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          全球IC代工版圖生變

          作者:莫大康 時(shí)間:2012-03-06 來源:中國電子報(bào) 收藏

            近期有報(bào)道,IBM、三星及GF將組成全球最大的芯片制造聯(lián)盟,并合作開發(fā)通用技術(shù)平臺(tái),此舉或是為了對(duì)抗在代工中的獨(dú)霸天下。我們看到,全球半導(dǎo)體業(yè)正經(jīng)歷戲劇性的變化,由2010年增長32%到2011年僅增長0.4%。然而全球代工的表現(xiàn)相對(duì)亮麗,在2010年達(dá)266.35億美元(純代工),同比增長44%;到2011年達(dá)276.8億美元,增長4%,可見全球代工的增長優(yōu)于半導(dǎo)體業(yè)的增長。

          代工版圖的基因分析

          本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/129870.htm

            依靠尺寸縮小來推動(dòng)業(yè)增長的紅利漸漸遠(yuǎn)去,IDM廠開始擁抱代工。

            代工業(yè)的興起源自我國臺(tái)灣對(duì)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的4業(yè)分離,設(shè)計(jì)、制造、封裝及測試起到?jīng)Q定性作用。同樣代工業(yè)的成長并非一帆風(fēng)順,初時(shí)經(jīng)歷了爬坡成長期,并且業(yè)界也曾抱懷疑的態(tài)度,因此全球代工業(yè)主要集中在我國臺(tái)灣,而眾多的美、日、歐等領(lǐng)先的廠商似乎并不看好它。僅是近期其才開始擁抱代工,典型的例子如2009年AMD被分拆成設(shè)計(jì)與代工制造兩部分,后者稱為GF。

            隨著摩爾定律逐漸逼近終點(diǎn),之前主要依靠尺寸縮小來推動(dòng)工業(yè)增長的紅利漸漸遠(yuǎn)去。據(jù)Cadence估計(jì),研發(fā)與設(shè)計(jì)的成本在急速上升,32nm/28nm的工藝研發(fā)費(fèi)用為12億美元,至22nm/20nm時(shí)則為21億美元。而產(chǎn)品的設(shè)計(jì)費(fèi)用由32nm的5000萬~9000萬美元漲至22nm時(shí)的1.2億~5億美元。從投資回報(bào)率角度出發(fā),一個(gè)32nm芯片需要售出3000萬~4000萬塊、一個(gè)20nm芯片則需要6000萬至1億塊才能達(dá)到財(cái)務(wù)平衡,因此業(yè)界共識(shí)是工藝尺寸達(dá)到22nm或20nm時(shí),可能通用的成本下降理論已不適用,導(dǎo)致產(chǎn)品會(huì)優(yōu)先選擇成熟的65nm、45nm或32nm工藝。

            另外,目前半導(dǎo)體建廠費(fèi)用也大幅上升,達(dá)到40億~100億美元,稱之為gigafab。業(yè)界測算年銷售額必須大于100億美元才符合基本建廠條件,因此未來有能力再建新廠的廠商已屈指可數(shù)。

            上述原因會(huì)對(duì)整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生很大的影響,導(dǎo)致未來眾多的頂級(jí)IDM大廠紛紛開始擁抱Foundry代工,因而未來全球半導(dǎo)體業(yè)中能夠繼續(xù)跟蹤定律的廠家數(shù)量在減少。據(jù)業(yè)界初步估計(jì),未來全球能夠采用22nm、20nm甚至14nm的工藝及450mm硅片的廠家數(shù)量僅10家左右。

          由硬件轉(zhuǎn)向應(yīng)用平臺(tái)

            IC業(yè)正由過去硬件平臺(tái)的表征讓位給SoC與軟件結(jié)合等應(yīng)用平臺(tái)。

            半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)必須贏利,否則不能持續(xù)進(jìn)步,然而什么能推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)步呢?工藝只是推動(dòng)半導(dǎo)體進(jìn)步的一個(gè)方面,摩爾定律僅解決了有關(guān)芯片性能和成本的問題,而不能解決芯片的功耗問題。因此科學(xué)地描述摩爾定律,應(yīng)該是在功耗基本不變的情況下,每經(jīng)過18個(gè)月后,每個(gè)芯片上晶體管的數(shù)量能增加一倍,而成本保持不變。

            半導(dǎo)體業(yè)正由過去的CPU、處理器性能等硬件平臺(tái)的表征讓位給移動(dòng)系統(tǒng)芯片SoC、硬件與軟件結(jié)合等所謂的應(yīng)用平臺(tái),因?yàn)槟壳俺叽缈s小可能已走到盡頭。在半導(dǎo)體業(yè)中盛行的摩爾定律已引發(fā)另一個(gè)拐點(diǎn),把晶體管做得更小未必會(huì)帶來好處。在新的SoC時(shí)代下,由于CMOS工藝的同質(zhì)化,導(dǎo)致IC設(shè)計(jì)的附加值會(huì)高于制造業(yè),因此未來推動(dòng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步更注重的是產(chǎn)品能滿足客戶的需求以及推出產(chǎn)品的時(shí)機(jī),也即主要由應(yīng)用平臺(tái)來推動(dòng)。

            英特爾作為IDM的領(lǐng)頭羊,而作為全球代工的領(lǐng)頭羊,實(shí)際上兩者沒有可比性,因?yàn)椴⒉惶幱谕黄鹋芫€上。英特爾仍沿著之前處理器路線圖在前進(jìn),由于其毛利率達(dá)68%,2011年銷售額為500億美元,因此每年有能力拿出近50億美元來研發(fā)。而銷售額為140億美元,毛利率為48%,每年研發(fā)費(fèi)用為10億美元,兩者財(cái)力差距甚大。

            所以近期半導(dǎo)體業(yè)中兩次根本性的創(chuàng)新,如2007年的高k金屬柵HKMG工藝技術(shù)與2011的3D晶體管結(jié)構(gòu)都出自英特爾之手。業(yè)界估計(jì)臺(tái)積電與英特爾在邏輯工藝上的差距至少為兩年,原因也十分明顯,臺(tái)積電要滿足多個(gè)客戶的需求,而英特爾可以為產(chǎn)品下全力去攻克工藝難關(guān)。一個(gè)復(fù)雜的SoC要求低成本,必須采用與其選用的IP相適應(yīng)的晶體管結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)在從技術(shù)上開發(fā)IP需要更長的時(shí)間,然而產(chǎn)品的生存周期越來越短,所以臺(tái)積電在技術(shù)推進(jìn)的策略上要晚于英特爾合乎情理。

          全球代工版圖將變

            全球代工的版圖將由過去的臺(tái)灣雙雄稱霸,轉(zhuǎn)變?yōu)榕_(tái)積電獨(dú)大。

            全球代工版圖的劃分目前業(yè)界基本認(rèn)可的是分成兩大陣營,第一陣營為滿足先進(jìn)制程訂單,擁有300mm生產(chǎn)線;第二陣營為滿足成熟產(chǎn)品市場。目前代工版圖的改變主要集中在第一陣營中。

            全球代工業(yè)一直由我國臺(tái)灣地區(qū)的雙雄稱霸,臺(tái)積電與聯(lián)電約占全球代工市場份額的70%,其中尤以臺(tái)積電最為出色。臺(tái)積電的優(yōu)勢在于能提供完整的一站式服務(wù),包括掩膜、第三方IP及封裝等,它在繼續(xù)大幅投資追趕先進(jìn)制程工藝,導(dǎo)致毛利率與市場占有率上升。近期眾多IDM大廠敢于擁抱代工,最先進(jìn)制程的訂單不得不給它。它的成功來自于經(jīng)驗(yàn)的積累與濟(jì)濟(jì)的人才,因此后進(jìn)者不可能在近期內(nèi)超過它。

            然而臺(tái)積電的擔(dān)憂是維持近50%的毛利率及50%的市場份額有一定的難度,后面有眾多的追趕者如UMC、GF及三星等,雖然無法超越它,但是能蠶食它的市場份額。

            最近IBM、三星及GF三家公司將組成聯(lián)盟,三家公司都有獨(dú)特的貢獻(xiàn),IBM和GF帶來了90nm技術(shù),三星的加入拓展了65nm和45nm技術(shù),顯見它們的目標(biāo)都是為了對(duì)抗臺(tái)積電在代工中的獨(dú)霸天下。

            另一家典型代表是三星,在2010年時(shí)它的代工部分銷售額才4億美元,進(jìn)入2011年,在蘋果等的驅(qū)動(dòng)下,已達(dá)到19.5億美元,擠下中芯國際名列全球第4。近期三星放言繼續(xù)加大代工的投資,擴(kuò)充在美國奧斯汀廠的產(chǎn)能,并積極參與IBM的邏輯工藝平臺(tái)。雖然三星在邏輯工藝方面有優(yōu)勢,但是由于蘋果與三星在終端產(chǎn)品方面是競爭關(guān)系,業(yè)界傳言蘋果會(huì)把訂單轉(zhuǎn)交給臺(tái)積電,僅是時(shí)間問題。另一方面代工不僅依賴于技術(shù),更多方面在管理及經(jīng)驗(yàn)的積累,所以三星在代工中的表現(xiàn)不可能如它的存儲(chǔ)器那樣出色,三星仍是一家以存儲(chǔ)器為主的制造商。

            再有是GF,它有三大優(yōu)勢:一是有阿布扎比公司的支持;二是技術(shù)上加入了以IBM為首的邏輯工藝平臺(tái),能縮小與臺(tái)積電之間的差距;三是在德國、紐約與新加坡都有fab,未來GF有可能超過聯(lián)電成為全球代工第二。

            目前排名第二的UMC有實(shí)力,但是它的業(yè)務(wù)重點(diǎn)有許多,包括設(shè)計(jì)、光伏等,顯然它也并不企圖與GF在代工中決一高低。

            原先排名第三的中芯國際,屬于第一陣營,近期業(yè)界有人認(rèn)為其可能已下降至第二陣營中。因?yàn)閺慕趤砜?,迫于扭虧為盈的巨大壓力,中芯國際可能改變之前倡導(dǎo)的積極擴(kuò)張策略為穩(wěn)健型發(fā)展策略。中芯國際新的發(fā)展策略,可能更多考慮的是企業(yè)自身的利益,然而不一定能馬上奏效。



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