全球第三大半導體代工廠(chǎng)，GlobalFoundries的崛起之路

在其短短14年的歷史中，GlobalFoundries已躍升至全球第三大芯片代工廠(chǎng)?？偛课挥诩~約州北部的 GlobalFoundries 并不是一個(gè)家喻戶(hù)曉的名字，因為它生產(chǎn)的半導體是由其他公司設計和銷(xiāo)售的。

但它正在悄然為幾乎所有聯(lián)網(wǎng)設備提供動(dòng)力。 

GlobalFoundries 首席執行官托馬斯·考爾菲爾德 (Thomas Caulfield) 告訴 CNBC：“看看你家中的每臺電子設備，我敢打賭，每臺設備中都至少裝有一塊 GlobalFoundries 芯片?！?/span>

從智能手機和汽車(chē)到智能揚聲器和支持藍牙的洗碗機，格羅方德芯片廣泛應用于各種產(chǎn)品中。它們還用于運行生成人工智能模型的服務(wù)器中，這個(gè)市場(chǎng)蓬勃發(fā)展得如此之快，以至于芯片制造商英偉達 市值已超過(guò) 1 萬(wàn)億美元，預計本季度銷(xiāo)售額增長(cháng) 170%。

在生成式人工智能中，GlobalFoundries 并不專(zhuān)注于制造用于訓練 ChatGPT 等大型語(yǔ)言模型的強大圖形處理單元 (GPU)。相反，該公司正在制造執行電源管理、連接顯示器或實(shí)現無(wú)線(xiàn)連接等功能的芯片。

Caulfield 表示，人工智能是“我們行業(yè)在未來(lái)八年翻一番的催化劑，格芯將在這個(gè)機會(huì )中獲得公平的份額，甚至更多?！?/span>

五年前，格羅方德大膽放棄領(lǐng)先芯片領(lǐng)域，退出了臺積電獲勝的競賽。 

現在，隨著(zhù)與中國的緊張關(guān)系引發(fā)人們對世界對臺積電依賴(lài)的擔憂(yōu)，以及美國和中國在出口管制方面展開(kāi)技術(shù)拉鋸戰，格羅方德發(fā)現自己遠遠超出了地緣政治的十字準線(xiàn)。該公司已斥資約70億美元擴大在新加坡、德國、法國和紐約州北部的生產(chǎn)。

CNBC 前往紐約州馬耳他，親眼目睹 GlobalFoundries 新增 800 英畝的制造工廠(chǎng)，詢(xún)問(wèn)該公司計劃如何在開(kāi)發(fā)日常設備仍必不可少的舊芯片的同時(shí)保持領(lǐng)先地位。

“這對每個(gè)人來(lái)說(shuō)都很成功”

故事開(kāi)始于 2009 年，當時(shí)Advanced Micro Devices決定將其制造業(yè)務(wù)拆分為一家獨立的公司，并完全專(zhuān)注于芯片設計。新成立的 GlobalFoundries 接管了 AMD 位于德國德累斯頓的芯片制造廠(chǎng)。當時(shí)，它是 AMD 與阿布扎比政府技術(shù)投資部門(mén)的合資企業(yè)。穆?tīng)柡诘?span style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">當時(shí)在 AMD 工作。

“我們的 AMD 創(chuàng )始人杰里·桑德斯 (Jerry Sanders) 說(shuō)過(guò)，‘真正的男人擁有晶圓廠(chǎng)?！?nbsp;因此，將晶圓廠(chǎng)從 AMD 剝離出來(lái)成立自己的公司的想法確實(shí)是一件大事，”Moorhead 說(shuō)。他補充道，AMD“必須這樣做”，因為“領(lǐng)先晶圓廠(chǎng)的費用每?jì)扇昃蜁?huì )翻一番。目前我們正在考慮對園區進(jìn)行超過(guò) 1000 億美元的投資?！?/span>

最初幾年，AMD 是 GlobalFoundries 唯一的主要客戶(hù)。AMD 自此成長(cháng)為 Nvidia在 GPU 設計方面的主要競爭對手。

“我認為這對每個(gè)人都有好處，”穆?tīng)柡诘抡f(shuō)。

GlobalFoundries 于 2009 年開(kāi)始在馬耳他建造新的晶圓廠(chǎng)和未來(lái)的總部。第二年，它通過(guò)收購特許半導體公司擴展到新加坡。到2015年，它收購了IBM內部半導體部門(mén)，接管了佛蒙特州和紐約的生產(chǎn)基地。到 2018 年，GlobalFoundries 的市值已達 60 億美元。

“不幸的是，它的戰略無(wú)法產(chǎn)生盈利或自由現金流，”考爾菲爾德說(shuō)?！耙虼?，在 2018 年，當我成為 GlobalFoundries 的首席執行官時(shí)，我們決定進(jìn)行戰略調整，集中我們所有的精力、所有的研發(fā)和所有的資本部署，以成為這些重要芯片領(lǐng)域的佼佼者。這就開(kāi)始了使我們公司扭虧為盈的旅程?！?/span>

迄今為止，GlobalFoundries 只生產(chǎn) 12 納米及以上的芯片，或者所謂的“基本”芯片。 

“如果你進(jìn)行安全支付交易，無(wú)論是在你的****上還是在你的智能移動(dòng)設備上，我們都會(huì )制造可以做到這一點(diǎn)的芯片，”考爾菲爾德說(shuō)?！澳矚g相機拍攝的照片嗎？我們制造驅動(dòng)相機的圖像傳感器處理器。您喜歡手機的電池壽命嗎？我們制造 PMIC，即電源管理 IC，確保對這些設備的電源進(jìn)行管理。設備?！?/span>

GlobalFoundries 向 CNBC 表示，在 2021 年芯片短缺期間，該芯片已全部售罄。同年，該公司在納斯達克上市。

研究公司 Futurum Group 首席執行官丹尼爾·紐曼 (Daniel Newman) 表示：“最終，我們確實(shí)需要這些芯片?！?nbsp;“我們發(fā)現這一點(diǎn)是因為我們的停車(chē)場(chǎng)停滿(mǎn)了皮卡車(chē)，但由于無(wú)法放入 ECU 或無(wú)法安裝電動(dòng)座椅而無(wú)法運輸。因此 GlobalFoundries 的市場(chǎng)需求非常強勁?！?/span>

全球增長(cháng)

GlobalFoundries 是全球排名前五的芯片代工廠(chǎng)中唯一一家總部位于美國的公司，另外四家分別是中國大陸的中芯國際、在韓國和美國設有晶圓廠(chǎng)的三星以及聯(lián)華電子和臺積電，都在中國臺灣?？挤茽柕抡f(shuō)：“臺灣的半導體制造不僅高度集中在臺積電和聯(lián)華電子之間，而且臺積電的規模是其他四家公司總和的兩倍?！?/span>

臺積電生產(chǎn)了全球90% 以上最先進(jìn)的微芯片，這在供應鏈積壓期間造成了脆弱性。與格羅方德一樣，臺積電也生產(chǎn)舊節點(diǎn)?？挤茽柕卤硎?，GlobalFoundries 絕對會(huì )追擊臺積電。

考爾菲爾德說(shuō)：“我們不僅有抱負，而且我們認為在某些領(lǐng)域我們已經(jīng)取得了勝利?！?nbsp;他提到了他公司的射頻芯片和絕緣體硅技術(shù)。

“在功率方面，絕緣體上的硅是一個(gè)巨大的差異化因素，而臺積電沒(méi)有使用它，”穆?tīng)柡诘抡f(shuō)。

在地緣政治動(dòng)蕩之際，GlobalFoundries 正在投資約 70 億美元，以增加世界風(fēng)險較低地區的產(chǎn)能。

在新加坡，該公司剛剛完成了耗資40 億美元的擴建工程，據稱(chēng)這使其成為該國最先進(jìn)的晶圓廠(chǎng)。6月，與意法半導體敲定交易在法國克羅爾建立合資工廠(chǎng)。 

然而，并非所有的全球擴張努力都進(jìn)展順利。2017年，格羅方德制定了在中國成都建設晶圓廠(chǎng)的宏偉計劃。2020年，它退出了。

“事實(shí)證明，我們在世界各地已經(jīng)擁有三個(gè)相對較大的設施，但負荷嚴重不足，”考爾菲爾德說(shuō)?！霸谖覀儫o(wú)法填補現有產(chǎn)能的情況下增加更多產(chǎn)能只會(huì )給我們造成更大的經(jīng)濟漏洞?！?/span>

美國最近對向中國輸送先進(jìn)技術(shù)的芯片公司頒布了一系列出口禁令。GlobalFoundries 表示，由于只生產(chǎn)較舊的節點(diǎn)，因此受到的影響“非常小”。

在美國制造芯片

盡管 GlobalFoundries 的芯片被認為是傳統節點(diǎn)，但所需的流程和資源仍然極其復雜。Caulfield 表示，每塊硅片在馬耳他工廠(chǎng)的 90 天內至少要經(jīng)過(guò) 1,000 個(gè)步驟。該過(guò)程需要大量的清潔、冷卻和化學(xué)處理，需要使用大量的水。GlobalFoundries 表示，Fab 8 每天使用約 400 萬(wàn)加侖的水，其中 65% 被回收。

“紐約州北部是獲得優(yōu)質(zhì)和豐富水資源的好地方，”考爾菲爾德說(shuō)。

馬耳他工廠(chǎng)負責人 Hui Peng Koh 表示，所有重型機械每天還需要約 2 吉瓦的電力。她說(shuō)這足以“管理一座小城市”。

“我想說(shuō)，我們成本最低的電力是在美國，”考爾菲爾德說(shuō)?！拔覀冊诩~約州北部（該設施所在地）的大部分電力都來(lái)自水力發(fā)電，因此它是一種更環(huán)保的電力。在歐洲和新加坡，大部分電力都來(lái)自天然氣?！?/span>

然后是人力。GlobalFoundries 在全球擁有 13,000 名員工。大約有 1,500 人向馬耳他的 Koh 匯報。她告訴 CNBC，“吸引人才來(lái)到世界這一地區具有挑戰性”。

GlobalFoundries 最近設立了第一個(gè)在美國注冊的學(xué)徒計劃，旨在幫助佛蒙特州和紐約州培養半導體勞動(dòng)力。7月，臺積電將亞利桑那州工廠(chǎng)建設的延誤歸咎于熟練勞動(dòng)力短缺。

材料和建筑工程的高昂成本也使得在美國建造晶圓廠(chǎng)比亞洲大部分地區更昂貴，因此公共補貼一直是生產(chǎn)回流的關(guān)鍵。GlobalFoundries 表示，紐約為馬耳他晶圓廠(chǎng)投入了超過(guò) 20 億美元。該公司還申請了520 億美元的國家 CHIPS 和科學(xué)法案的資金。專(zhuān)注于 12 納米及以上工藝也有助于該公司降低成本。

GlobalFoundries 表示，其馬耳他工廠(chǎng)每年生產(chǎn) 40 萬(wàn)片晶圓。雖然考爾菲爾德不愿透露晶圓的具體價(jià)格，但他表示，在任何特定時(shí)間，“在這 90 天內都會(huì )有價(jià)值約 5 億美元的庫存來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)品?！?/span>

GlobalFoundries 大量生產(chǎn)關(guān)鍵芯片的主要客戶(hù)是全球最大的無(wú)晶圓廠(chǎng)芯片公司，其中包括高通、AMD、NXP和英飛凌。 

最終，它的許多芯片最終進(jìn)入了汽車(chē)、航空航天和美國國防工業(yè)。

GlobalFoundries 以通過(guò)大型獨家交易生產(chǎn)“特種芯片”而聞名，例如6 月份與洛克希德·馬丁公司就某些芯片的在岸生產(chǎn)達成的交易，以及最近與美國國防部達成的價(jià)值 30 億美元的協(xié)議。

紐曼表示，GlobalFoundries 擁有大約 50 項此類(lèi)長(cháng)期協(xié)議。

“他們實(shí)際上是在說(shuō)，‘我們將建立穩定的利潤承諾能力，如果市場(chǎng)發(fā)生變化，我們將遵守協(xié)議書(shū)，’”他說(shuō)。

對于受芯片短缺影響最嚴重的公司來(lái)說(shuō)，與 GlobalFoundries 達成的協(xié)議可以防止這種情況再次發(fā)生。今年二月，通用汽車(chē)在馬耳他工廠(chǎng)預留了獨家產(chǎn)能。

“通用汽車(chē)，他們的生產(chǎn)線(xiàn)因成本非常低的零部件而受到阻礙，因為他們無(wú)法獲得足夠的零部件，”穆?tīng)柡诘抡f(shuō)?！巴ㄓ闷?chē)的決定是，供應鏈風(fēng)險太大。我們將直接去找格芯?！?/span>

GlobalFoundries 表示，汽車(chē)是其增長(cháng)最快的領(lǐng)域之一。它為汽車(chē)生產(chǎn)多種不同類(lèi)型的芯片：用于電動(dòng)座椅、安全氣囊和制動(dòng)的微控制器；相機和激光雷達的傳感芯片；以及電動(dòng)汽車(chē)的電池管理芯片。

與此同時(shí)，格羅方德的智能手機業(yè)務(wù)增長(cháng)正在放緩，同時(shí)整個(gè)行業(yè)也出現放緩。GlobalFoundries 在 12 月和 1 月解雇了 800 名員工，并發(fā)布了弱于預期的第三季度收入指引。

“去年智能移動(dòng)設備占我們收入的 46%，”Caulfield 說(shuō)?！半m然去年增長(cháng)了，但前年增長(cháng)了 50%。因此，我們一直在努力建立其他業(yè)務(wù)并變得更加平衡，而不是對智能移動(dòng)設備擁有如此高的曝光度?！?/span>