臺積電的陰影下 其他晶圓代工廠(chǎng)只能“殘羹剩飯”里分食

　　就在今天凌晨，高通正式對外發(fā)布了最新一代手機處理器驍龍855，臺積電的7nm制程生產(chǎn)線(xiàn)又要忙起來(lái)了。

　　在晶圓代工產(chǎn)業(yè)里，臺積電是毋庸置疑的第一，高通此次的訂單，臺積電和三星大戰幾個(gè)回合后，依然強勢收入囊中。那么，當臺積電占據了全球60%晶圓代工市場(chǎng)后，其他諸如聯(lián)電、中芯國際、格羅方德也只能在“殘羹剩飯”里分食。

　　追上第一名并不是易事，技術(shù)實(shí)力上，這些芯片代工廠(chǎng)商難以和臺積電匹及。那么他們又是如何生存下來(lái)?從臺積電開(kāi)始的三十年來(lái)，芯片代工的最終格局會(huì )落在哪里?

　　聽(tīng)多了巨頭們廝殺的故事，不妨見(jiàn)見(jiàn)晶圓代工“小廠(chǎng)”的悲歡離合。

　　晶圓代工的開(kāi)始

　　臺積電是純晶圓代工的第一人，在張忠謀之前，沒(méi)有人想過(guò)這門(mén)生意可以做成，以前更多的是IDM形式，半導體廠(chǎng)商基本上都有自己的晶圓廠(chǎng)，比如三星和英特爾，自己包攬芯片設計、生產(chǎn)一條龍。當時(shí)很多人認為，IC設計公司不放心將自己的芯片設計交給外人生產(chǎn)，如果圖紙泄露怎么辦?

　　但是張忠謀帶著(zhù)臺積電把這個(gè)事情做成功了，而且還帶出了一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)：晶圓代工(foundry)。而正是晶圓代工廠(chǎng)的出現，降低了新選手進(jìn)入半導體產(chǎn)業(yè)的門(mén)檻，這也是為什么在A(yíng)I如火如荼的當前，稍微有點(diǎn)技術(shù)和體量的初創(chuàng )公司都可以自己做芯片。

　　從臺積電開(kāi)始，陸陸續續有不少廠(chǎng)商跟著(zhù)老大哥的步伐，比如聯(lián)電、格羅方德、中芯、世界先進(jìn)等等。

　　根據Gartner的數據，從2012年到2017年，臺積電常年穩坐全球營(yíng)收第一，前五名成員基本不變：格羅方德、聯(lián)電、中芯國際、三星，偶爾順序有調換，這也說(shuō)明這個(gè)產(chǎn)業(yè)的穩定性極高，一旦進(jìn)入，并且做到一定量級，基本上不會(huì )被輕易取代，同時(shí)也預示著(zhù)，其他后來(lái)者想要超越是難上加難。

　　臺積電最早于1986年成立，聯(lián)電雖然先臺積電6年成立，但是前期一直做自有品牌的芯片，直到1995年迫于生計壓力才放棄自有品牌，完全轉為純晶圓代工廠(chǎng)。

　　內地的芯片代工產(chǎn)業(yè)和半導體產(chǎn)業(yè)一樣，在早期發(fā)展中稍微落后了幾步，如今抗住國內大半個(gè)晶圓代工的中芯國際成立于2000年，雖然進(jìn)入時(shí)間略晚，但是發(fā)展速度不容小覷。今年8月，他們對外宣稱(chēng)在14納米FinFET技術(shù)開(kāi)發(fā)上獲得重大進(jìn)展，14nm芯片試產(chǎn)良品率高達95%。

　　格羅方德對外一直被戲稱(chēng)為AMD的“女友”，原本是AMD自有的晶圓部門(mén)，后來(lái)AMD覺(jué)得這個(gè)晶圓廠(chǎng)有點(diǎn)拖后腿了，于是賣(mài)給了阿聯(lián)酋土豪。瘦死的駱駝比馬大，格羅方德雖然被AMD拋棄了，但是從2009年分拆重新組建以來(lái)，一直占據全球晶圓代工市場(chǎng)份額的第二位。

　　國內的晶圓代工雖然起步晚，但是這幾年也在快速擴張。有趣的是，晶圓代工廠(chǎng)現在大多都會(huì )選擇在國內由建工廠(chǎng)：臺積電在南京，格羅方德在成都，聯(lián)電在廈門(mén)，力晶在合肥。

　　2014年10月，中國成立國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金，簡(jiǎn)稱(chēng)大基金，首批規模高達1200億元。大基金的建立讓國內做芯片代工的中芯、華虹以及華力微電子快速追趕臺灣晶圓代工的步伐。

　　從最早的臺積電開(kāi)荒拓土，到后面聯(lián)電、中芯國際的快速崛起，至此，晶圓代工的大格局基本初定。

　　第一名之外的故事

　　晶圓代工的關(guān)鍵除了制程之外，還有產(chǎn)量、良率與背后的一連串支援服務(wù)，這些構成了晶圓代工真正的關(guān)鍵價(jià)值鏈。

　　對比普通晶圓代工廠(chǎng)和臺積電在制程以及良率上的區別，顯而易見(jiàn)無(wú)論是聯(lián)電還是格羅方德，其都落后臺積電兩代制程以上。舉個(gè)例子，聯(lián)電是2014第二季度宣布28nm量產(chǎn)，而臺積電在2011第四季度就已經(jīng)開(kāi)始28nm的量產(chǎn)。相較之下，中芯國際走的更慢，直到2015年上半年，才將28nm提上日程。

　　對于半導體大廠(chǎng)而言，制程是技術(shù)，良率才是關(guān)鍵的know-how。有業(yè)內人士表示，晶圓代工與 IC 設計的電路有關(guān)、不同的客戶(hù)有不同的電路結構，相當復雜。即便是一些做晶圓代工十幾年的大廠(chǎng)，良率還是不高、問(wèn)題多多。這一點(diǎn)在一些先進(jìn)制程上體現尤為明顯。比如AMD不滿(mǎn)格羅方德7nm的良品率，不得不將代工交給臺積電來(lái)做。

　　有數據顯示，純晶圓代工每片晶圓帶來(lái)的營(yíng)收在2014年達到頂峰，為1149美元，隨后緩慢下滑直到今年才迎來(lái)反彈。

　　IC insights最新的統計顯示，4大純晶圓代工廠(chǎng)每片晶圓的平均收入在很大程度上取決于工藝技術(shù)的最小特征尺寸。2018年，0.5μm/200mm每片晶圓的平均營(yíng)收(370美元)和小于20nm/300mm每片晶圓創(chuàng )造的營(yíng)收(6050美元)之間的差異超過(guò)16倍。

　　然而追趕第一名的過(guò)程中，總是不免各種掉鏈子的事情。一方面是自身技術(shù)實(shí)力的差距，另一方面，各家在業(yè)務(wù)戰線(xiàn)上也走了不少的彎路。

　　今年6月，格羅方德宣布全球裁員5%。在先進(jìn)制程方面，格羅方德也是一籌莫展，先是有消息稱(chēng)他們攻關(guān)7nm制程遇到問(wèn)題，隨后格羅方德在官網(wǎng)發(fā)布公告，要暫緩7nm制程的開(kāi)發(fā)，專(zhuān)注獲利高的14/12nm制程。

　　聯(lián)電也在今年宣布不投資12nm以下的先進(jìn)制程?，F在能做尖端技術(shù)的晶圓廠(chǎng)屈指可數。它成了難以輕易企及的市場(chǎng)，是真正有技術(shù)和服務(wù)能力的大廠(chǎng)的天下，比如臺積電、英特爾、三星。

　　其他晶圓代工的機會(huì )

　　目前，晶圓代工產(chǎn)業(yè)中有幾個(gè)正在快速增長(cháng)的行業(yè)：智能手機、高性能計算、自動(dòng)駕駛汽車(chē)以及物聯(lián)網(wǎng)。

　　但是并不是所有的芯片都需要像手機處理這樣，對制程有著(zhù)嚴苛的要求。在晶圓代工產(chǎn)業(yè)中，真正讓它們生存下來(lái)的是那些已經(jīng)非常成熟的制程。

　　根據IHS的統計，從工藝節點(diǎn)來(lái)看，各制程市場(chǎng)規模及占比分別為：16nm及以上工藝(2017：20%，104億美金)、16-28nm先進(jìn)工藝(2017：19%，101億美金)，28-90nm成熟工藝(30%，157億美金)，90nm以上的8 寸(28%，145億美金)，其他(3%，17億美金)。

　　中芯國際上半年營(yíng)收為17.22億美元，主要來(lái)源0.15/18um工藝，其次是45nm，最后是55/65nm。

　　即便是臺積電，其誕生于2001年的150/180nm也給臺積電帶來(lái)將近9%的營(yíng)收。

　　相較于先進(jìn)制程本質(zhì)上是標準CMOS制程的線(xiàn)寬之爭，成熟制程市場(chǎng)的樣貌可說(shuō)是百花齊放?；旌嫌嵦?、高電壓、射頻、微機電系統(MEMS)等制程技術(shù)，都可歸類(lèi)在成熟制程的大傘之下，應用產(chǎn)品則有各種感測器、微控制器(MCU)、電源管理( PMIC)、訊號收發(fā)器(Tranceiver)等。

　　以人工智能為代表的技術(shù)革命期，也是晶圓代工廠(chǎng)商們危和機并存的時(shí)刻，危險在于能否在制程、良率上取得突破，機會(huì )則在于新的產(chǎn)業(yè)機會(huì )，垂直的語(yǔ)音芯片、視覺(jué)芯片等。

　　像物聯(lián)網(wǎng)的芯片，汽車(chē)自動(dòng)駕駛雷達的芯片等等，這些也是成熟制程晶圓代工的主要戰場(chǎng)，28nm以上的工藝都可以搞定。當越來(lái)越多的晶圓代工廠(chǎng)瞄準同樣的方向，其競爭必然會(huì )更加白熱化。所以在成熟制程上，如果良品率差不多，打的就是價(jià)格戰?；蛘呤橇肀賾饒?chǎng)，從差異化晶圓代工入手。

　　臺灣的晶圓代工廠(chǎng)世界先進(jìn)就憑借電源管理芯片和指紋識別芯片出貨量的攀升，它們的第二季度的業(yè)績(jì)創(chuàng )歷史新高。

　　聯(lián)電正在和客戶(hù)聯(lián)合開(kāi)發(fā)，拓展新的特殊制程。RFSOI與MEMS，更是布局重點(diǎn)。格羅方德在轉型過(guò)程中，更加注重于跨技術(shù)組合之中實(shí)現各種功能豐富的方案。其中包括FD SOI平臺、RFSOI及高效能SiGe、類(lèi)比/混合訊號及其他技術(shù)，專(zhuān)門(mén)設計用于越來(lái)越多需要低功耗、即時(shí)連線(xiàn)能力及內建智慧功能的各種應用。

　　另外在先進(jìn)制程方面，一般往往是應用在像CPU以及GPU這樣需要高度集成的低功耗、高性能的芯片中。但由于智能手機出貨量的增速放緩以及加密數字貨幣價(jià)格的下跌，其需求并沒(méi)有大家預料中的增長(cháng)快速。

　　然而晶圓代工廠(chǎng)商還面臨一個(gè)新的問(wèn)題，現在的先進(jìn)制程未來(lái)也會(huì )成為成熟制程，這是必然的趨勢。

　　所以，擺在格羅方德、中芯國際以及聯(lián)電面前的問(wèn)題是，如何抓住當前物聯(lián)網(wǎng)以及人工智能技術(shù)擴張的機會(huì )，加大在成熟制程市場(chǎng)份額的話(huà)語(yǔ)權，同時(shí)繼續投入巨額資金在先進(jìn)制程的研發(fā)上，更長(cháng)遠點(diǎn)看的話(huà)，晶圓代工廠(chǎng)也可以考慮踏出自己的一畝三分地，從純粹的晶圓代工在往后延伸。

　　市場(chǎng)越來(lái)越大，無(wú)論是做小而美還是大而全，誰(shuí)能抓住機會(huì )，誰(shuí)就有可能以“農村包圍城市”的方式突圍。