晶圓代工(foundry)是一門好生意嗎?

為什麼 AMD 在 2009 年會把晶圓廠(fab)剝離,為什麼蘋果手上這麼多現金不建造自己的晶圓廠,為什麼英特爾願意放下矜持為其他公司晶圓代工(foundry),無廠半導體公司(fabless)的流行趨勢下,決定一個公司願意建造和維護自己晶圓廠與否的考慮因素有哪些?圓晶代工是一門好生意嗎?

  • 著名無廠半導體公司(fabless): Qualcomm, Broadcom, AMD, Nvidia, Marvell, Apple
  • 著名晶圓代工廠(foundries): TSMC (台積電), UMC, Globalfoundries, 三星半導體, IBM

相關問題:為什麼 Intel 的 14 nm 晶圓廠願意為 Altera 生產,涉足晶圓代工?


foundry這門生意可以說是半導體工業流程化的經典,可以理解為商品經濟自產自銷到生產和渠道分離的過程。有了foundry的存在,眾多IC設計公司或者廠家才能避免巨大的資金技術投入在fab上,轉而專註於design和IP的積累上,同時大大加快晶元的deliver周期。

foundry生意好不好,很難一概而論,要看利潤率,恐怕foundry確實比不上那些頂級fabless,但是foundry屬於贏家通吃,全世界容不下幾家foundry,只要存活了下來,利潤都能保持不錯的水準並且抗風險能力比一般fabless強多了,打個比喻foundry猶如一個基金「買了」眾多fabless的股票,只要大趨勢向上,個別股票漲跌的影響會小不少。當然foundry和大的fabless也互相影響,為了拿到大單,通常會專門對工藝進行優化。題外話,foundry生意可以說是台積電的張忠謀創立的,算是為數不多的華人原創的影響深遠business model。


謝邀。

從生意本身角度來談吧,Foundry有以下幾個特徵:

  1. 門檻高。一條生產線動輒幾十億美刀
  2. 相對壟斷。因為門檻高導致的,普通人投資不起。
  3. 議價能力強。這是由相對壟斷造成的,就這麼幾家,誰都不會虧本做生意。
  4. 運營困難。產能的調整是門技術活,沒有足夠的遠見很容易導致擴張太快而吃不飽,或者擴張不夠而吃不下。

所以呢,這是個好生意,但得家大業大的玩得起還得有足夠的遠見卓識。

Intel堅持自己的晶圓廠,主要是由PC年代追求CPU性能的特點決定的。如果縱覽過去的歷史,除了從Pentium 4 到 Core2Duo這個性能巨幅提升是由CPU設計貢獻的之外,其他的升級大多是由晶圓升級而貢獻的(如果有人還記得當年90nm的銅礦CPU帶來的巨大提升的話)。所以,PC年代,誰掌握的最新的晶圓技術,誰就贏得市場。

只可惜,現在大家追求的不是絕對的性能,所以晶圓技術的提升並不能帶來短期絕對的市場效益(相對的還是有的,例如蘋果的CPU如果用Intel 14nm生產那是立刻甩掉對手2年以上),但從長遠來看,晶圓廠還是半導體公司立足的根本。


首先有必要釐清一些概念。在這個問題里,我們至少可以看到三種半導體產業的business model。他們分別是IDM (Integrated device manufacturer)、Foundry和Fabless。AMD 在 2009 年把晶圓廠(fab)剝離是從IDM到abless的轉型。蘋果更多的是一個System House,不過這裡算它一個fabless,蘋果手上這麼多現金不建造自己的晶圓廠是說明它還沒有想好要不要做IDM。另外,三星半導體不應該算是foundry,它一直是IDM的代表。只是若干年前開始涉足foundry業務,最近的Intel也是如此。三星和Intel既有IDM的模式也有Foundry的模式,應該算是混業經營。在很多年以前,其實只有一種模式,就是IDM。如@張睿所說,拜張忠謀先生所賜,上個世紀80年代,半導體產業出現了一種新的商業模式——Foundary。Foundary業務的成長和很多fabless的發展是密不可分的。簡單小結一下,IDM就是自己設計晶元,自己製造;fabless就是只設計,不製造;foundary就是只製造,不設計。

然後我們再來看問題。晶圓代工是一門好生意嗎?回答很簡單,如果你能賺錢就是好生意,如果你不能賺錢就不能算是好生意。目前的foundary確實是一家獨大(參見Top Ten Foundries 2012),但是因為需求的多樣性,有些專註於niche market的foundary也有很好的利潤率。即使是工藝比較落後的生產線例如國內某條0,6微米線,也能賺錢。如果加入一些前提,這個問題會更有意思。

問題里的另外一些部分都可以歸入到「無廠半導體公司(fabless)的流行趨勢下,決定一個公司願意建造和維護自己晶圓廠與否的考慮因素有哪些?」,而Intel試水foundary業務的部分可以去看另外一個問題 —— 為什麼 Intel 的 14 nm 晶圓廠願意為 Altera 生產,涉足晶圓代工?

對於商業企業來說,考慮因素其實只有一個,能否更賺錢,能否更有利於自己的發展。

簡單說來,擁有自己的製造廠有兩個好處,方便自己控制成本,保證產品供應。如果不是三星把為蘋果代工的處理器每個漲價,估計也不會有人會問為什麼蘋果拿著那麼多現金不自己建一個晶圓廠。Nvidia就曾經抱怨TSMC不能全部滿足他們全部的28nm訂單,於是四處施加壓力,還放風要考慮建自己的fab,現在TSMC給了他們足夠的產能,不是也沒有聲音了?當你有訂單的時候,foundary來不及為你生產,直接影響你的營收。這時候你就想,我應該有自己的fab。

遺憾的是,這就像雨天打不到計程車想應該自己買車一樣。擁有自己的製造廠的成本更高。可以去查一下Intel每年的capex。在摩爾定律的作用下,為了保證自己的競爭力,廠商如Intel不得不持續地往裡面砸錢,建新廠,研發新的製程。為了有這麼多錢可以砸,Intel必須賣出足夠多的CPU,並保持很高的利潤率,否則賺來的錢不夠開銷,這個模式就持續不下去,經營就會出現問題。這些問題是任何一個從fabless轉型IDM的公司都必須考慮的。

個人覺得,fabless+foundry的模式是半導體產業的進步,是分工細化,專業化的體現。

額外補充一下,張忠謀先生前不久也提出一個觀點。他說,台積可以為某些大的fabless建專有工廠,只生產他們的晶元。我的第一個反應是Apple?


1.蘋果為什麼不自己做Fab,這是因為做Fab工廠是個專業活,他一代能穩定投入量產的生產線投入成本太高,蘋果本身自己就要更新更代的,蘋果就算再有錢,自己去搞也不一定比現有的幾個有Fab工廠(三星,台積電,以及UMC,GF等)做得好,花錢了不一定討好的事情,你是一個商人,你會任性的做這個決定嗎?蘋果是有錢,但沒有有錢到虧了點這些錢沒事的地步。顯然,作為一個做產品的有話語權的客戶,挑選兩個Fab工廠作為甲方,和他們合作,讓他們之間互相競爭,才是最實際,蘋果用這個策略就能得到最大化的收益了,還干麻要這麼吃力不討好的?這個道理都不懂嗎?稍為做過生意的,懂一點供應鏈的人用腳想都知道了。你是不知道建一個Fab和多難而已。。。
2.英特爾為什麼放下身段?還是這個道理了,要賺錢嘛, Altera又不是英特爾自家的業務的直接和潛在競爭對手,Altera做的東西不是消費和伺服器市場,英特爾有產能,放著不用,那不是一個浪費嘛?哎,所以啊題主問這些問題真的是有點小白了,是個學生么?生意場上哪有身不身段的,都是利益說了算。


專業


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