多依赖于第三方IP、依赖于EDA工具、依赖于Fab的工艺和支撑,多数情况下缺乏工艺know how,相比而言更依赖Fab。所以,大部分国内公司在制造方面是真正的Fabless。当然,也不排除国内少数设计公司有工艺的积累,但即便有积累也多是在标准工艺上做些修修改改。这种情况下,国内Fabless自建产线,纵然有一定工艺积累,但距离Fab的水平还差很远。IJpesmc

三,IDM灵活性太低,产能小了不够用,建多了又会造成巨大浪费,遇到淡季仅仅养产线就是巨大负担。尤其国产芯片的市场波动较大,国内IDM的腾挪空间较小,就显得弹性更加不足。今年一季度国内芯片企业库存暴增,如果设计企业自建产线,遭遇这样的淡季,产线闲置浪费巨大。IJpesmc

总结

不可否认,国内有一部分踏实做事的设计公司,由于其产品特殊,自身前期必要的技术积累,也有自己的市场需求,确实有自建产线的必要和可能性。但这少之又少。芯谋研究希望国内Fabless转向IDM时要更加谨慎。IJpesmc

不理性的转做IDM就好比一个人去饭店吃饭,因为某一次人太多不得不排队,就一气之下买了整个酒楼。如果是真土豪倒也罢了,但如果是借钱买酒楼就该反省反省。因为隔壁的真土豪,还在酒楼前老老实实地排着队,至多也只是加价提前定个位子,或者成为VIP会员拥有一个固定包间。IJpesmc

当然,我们也不能无视中国芯片设计企业的产能焦虑。正因为弱小无力预定产能,在产能紧张时,因为没有预定产能,拿不到订单,这是一个不可忽视的恶性循环。既然相关方有财力支撑企业建新产线,为何不在预定产能,与现有的代工企业合作等方面多做文章?甚至支持芯片设计企业与Foundry合建产线。只要有发展的决心,办法总会有,不过无论哪一种都比自建产线更为聪明。IJpesmc

人类社会的本质是分工协作。中国台湾半导体正是依靠专业分工,依靠开放式的平台,实现整体崛起。国内设计企业也可以遵从这个趋势,在强大制造合作伙伴的帮助下,通过多种形式的紧密合作,做大做强。IJpesmc

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