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IDM向后,Foundry向前,再议IDM与Foundry之凉热

 carlshen1989 2022-07-12 发布于江苏
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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?

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。

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。

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。

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? 

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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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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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。

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。

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。

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。

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%。

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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:

一,国内设计企业的体量普遍偏小,抗风险能力太弱。

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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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 

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。

图片总结

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。

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。

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。

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。



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关于芯谋研究:

芯谋研究(ICwise,官网:www.icwise.com.cn)致力于成为一家根植于中国的世界级半导体及电子行业权威的研究机构,2021年4月荣获上海市集成电路行业协会20周年“行业特殊贡献奖”。目前,芯谋研究拥有五大部门。
数据研究部:该部门基于研究团队对产业的深入理解,通过与产业界的广泛联系和全面调研,建立一手产业市场数据库,并发布权威市场数据、动态追踪和提供标准报告产品。

企业服务部:该部门提供全球及国内的半导体产业研究服务,主要针对客户的个性化、特色化需求提供定制化的研究服务和顾问式服务。
 
政府服务部:该部门服务于中央、地方各级政府及相关部门委局办,助力政府与企业建立广泛交流与合作。

产业投行部:该部门服务半导体产业的投融资双方,打造从0到IPO之后的全周期投融资服务能力,为企业的股权融资、并购重组等提供完整的解决方案。
 
研究评论部:秉持“求稳不求快、求精不求新、求深不求宠、求质不求量”的宗旨,坚持原创、深度的内容,从新闻到观点、从现象到本质、从问题到方案。
 
2015-2021年,芯谋研究已连续举办七届芯谋研究集成电路产业领袖峰会,领袖峰会已成为国内最有影响力的产业峰会之一。2021年芯谋研究打造了线下沙龙品牌“芯片大家说/I Say IC!”,致力于成为最具影响力的IC人沙龙品牌。

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