半导体

Fab Lite还是IDM,见仁见智

作者:莫大康来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2013-11-22 09:31我要评论

产业发展模式是个津津乐道的话题。从全球半导体业发展趋势看,产业的集中度越来越高。去年美光兼并尔必达,全球存储器呈三足鼎立之势,形成韩美对决。另外,设备业又爆出应用材料与东京电子合并,又一个设备业的巨无霸诞生。未来产业还会发生什么变化,我们拭目以待。

近50年的半导体业,其发展模式在不断地调整。之前是IDM,在上个世纪90年代初开始兴起fabless、设计业,紧接着foundry代工业跟随而行。进入新世纪后开始Fab Lite(轻晶圆厂)模式。未来会流行什么模式,还无法预测。

在IC Insight公司2012年全球Top 25半导体供应商排名中,有6家fabless,其中Qualcomm以131.7亿美元位居第4,Marvell以31.5亿美元位居第23。

IDM频现新形态

近来,半导体业出现了IDMS等新业务合作模式。

IDM做代工

2010年11月2日,英特尔公司和Achronix半导体公司宣布,双方已经达成协议,将使用Intel的22nm工艺生产线为Achronix制造高性能的FPGA(可编程门阵列芯片)产品。2013年2月26日,英特尔宣布,将利用即将推出的14nm 3D晶体管技术为芯片厂商Altera代工FPGA,这是英特尔迄今为止签订的最大规模的代工协议,也是英特尔首次向其他厂商开放其最先进的制造工艺。换句话说,英特尔也做代工贸易。

另一案例是三星为苹果公司代工iPhone中使用的A4、A5、A6甚至A7处理器,全球顶级存储器制造商三星实际上已成为台积电的有力竞争者。另外,瑞萨、东芝等日本厂商也把它们的SoC逻辑芯片外包给三星代工。

IDM的外协合作

现在的IDM已发生了许多变化,它既可以执行轻晶园厂策略(Fab Lite),把芯片外包给代工厂,也可以和fabless进行外协合作。有些人把这种复杂的混合模式称之为IDMS模式。然而究竟什么是IDMS,还没有统一的认识。笔者认为,IDMS模式公司大部分芯片是通过外协合作,而自已仅生产少部分产品。

IDM 变成fabless

目前,业界出现IDM公司转变成fabless公司的现象,AMD就是一个例子。但是还沒有一家fabless公司成功演变成IDM公司。

IC企业拥抱Fab Lite

Fablite模式由IDM演变而来,是企业为了减少投资风险的一种策略。

目前全球半导体业中Fab Lite模式盛行,除了英特尔、三星、Toshiba、skHynix、Micron之外,其他的IDM几乎无一例外地执行这个策略。

欧洲半导体总是先知先觉,如Freescale、NXP,早在2004年及2006年就分别改变策略,撤销不赚钱的部门,保留赢利的部门,NXP目前已把重心放在照明及医疗仪器等方面。欧洲半导体大厂ST和Infineon也都执行Fab Lite策略。

日本半导体的变化更大。日本曾经是全球半导体重镇,市场占有率达50%%。但是,今非昔比,目前日本半导体市场占有率已经下降到20%%。因为日本半导体业相对保守,它们只专注于国内市场,产业链长,虽然几经改革,但是成效不大。目前新瑞萨、富士通等,也迫于压力开始走Fab Lite路线。

模拟芯片大厂德州仪器的策略非常实际,它有选择性地采用Fab Lite策略,即在32nm制程及以下,采用外协合作,自己不再投资建晶圆厂。而对硅片尺寸在6英寸~12英寸、工艺线宽在0.18微米~1.0微米的模拟芯片制程上,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装/测试厂;2009年9月,德州仪器在美国达拉斯从奇梦达手中买下300mm生产线,成为全球第一个300mm的模拟生产厂。前不久德州仪器在日本的Aizu收购了Spansion的两家晶圆厂,加上不久前成都“成芯”的收购案,从2009年3月到现在,德州仪器因扩产而新增的销售额达到了45亿美元。相对于模拟器件行业中的其他公司,德州仪器可能是独一无二的。因此关于德州仪器是Fab Lite 还是IDM,这是一个见仁见智的问题。

模式还在变化中

多种因素推动半导体制造业执行Fab Lite策略。

半导体业目前己逐渐逼近定律的极限,工艺研发费用迅速上升以及未来建厂费用太高,如32nm/28nm的工艺研发费用,对于领先者要8亿美元,即便是跟随者也要6亿美元,到20nm时费用相应分别增加到13.5亿美元及10亿美元。而从fabless角度,产品的设计与掩模费用也成倍增长,导致每年新开发的产品数量减少。再加上建厂费用大幅增加,新进入企业的费用至少在30亿美元~40亿美元。这些因素迭加在一起,使市场变得更加残酷,近期几乎没有新进者,半导体业“大者恒大”的局面越来越明显。

据2012年美国应用材料公司提供的资料,2010年全球top5投资者占总投资的60%%,到2012年已增加至75%%;而全球top5设备供应商,在2010年提供的设备市场占有率达61%%,到2012年增加到67%%。

有人预计,全球半导体业将呈三足鼎立之势,他们分别是英特尔、三星及台积电。目前来看,全球已不超过10家公司愿意继续大幅投资来跟踪定律,众多顶级芯片供应商纷纷退下阵来,采用Fab Lite策略,开始拥抱代工。

全球半导体业呈现出各种态势,是由新的市场环境下各家公司的生存环境决定的,都有它们的合理性。然而可以肯定的是,企业的垄断地位不可能持久。观察过去30年全球半导体排名,日本强盛时代已不复存在,目前英特尔很强势,己连续20年排名第一,然而未来半导体行业还会发生什么变化,业界拭目以待。

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Fabless

Fabless通常定义为无晶圆厂,1994年成立FSA协会,开始有fabless的业绩统计。Fabless的硅片产出是通过外协合作实现的,包括与代工或者IDM厂协作。但是像Avago这样的公司自已也有小型的生产线。因此IC Insight给出一个量的概念定义Fabless,即自产芯片产值不超过其总销售额的10%%。其实,现在的fabless可以自己作芯片设计,也可以将IC设计等都外协出去,真正成为产品的总承包商。

IDM

IDM是垂直型整合器件厂, 传统概念是指从芯片设计、制造到封装全部由自已完成。典型的企业如英特尔、三星、德州仪器、瑞萨、英飞凌、NXP等。目前IDM呈两极分化趋势,超级大厂专注生产技术领先的通用型产品,如微处理器、动态存储器和闪存等。另一类企业走细分市场,其生产技术非常成熟,又拥有特色产品。还有一个趋势是系统产品厂商进行品牌整合,将芯片制造厂作为自己的一个子公司,生产专属产品。


责任编辑:张汝娟
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