30年前,当世界上只有一个IBM的时候,如今的半导体产业、计算机产业甚至软件产业在人们看来仅仅是作为IBM自身需要的一部分,正如你无法想象把一个人肢解为头、躯干、内脏再拼装在一起还能生
存一样,同样也无法相信不是由一个公司整合的产品能够工作。但是,随着Intel将计算机的核心---CPU作为单独产品供应生产之后,产业的细分开始在各个不同层面上形成如今的IDM企业。半导体成为了所有一切的基石,生产制造这一切也是每个IDM企业的必需,直到持续至20多年前。
晶圆代工走向整合
1987年,台积电(TSMC)成立之后,半导体产业经历了一次翻天覆地的变化,产业分工进一步细化,垂直整合和水平分工将半导体产业切割为多个相关联环节,纯粹进行制造的半导体代工业开始在我国台湾闪亮登场。甚至可以说,这样的代工生产直接为硅谷中小型Fabless设计公司的百花齐放提供了实现、生存的土壤。
随着时间的推移,半导体技术作为世界科技发展的基石,其越来越复杂的技术和生产实现的困难,促使产业分工的生态模式发生显著变化。晶圆代工厂开始向类似IDM的模式演进,向上游IC设计和下游封装测试着手,并致力于完善周边支撑产业,完成由“旗舰”到“航母”的飞跃。
事实上,目前的晶圆代工厂已经是一个非常大的“航母”体系了,但在发展模式上却出现了细微的差异。以台积电和联电这全球排名前二的晶圆代工厂为例,台积电充分贯彻当年张忠谋开局时的方针,将
产业分工进行到底,现在虽然也在进行IC设计和封装测试职能部分,但却是强调针对客户的需求提供服务性质支持,扩充的是本身的“航母”平台;而联电的方式则更像是组建一支在一个系统下的舰队,以
晶圆代工厂为核心,通过投资的方式支持上游IC设计公司,其相关企业联发科、联咏、联强等“联家军”业已成为世界知名的IC设计公司。
两家公司虽然做法不一,但无一不是将晶圆代工领域进行扩展,不再是纯粹停留在单一模式上。
曾领军上海宏力半导体的蔡南雄也谈过建立“虚拟IDM”的观点,任职宏力时蔡南雄曾如此分析,在整个半导体产业发展中出现精细化分工之后,一定会再次出现整合的局面,但这样的整合将不再是原有
的IDM模式,而是形成策略联盟的形式将Fabless的设计公司与晶圆代工厂联系在一起,出现“虚拟IDM”的新模式。
蔡南雄进一步解释,对于IC设计公司而言,目前多数是一家IC设计公司对应一家晶圆代工厂,对于IC设计公司而言,风险性是很高的。在此情形之下应该形成的是一家IC设计公司对应多家半导体晶圆厂,
进行代工多元化的概念生产,可以有效地保证生产的稳定性,降低风险。同时,IC设计公司可以在晶圆厂中得到更多的设计验证经验和流片生产经验,能够更加贴近市场,实现地域性的优势。
同居上海,内地最大的晶圆代工厂中芯国际的代工业发展更是吸收台积电和“联家军”的优点,一方面扩充特殊需求的产业环节部分,如在上海建立的掩模厂、合资建立为影像传感器配套的光学镜片部分
和成都封装厂等等,并积极扶植IC设计公司进行工艺调整,这样的策略颇为类似联电;而另一方面则是将本身做大、做强,在中芯国际内,专门为IC设计公司支持的设计服务团队就已经超过200人,还不包括与专门的设计服务公司之间的合作,这样的运作方式则是台积电的优势。可见中芯国际是在整合目前晶圆代工业中精华经验,探寻半导体制造业发展的更优模式。
代工厂整合“如履薄冰”
台积电(上海)有限公司,作为内地与台湾半导体制造业沟通的最大桥梁,一直以来承载着内地大多数无晶圆IC设计公司高端产品的制造。台积电(上海)有限公司总经理赵应诚分析目前半导体制造业发展
时表示,目前的代工厂并不是朝向真正意义上的IDM方向发展,因为目前大型IDM公司其完全是面向终端产品的应用要求与规格进行设计和开发。而台积电将服务向上下游延伸目的是为客户提供更完整的解
决方案,并非直接销售芯片,竞争关系完全不同。
诚然,半导体制造部分在代工厂作为独立环节出现之初,其角色定位已经使其触角不能够直接伸向终端客户---系统厂商的身上,否则必将触及利益矛盾的铁则。在晶圆代工厂向上游延伸的方式中还
有投资设计公司的方式,虽避开直接面向终端客户,但必然会受到同样在同一代工厂中生产的其他客户的质疑。晶圆代工厂在进行投资或扶植自己体系的IC设计公司时,必须权衡短期客户和长期客户的影响。事实上很难有公司能够做到“联家军”的规模,但即便是联电投资的项目也不是遍地开花,而是根据具体的产品市场进行划分。
赵应诚指出,就台积电而言,以晶圆制造的原有核心服务平台正在向上下游延伸,在基于产业分工的前提下,台积电可以与客户共同开发技术并提供相应服务。例如,为上游IC设计公司提供参考设计流
程等。此外封测部分会根据客户的特别需求而进行支持。台积电需要的是将自身的全方位服务进行不断优化,以帮助IC设计公司更快推出产品,加速上市时间。但是台积电仍会谨守不与客户竞争的原则。
大唐微电子技术总监杨延辉基于设计公司的角度分析,在晶圆代工厂向上下游延伸的过程中是非常危险的。尤其是对于IC设计公司而言,如果晶圆代工厂直接扶植自身体系的IC设计公司对其他设计公司
将造成非常大的威胁。但作为被扶植的IC设计公司,虽然短期内具有“背靠大树好乘凉”的感觉,但是并不利于设计公司的长期发展,而代工厂也将面临客户损失的危险。
不仅仅是上游存在风险,在晶圆厂向下游延伸中也并非风平浪静。台湾测试公司环邦驻内地人士分析,目前内地建设封装测试工厂最突出的当属中芯国际成都封装生产线,如果如同中芯国际规划的方式,成都封装厂只进行CIS(CMOS Iamage Sensor)部分的封装测试,对于其下游合作伙伴的关系影响并不大。因为目前中芯国际生产的产品范围是从30万~130万像素的CIS,主要集中在中低端领域部分
产品,而这一部分产品的生命周期并不会延续太久,对于合作伙伴的影响也不会太大,但如果未来成都厂的规划中还有其他项目进行,情况如何则难以确定。