6月21日英特爾宣布分拆代工業(yè)務(wù)，計劃將設(shè)計與制造徹底分開，二者成為客戶與供應(yīng)商的關(guān)系。這次改旗易幟意味著這艘IDM旗艦在猶豫十年之后，終于放下設(shè)計與代工一把抓的包袱。分拆之后，英特爾設(shè)計的芯片可以像AMD那樣讓臺積電代工，在臺積電最新制造技術(shù)的加持下，它將有更多底氣與AMD競爭；英特爾的代工也因為與芯片設(shè)計部分分離，徹底卸下了友商的身份，將有機會接到蘋果的訂單。一拍兩散，反而全局皆活。

強大如英特爾也不得不對規(guī)律低頭，國內(nèi)IDM企業(yè)以及一心從Fabless轉(zhuǎn)型IDM的企業(yè)，應(yīng)該從中借得一二真昧。從純粹IDM到Fabless+Foundry，是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)典進(jìn)化路線。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展史和分工趨勢看，專心做Fabless或Foundry，都比IDM效果好。從生產(chǎn)力發(fā)展的大維度看，產(chǎn)業(yè)分工越細(xì)生產(chǎn)效率越高是被廣泛驗證的真理，半導(dǎo)體自然也不是產(chǎn)業(yè)規(guī)律的“法”外之地，中國半導(dǎo)體更沒有特殊可講。

什么是IDM？

IDM是指Integrated Device Manufacturing，整合設(shè)備生產(chǎn)模式，是芯片領(lǐng)域的一種設(shè)計生產(chǎn)模式，這種模式白話說就是啥都自己做，從芯片設(shè)計、制造、封裝到測試，一家公司覆蓋整個產(chǎn)業(yè)鏈的模式。這樣的模式對公司實力的要求非常高，全球也只有有數(shù)的幾家公司有這樣的實力，如英特爾、三星，德州儀器等超大型公司。與IDM對應(yīng)的還有2種模式，F(xiàn)abless模式和Foundry模式。


Fabless

Fabless是指無工廠模式，就是只做芯片設(shè)計和銷售，其它環(huán)節(jié)全都使用外部資源，使用這種模式的有高通、聯(lián)發(fā)科等公司。之前華為也是這種模式，在上下游產(chǎn)業(yè)鏈配合比較好的條件下，可以使用這種模式，很明顯，在美國的打壓下，華為逐漸不具備使用這種模式的條件。


Foundry

Foundry是指代工廠模式，就是不負(fù)責(zé)芯片設(shè)計，只進(jìn)行芯片生產(chǎn)的模式，這類廠商處于產(chǎn)業(yè)鏈的下游，根據(jù)上游廠商的設(shè)計方案進(jìn)行代工生產(chǎn)，這類公司有臺積電、格羅方德、聯(lián)華電子、中芯國際等。

其實芯片產(chǎn)業(yè)鏈中還有一個環(huán)節(jié)OSAT，封裝測試環(huán)節(jié)，但由于處于產(chǎn)業(yè)鏈的最下游，對芯片設(shè)計生產(chǎn)模式也基本無影響，所以并沒有把它單獨列為一種設(shè)計生產(chǎn)模式。


IDM模式的轉(zhuǎn)變

回顧芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程，在上世紀(jì)60年代起步初期，行業(yè)廠商均采用的是IDM運營模式，即芯片設(shè)計、制造、封測都由自己完成。

經(jīng)過多年的發(fā)展，隨著以臺積電為代表的Foundry的興起，給產(chǎn)業(yè)模式帶來了新的沖擊。過去20年，“Fabless+Foundry”模式成為半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的主要推手。

根據(jù)IC insights數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在1999-2020年間，相對于IDM廠商，全球前50 Fabless廠商的總營收增速更快、年平均增速達(dá)13.0%。Fabless廠商在其細(xì)分行業(yè)的市場占有率和話語權(quán)隨之穩(wěn)步提升。

而作為IDM模式中流砥柱的模擬芯片市場，也正在迎來新的波動。

不同于數(shù)字芯片對先進(jìn)工藝制程和分析處理能力的持續(xù)追求，模擬芯片重在安全而精確地實現(xiàn)單一功能，更追求產(chǎn)品穩(wěn)定性。

由于模擬芯片影響著信號處理、信號轉(zhuǎn)換和電力調(diào)節(jié)等基礎(chǔ)性性能，在電子終端中，可將模擬芯片比作下層基礎(chǔ)而將數(shù)字芯片比作上層建筑，即：數(shù)字芯片決定著終端設(shè)備的高端化程度，而模擬芯片影響著終端設(shè)備的基礎(chǔ)性能和數(shù)字芯片功能實現(xiàn)的穩(wěn)定度。

因此，在生產(chǎn)模式上，模擬芯片與數(shù)字芯片有很大不同，相較于以Fabless+Foundry模式見長的數(shù)字芯片廠商，IDM是模擬芯片廠商比較傾向的模式，以TI、ADI、瑞薩電子和安森美半導(dǎo)體等為代表的全球前十的模擬廠商均采用IDM模式。

IDM模式中，模擬廠商可以針對產(chǎn)品需求來調(diào)試自身的工藝，讓設(shè)計和工藝的結(jié)合度更緊密。此外，IDM公司還可以同步開展產(chǎn)品設(shè)計和工藝研發(fā)工作，研發(fā)設(shè)計部門和制造部門快速溝通，縮短開發(fā)時間。

而如今，隨著IDM運營模式下成本的大幅提升和第三方代工廠的崛起，模擬芯片行業(yè)的“樹林”里分出了兩條路。

一眾模擬IDM大廠轉(zhuǎn)向Fablite

與TI相比，隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展的變化，ADI、安森美、瑞薩電子等模擬大廠選擇將相當(dāng)大的一部分產(chǎn)能外包給代工廠，由傳統(tǒng)的模擬IDM逐漸走向了Fablite模式。

Fablite模式是指IDM+Fabless的綜合，是一種輕晶圓模式，即IDM企業(yè)將部分制造業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)由協(xié)力廠商代工，自身則保留一部份制造業(yè)務(wù)。

Fablite模型由IDM演化而來，是企業(yè)降低投資風(fēng)險的一種策略。

實際上，早在10年前，F(xiàn)ablite模式已經(jīng)被提出。據(jù)IC Insights調(diào)查顯示，在2014年之前的5年里，全球有72家晶圓廠被關(guān)閉，其中8英寸和6英寸晶圓廠高達(dá)65%，12英寸晶圓廠占11%。這意味著全球半導(dǎo)體行業(yè)不愿意承受巨大的產(chǎn)能壓力，正在走向Fablite或Fabless。

當(dāng)時歐洲的模擬芯片企業(yè)先知先覺，比如恩智浦、ST和英飛凌等，都較早開始實施Fablite策略。比如2015年恩智浦收購飛思卡爾后，就很少再展開其他大的收購，更多時候是不斷剝離一些業(yè)務(wù)。ST和英飛凌等也都執(zhí)行Fablite策略，出于利潤最大化的考慮將部分產(chǎn)能委外代工。

日本在過去幾年間陸續(xù)關(guān)停了大量晶圓廠。去年瑞薩電子宣布，2022年將關(guān)閉位于日本山口縣的6英寸晶圓制造廠，將部分能轉(zhuǎn)移到其它8英寸廠，部分產(chǎn)品停產(chǎn)。實際上2020年時，瑞薩就已經(jīng)宣布關(guān)閉其位于高知縣的6英寸晶圓廠。

瑞薩高管Sailesh Chittipeddi表示，雖然公司依然堅持芯片自主制造計劃，但先進(jìn)工藝節(jié)點會選擇外包給臺積電等代工廠。他說：“從長遠(yuǎn)來看，更先進(jìn)的節(jié)點我們將不得不依賴第三方，對于任何比成熟工藝的40納米更高級的芯片，我們都必須依賴代工合作伙伴。”

即使在經(jīng)歷了2021年全球芯片產(chǎn)能短缺問題后，瑞薩電子也表示，即使日本政府推動振興本土半導(dǎo)體制造業(yè)，仍會選擇將先進(jìn)的工藝節(jié)點外包給臺積電等代工廠，專注于成本控制。

近日，瑞薩電子在媒體溝通會上強調(diào)了其一直堅持的Fablite策略，增加了前端和后端流程的外包占比。截至2022年，瑞薩電子自產(chǎn)比例不到一半，前后端工藝均為40%。

瑞薩電子總裁兼首席執(zhí)行官Hidetoshi Shibata表示，“瑞薩將繼續(xù)投資自己的工廠，但總體而言，將提高代工/OSAT 外包的比例。尤其是前端工藝，我們會讓自己工廠和代工廠的定位更容易理解。” 例如，先進(jìn)的工藝使用代工廠。對于更成熟的工藝將使用自己工廠和代工廠的“混合模式”。

安森美近期也在轉(zhuǎn)變策略，由傳統(tǒng)IDM模式向更加靈活的Fablite模式轉(zhuǎn)型。近年來，安森美已經(jīng)賣掉了其位于美國緬因州南波特蘭、比利時Oudenaarde、愛達(dá)荷州波卡特洛的200mm晶圓廠，以及位于日本的新瀉工廠。

同時，安森美逐漸退出小規(guī)模晶圓廠，將重心轉(zhuǎn)向300mm晶圓的產(chǎn)能，并提高通用封裝后端廠的靈活性，進(jìn)一步加大該部分的外部產(chǎn)能，其外部產(chǎn)能從2021年的34%增加到現(xiàn)在的約45%。

這種轉(zhuǎn)型再疊加公司其他的戰(zhàn)略調(diào)整，讓安森美過去幾年獲得了不錯的業(yè)績表現(xiàn)。2022財年，安森美收入同比增長24%至創(chuàng)紀(jì)錄的83億美元，毛利率亦創(chuàng)新高。


本土功率IDM大廠，不甘示弱

對本土半導(dǎo)體廠商來說，IDM廠商是相對稀有的，因為建造晶圓產(chǎn)線的費用實在過于昂貴，不是普通的中小企業(yè)可以負(fù)擔(dān)得起的，即便如此，我國依然有不少功率IDM廠商，這與功率半導(dǎo)體本身的產(chǎn)業(yè)性質(zhì)有著莫大的關(guān)系。去年，在一眾海外功率半導(dǎo)體廠商不斷漲價，和延長交貨的影響下，本土功率IDM廠商開始嶄露頭角，迎來了前所未有的發(fā)展新機遇。今年下半年，面對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)寒冬，他們的擴產(chǎn)勢頭也是絲毫不減。

10月14日，士蘭微披露再融資預(yù)案，65億元募集資金將用于SiC功率器件生產(chǎn)線等項目的建設(shè)。公告顯示，SiC功率器件生產(chǎn)線建設(shè)項目投資總額為15億元，在士蘭明鎵現(xiàn)有芯片生產(chǎn)線及配套設(shè)施的基礎(chǔ)上，通過購置生產(chǎn)設(shè)備提升SiC功率器件芯片的產(chǎn)能，用于生產(chǎn)SiC MOSFET、SiC SBD 芯片產(chǎn)品；項目達(dá)產(chǎn)后，將新增SiC MOSFET芯片12萬片/年、SiC SBD芯片2.4萬片/年的生產(chǎn)能力。

另一家功率巨頭時代電氣則投資百億元擴產(chǎn)功率器件項目。9月底時代電氣發(fā)布公告稱，控股子公司中車時代半導(dǎo)體擬投資中低壓功率器件產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項目，項目投資總額約111.2億元，主要投資項目包含宜興子項目和株洲子項目。其中，宜興子項目投資金額約58.3億元，產(chǎn)品主要用于新能源汽車領(lǐng)域；株洲子項目投資金額約52.9億元，產(chǎn)品主要應(yīng)用于新能源發(fā)電及工控、家電領(lǐng)域。

從時代電氣最新一季度的財報來看，其業(yè)績確實十分喜人。今年前三季度時代電氣實現(xiàn)營業(yè)收108.76億元，同比增長27.56%，其中新興裝備產(chǎn)品收入同比增長約1.37倍，細(xì)分來看，時代電氣功率半導(dǎo)體器件實現(xiàn)營業(yè)收入12.92億元，同比增長77.82%，可以說實現(xiàn)了飛速增長，也從側(cè)面證實了功率半導(dǎo)體的景氣市場。

除了擴產(chǎn)外，近期不少IDM大廠的功率半導(dǎo)體項目也取得了新進(jìn)展，比如長沙比亞迪半導(dǎo)體8英寸汽車芯片生產(chǎn)線9月5日順利完成安裝，并啟動生產(chǎn)調(diào)試預(yù)計10月初正式投產(chǎn)；9月，捷捷微電高端功率半導(dǎo)體項目主體已完工。捷捷微電曾在今年上半年發(fā)布公告稱，將在“高端功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項目”的基礎(chǔ)設(shè)施及配套的基礎(chǔ)上，建設(shè)總投資約6.5億元的二期項目，擬采用芯片線寬0.13微米先進(jìn)工藝制程。

對中國的啟示

Fab與Fabless分離已經(jīng)有相當(dāng)多的成功案例了。AMD將晶圓制造業(yè)務(wù)剝離出售成為Fabless企業(yè)，才有了今天十大代工廠中的GlobalFoundries。高通從成立之初就堅定地選擇Fabless模式，小步快跑成長為今日之巨頭。為了解決產(chǎn)能焦慮，高通的思路是選擇綁定Foundry的產(chǎn)能，使自己能夠靈活應(yīng)對市場需求的變動。英飛凌、恩智浦、TI等IDM巨頭也在紛紛轉(zhuǎn)型Fablite。

這些案例幾乎耳熟能詳，其中的道理大家也都懂，但家家都有本難念的經(jīng)。否則英特爾也不會拖到今天。而國內(nèi)企業(yè)各有自己的特殊情況，所以才有了各種Fabless卻不斷有轉(zhuǎn)型IDM的沖動。

國內(nèi)Fabless有充分的訴求，一方面，自建Fab可以解決產(chǎn)能緊張時期，小體量Fabless產(chǎn)品的產(chǎn)能問題。另一方面，自建Fab可以靈活應(yīng)對產(chǎn)品需求的快速變化，從設(shè)計和Fab兩頭提升研發(fā)效率。所以這些Fabless擁有Fab的想法無可厚非。

但有利因素綜合起來沒有風(fēng)險那么大，自建Fab投資大、周期長，會造成設(shè)計公司資金、精力的分散，短期內(nèi)影響設(shè)計公司實力提升，在調(diào)整周期影響企業(yè)生存。

第一，F(xiàn)oundry是開放式平臺，擁有技術(shù)多元化、產(chǎn)品多元化、客戶群體多元的優(yōu)勢，因此對其產(chǎn)能的需求屬于“東方不亮西方亮”。相比之下，IDM企業(yè)產(chǎn)線是為了滿足自身產(chǎn)能需求，產(chǎn)品單一，客戶更是唯一，受市場需求變動和企業(yè)自身經(jīng)營狀況的影響較大。尤其是在市場需求不景氣的情況下，IDM產(chǎn)線閑置風(fēng)險高。當(dāng)市場需求旺盛且企業(yè)競爭力強勁的情況下，IDM產(chǎn)線會滿載；但進(jìn)入產(chǎn)能過剩期，IDM產(chǎn)能空置的風(fēng)險就陡然升高。在海外，IDM多是巨頭選擇的方式。而國內(nèi)設(shè)計公司的體量還遠(yuǎn)沒有海外巨頭大，其工藝水平、風(fēng)險抵御能力都還有所欠缺。

第二，國內(nèi)IDM企業(yè)體量小，多為單一產(chǎn)品，產(chǎn)能需求不大。產(chǎn)線則講求規(guī)模效應(yīng)，很多IDM企業(yè)多年內(nèi)難以收回產(chǎn)線投資。粗略估算建設(shè)一條12吋生產(chǎn)線需要20億美元起步，后續(xù)還要擴大產(chǎn)能，每年還需要投入高昂的研發(fā)和運營費用。即便是英特爾這樣的老牌IDM巨頭，在先進(jìn)工藝研發(fā)突破上也難以憑一家之力，不得不下場做起“Foundry”。

第三，國內(nèi)的Fabless規(guī)模都很小，營收超過十億美元的企業(yè)只有少數(shù)，產(chǎn)能需求較小，其向IDM轉(zhuǎn)型僅是一時的需求。若身上真壓上個Fab，則猶如小馬拉大車。設(shè)計公司如果對Fab控股過多，則會造成較大拖累，進(jìn)而整個國內(nèi)設(shè)計業(yè)進(jìn)步速度也堪憂。

總之，不能因為一時產(chǎn)能需求，而背上長期的包袱。如果擔(dān)心市場多變，未來產(chǎn)能緊張，可以學(xué)習(xí)高通提前鎖定產(chǎn)能的模式。這筆賬很好算，鎖定產(chǎn)能要花多少錢，自建產(chǎn)能又要花多少錢？