模擬半導(dǎo)體巨頭向輕資產(chǎn)模式說不!

輕資產(chǎn)似乎是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的根本趨勢(shì)，F(xiàn)abless+Foundry模式已經(jīng)成為半導(dǎo)體發(fā)展的主流，諸多半導(dǎo)體廠商紛紛甩賣晶圓廠降低資產(chǎn)壓力，轉(zhuǎn)而將產(chǎn)能交付給代工廠以謀求更好的經(jīng)濟(jì)效益。但是，重點(diǎn)來了，輕資產(chǎn)只限于數(shù)字半導(dǎo)體領(lǐng)域，增加自有產(chǎn)能是各大巨頭競(jìng)相投資的重點(diǎn)，沒有先進(jìn)的工廠，你就別想稱霸模擬半導(dǎo)體市場(chǎng)。

這不就在這一兩天，安森美半導(dǎo)體宣布收購GLOBALFOUNDRIES位于紐約東菲什基爾(East Fishkill, New York)的300 mm晶圓廠，總代價(jià)為4.3億美元，其中1億美元已在簽署最終協(xié)議時(shí)支付，其余3.3億美元將在2022年年底支付，之后，安森美半導(dǎo)體將獲得該晶圓廠的全面運(yùn)營(yíng)控制權(quán)，該廠的員工將轉(zhuǎn)為安森美半導(dǎo)體的員工。借此機(jī)會(huì)，安森美成為繼TI，英飛凌、意法半導(dǎo)體之后，第四家擁有自己300mm晶圓廠的模擬企業(yè)，其中模擬老大TI已經(jīng)擁有兩家300mm晶圓廠。對(duì)安森美來說，這家源自IBM的工廠另一個(gè)額外的優(yōu)勢(shì)是最早通過美國國防部DoD認(rèn)證的可信代工晶圓廠。

在對(duì)待晶圓廠的策略上，相比于數(shù)字巨頭們輕資產(chǎn)的策略，模擬巨頭們則是紛紛自掏腰包改擴(kuò)建產(chǎn)能，這種截然不同的運(yùn)營(yíng)策略在一些綜合半導(dǎo)體巨頭上體現(xiàn)得更為直接，比如TI、ST等，一方面模擬電源和功率器件自己生產(chǎn)為主，另一方面則是數(shù)字業(yè)務(wù)多數(shù)交給代工廠進(jìn)行生產(chǎn)。這種涇渭分明的作法凸顯了模擬和數(shù)字兩種半導(dǎo)體產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)思路和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的差異，即數(shù)字芯片更在乎工藝節(jié)點(diǎn)，模擬芯片更在乎工藝材料。

很多人認(rèn)為這種區(qū)別是成本作祟，可是從公開的財(cái)務(wù)報(bào)表顯示，數(shù)字芯片企業(yè)的毛利率一般都比較低，甚至很多fabless的毛利率還沒有代工巨頭TSMC的47%高，反觀模擬企業(yè)的毛利率清一色的55%以上，典型例子模擬巨頭TI的毛利率高達(dá)65%，反觀靠著輕資產(chǎn)加高額專利收入成名的高通，毛利率只有60%，至于凈利率方面差距更明顯，還不到TI的三分之一。這意味著，代工廠拿到的部分利潤(rùn)其實(shí)是從Fabless的總體利潤(rùn)中分割走的，因此數(shù)字半導(dǎo)體廠商很大程度上是被Foundry所綁架，或者說這種模式所綁架，不得不選擇代工廠，背后的原因很簡(jiǎn)單，工藝演進(jìn)的越來越深入，工藝研發(fā)和fab升級(jí)的資本支出越來越不是數(shù)字半導(dǎo)體企業(yè)利潤(rùn)所能負(fù)擔(dān)得起的，因此不得不為了追求先進(jìn)工藝和成本優(yōu)勢(shì)，選擇了讓代工廠分一杯羹。

（圖片來源IC Insights）

但是對(duì)模擬產(chǎn)品來說就不一樣了，模擬產(chǎn)品的工藝演進(jìn)速度不快，競(jìng)爭(zhēng)沒有數(shù)字那么激烈，甚至新晉的初創(chuàng)公司很少也很難快速成功。這是一個(gè)需要積累經(jīng)驗(yàn)積累材料積累專利的行業(yè)，而模擬芯片競(jìng)爭(zhēng)中和設(shè)計(jì)同等重要的還有材料，這是模擬芯片相比于單純用硅生產(chǎn)的數(shù)字芯片最大的區(qū)別所在。甚至可以說，設(shè)計(jì)決定了模擬芯片性能的下限，而材料水平則決定了模擬芯片性能的上限。因此對(duì)模擬特別是功率半導(dǎo)體巨頭們來說，選擇用并不先進(jìn)的工藝不是問題，而選擇用先進(jìn)的材料才是關(guān)鍵，材料不僅要自己參與研發(fā)，還要自己生產(chǎn)才能更好保證其技術(shù)安全性和穩(wěn)定性，比如功率半導(dǎo)體巨頭英飛凌就斥巨資將分拆出去的奇夢(mèng)達(dá)的300mm晶圓廠買回然后改造成最大的功率半導(dǎo)體生產(chǎn)基地。

所以我們才會(huì)看到模擬半導(dǎo)體廠經(jīng)常帶給我們意想不到的驚喜，比如2014-2015年還在選擇4寸和6寸晶圓廠的Linear創(chuàng)造了華爾街利潤(rùn)率的年度紀(jì)錄，再比如MAXIM這家中等規(guī)模模擬公司選擇和力晶科技共同開發(fā)模擬300mm晶圓生產(chǎn)線。而最近兩三年，模擬廠的投資重點(diǎn)基本都集中在各種新材料的領(lǐng)域，隨著5G與新能源汽車的火爆，像SiC，GaN等材料的生產(chǎn)線長(zhǎng)期保持供不應(yīng)求的情況，產(chǎn)線擴(kuò)充早早排上各大廠商的投資日程，而5G最關(guān)鍵的RF部分的封裝制造成本甚至達(dá)到了每顆芯片30-40美元的水平。

另一方面，在生產(chǎn)安排上，IDM模式最大的優(yōu)勢(shì)就是可以更好的安排客戶的訂單進(jìn)行加急生產(chǎn)，模擬半導(dǎo)體的貶值速率沒有數(shù)字半導(dǎo)體那么快，其市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)也不大，但是其制造和封裝等流程受到的影響因素要比數(shù)字的更大，所以自己生產(chǎn)能夠更好的把握這個(gè)生產(chǎn)步驟，為客戶更好的供貨。特別的，模擬廠商的很多產(chǎn)品高利潤(rùn)源于高技術(shù)含量，還源于跟國防軍工等密切相關(guān)，這就要求企業(yè)最好有自己的生產(chǎn)廠滿足國防訂單的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)要求，基本上主要的模擬企業(yè)的fab都通過美國國防部的DoD認(rèn)證，比如上文的安森美自己的8寸廠就有類似認(rèn)證。如果沒有自己的工廠，要找有認(rèn)證的且在美國國內(nèi)的代工廠，就會(huì)對(duì)生產(chǎn)流程產(chǎn)生很大不確定因素。

其實(shí)從另一個(gè)角度看，模擬巨頭選擇自己生產(chǎn)的模式也有部分歷史原因。相比于數(shù)字芯片企業(yè)的短暫歷史，模擬巨頭可以算得上是老爺爺了。博通才24歲，高通的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)也不到20歲，可TI啊，ADI啊，都已經(jīng)是年過六旬的老牌企業(yè)了，即使是安森美這樣的，也都是傳統(tǒng)半導(dǎo)體巨頭分拆出來的，追究起來四五十歲總是有的。因此，作為曾經(jīng)統(tǒng)治半導(dǎo)體行業(yè)的IDM模式，習(xí)慣于穩(wěn)健的模擬企業(yè)因循守舊又能創(chuàng)造高額利潤(rùn)，何樂而不為。

不過，模擬代工也在低調(diào)發(fā)展，不同于三星TSMC等對(duì)Xnm工藝的極致追求，模擬代工拼的是服務(wù)，拿的很多是產(chǎn)能分?jǐn)偟挠唵?。其?shí)很多模擬的大廠在產(chǎn)能不均衡時(shí)也會(huì)選擇代工業(yè)務(wù)，一方面當(dāng)自己產(chǎn)能吃緊時(shí)，選擇代工幫忙加急生產(chǎn)訂單，另一方面，當(dāng)產(chǎn)能過剩時(shí)，選擇為部分小企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品代工補(bǔ)足產(chǎn)線產(chǎn)能節(jié)約成本。與此同時(shí)，這兩年模擬產(chǎn)品的利潤(rùn)高企，讓一些初創(chuàng)公司也介入到模擬行業(yè)，對(duì)代工的需求逐漸加大，模擬代工廠的數(shù)量也不斷擴(kuò)充，300mm也逐漸成為標(biāo)配，從早期只有中國的臺(tái)灣立锜、致新等代工廠，到現(xiàn)在大陸的模擬代工逐漸興起，比如華虹、華潤(rùn)和萬代等半導(dǎo)體代工廠紛紛上馬300mm，模擬代工的競(jìng)爭(zhēng)激烈也許會(huì)壓低部分標(biāo)準(zhǔn)器件的制造成本，這將對(duì)傳統(tǒng)的模擬半導(dǎo)體生產(chǎn)模式提出新挑戰(zhàn)。