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中国IC产业链日趋完善向IDM模式挺进已成必然

近期业界再次点燃中国半导体业要不要搞IDM模式的讨论,尽管意见存有分岐,其实也是十分正常。

事实上采用什么模式可能并不重要,而是要想清楚两种模式,代工与IDM究竟差异在那里?及现阶段中国半导体业要实现什么样的目标。

中国半导体业以代工启步

全球半导体业发展有差异性,表现在仅美国、日本、韩国及台湾地区等大力发展,而许多第一世界国家,它们都采用“拿来主义”。而美日韩及台湾地区的发展模式是各不相同,各有特色,足见只要适合自己的需要,就是正确的。

相对而言,美国半导体业的综合实力最强,它集中fabless、IDM、设备等优势,而且在应用方面有苹果、谷歌等支撑。

对于日本半导体业,表面上看似在节节地衰退,实际上可能要客观的去评价它。日本半导体的研发力量很强,材料占全球的60%%以上。另外如韩国、台湾地区的半导体也都各有所长,在全球有一定的话语权。

中国大陆半导体业以代工启步,其中有跟随台湾地区半导体方面的因素,另外代工也适合中国大陆半导体业启步的发展需要。

按“十三五”半导体规划,中国选择IDM模式是必然的趋势

在“十三五”中国半导体业规划中,提出产业要实现“自主可控”,及另一个明确的目标,国产化率2020年时达到40%%,及2025年时达到70%%。

尽管中国式的“国产化率”定义可能有值得商榷的地方,其中包括两个方面,一个是把代工(包括前道后道)的产值作为产品的销售额计,以及另一个把众多外资半导体厂的销售额也统计在内。

现阶段中国半导体业上马IDM的原因,可能与最终要实现产业“自主可控”,及提高进口替代,扩大国产化率等相关。

对于“十三五”规划,国家下定决心,成立大基金,带动地方资本等进行突破,所以必须有一个显见的目标能提升。

在这样的思路指导下,通过比较,发展存储器可能是个相对合理的产品,因为存储器的产值大,可替代性高,历史上观察日本、韩国都是采用此法都取得突破成功。

IDM模式真到了时候吗?

中国半导体业在讨论发展模式时的分岐点,其实大部分业界也认为中国半导体不能只做一种代工,需要IDM模式,只是真的到时候了吗?

代工与IDM的差别究竟在什么地方:

通常IDM模式,采用最先进的工艺制程技术,把产品做到极致,并尽可能的扩大产能,把产品成本降低,把竞争对手挤出市场。

IDM模式一定会做出货量大的产品。因为推出一个新的产品,需要研发投入巨大的人力、财力、物力以及时间,之后为了保持竞争力,尚需要不断的研发及提高产品性价比。

因此只有出货量大到足够分担研发费用,才会釆用IDM模式,把产品的进程牢牢的控制在自己手中。

如英特尔的CPU,三星的DRAM、NAND及3D NAND都是如此。所以关键是把产品达到最大的生产经济规模和降低成本,并透过持续的研发新技术制程,可以把竞争对手赶出市场。然而这样的方法用在晶圆代工领域中,可能并不适用。

但是IDM模式也有它的另一方面,如相对于代工,它可能有产品的库存,因此风险更大,以及需要主动的,不断的提升工艺制程技术,加强研发,而这两个方面恰恰对于中国半导体业都不是强项。

通常晶圆代工是提供一个工艺技术平台,它要满足许多个客户的需求,并为客户提供全方位的服务。

由于代工讲求客制化,对于大小客户都要能接纳,加上产品繁杂、所以工艺技术平台是在通用性下实现多样化。因此代工模式的核心是“服务”,它要满足客户time to market及time to money,在此方面台积电有独特的优势。

所以它与CPU、存储器等要将产品的工艺技术做到极致,是迥然不同的。

如英特尔每年的研发费用超过100亿美元,而台积电的研发费用每年仅20亿美元。两者的差异反映对于技术的先进性要求不同。

另外,纯晶圆代工模式一直是台积电引以为傲的强项,台积电只做代工,没有自家的产品,不与客户竞争,对于每个客户都是海纳百川的心态,是其成功最大秘诀。

现阶段国际半导体大厂不约而同竞逐晶圆代工市场,因为全球代工中80%%以上的利润属于台积电。

其中,三星在存储器领域独大,要扩张版图跨入晶圆代工可以理解,而英特尔辉煌的PC时代已过,积极拓展新的业务,朝向晶圆代工也是可能。

中国半导体业的发展不太可能是“水到渠成”,而一定是要有赌一把的决心。观察产业为什么说已到跨入IDM模式的时候,原因至少有两个方面,一个是全球存储器业发展己到转折点,DRAM的尺寸缩小趋缓,接近极限;而NAND闪存正由2D NAND向3D NAND迅速过渡。

所以近几年存储器业总的产能偏紧,众多存储器厂正在窥测方向,导致少见的存储器价格持续上升,及存储器业销售额不断创新高,反映供需矛盾仍有缺口。

此时中国毅然决心加入战局,至少有同步的优势。另一方面是中国IC产业链日趋完善,“十三五”产业规划的要求,而单纯依靠IC设计,代工业的增长己不太可能满足需求,迫切需要IDM模式来带动产业链的全面跃升。

选择存储器是理性的表现

实际上做IC产品,决定做什么,是十分困难的。因为全球半导体业己日趋成熟,各类产品已为几家大的厂家垄断,2016年全球半导体业达3350亿美元。

按WSTS的数据分类方法,半导体分IC及非IC(分立、传感及光电等),其中IC占81.9%%,为2745亿美元。而IC中又分成四大类,其中模拟为452亿美元,占IC中的16.4%%;微处理器与微控制器为612亿美元,占22.2%%;逻辑为907亿美元,占33%%;及存储器为772亿美元,占28%%。

理性分析,逻辑电路总量最大,但产品分散度太高,品种多,无法集中兵力;模拟电路,利润高,但它的工艺难度大,品种分散,加上一个模拟公司的真正成熟可能需要花10-20年时间,所以恐怕也不太适合于中国。

剩下中国可以突破的两大类,分别是存储器及微处理器。众所周知,微处理器十分重要,所以中国的启步也并不晚,如龙芯等己经跟踪近20年。现阶段虽然取得了成绩,但是难言成功。所以中国的微处理器业正依多头并进方式继续在推进,但是估计不太可能在近期内会有很大的进展。

因此,比较下来只有存储器可以作为选项之一。尽管它的难度也很大,但是别无它法,想在短时期内取得可观的销售额,作为有效的替代进口,存储器可能是唯一的选择。

如果暂不计产品的竞争力,一条存储器生产线,月产12英寸硅片100000片,并假设成品率达90%%,及每个硅片售价达到2000美元以上,则年销售额可达20亿美元以上。

现阶段中国IC销售额要实现年均20%%的增长,在芯片制造业中主要依靠先进制程的突破及产能扩充,然而这样的进程有可能赶不及,因此为了实现“十三五规划”的目标,发起对于存储器产品的总攻,可能是理性的表现。

但是什么时间能取得成功,是2020年,还是2025年,恐怕目前尚难以回答。因为它涉及人才及产业大环境等的改善,需要时间及坚持。另外不可忽视国际上对于中国进军存储器业的强烈反应程度。

中国半导体业要对全球半导体业作出新的贡献

中国半导体业发展中不必要化太多的时间去讨论IDM,或者代工模式,实际上不存在那种模式更为优秀,而仅是在哪个阶段,哪种模式更适合于中国半导体业的发展需要。现阶段的关键要集中精力突破存储器的研发,来确保实现按计划的量产。

不管如何中国半导体业向IDM模式挺进,是一次飞跃,无论对于中国,甚至全球半导体业都是个巨大的贡献。

责任编辑:陈炳欣


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