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模拟半导体巨头向轻资产模式说不!

—— 安森美收购格芯晶圆厂再次证明IDM才是模拟半导体强大的根本
作者:李健时间:2019-04-24来源:EEPW收藏
编者按:安森美收购格芯晶圆厂再次证明在模拟和电源半导体方面,轻资产只限于数字半导体领域,增加自有产能是各大巨头竞相投资的重点,没有先进的工厂,你就别想称霸模拟半导体市场。

轻资产似乎是半导体产业发展的根本趋势,Fabless+Foundry模式已经成为半导体发展的主流,诸多半导体厂商纷纷甩卖降低资产压力,转而将产能交付给代工厂以谋求更好的经济效益。但是,重点来了,轻资产只限于数字半导体领域,增加自有产能是各大巨头竞相投资的重点,没有先进的工厂,你就别想称霸半导体市场。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201904/399837.htm

这不就在这一两天,半导体宣布收购GLOBALFOUNDRIES位于纽约东菲什基尔(East Fishkill, New York)的300 mm,总代价为4.3亿美元,其中1亿美元已在签署最终协议时支付,其余3.3亿美元将在2022年年底支付,之后,半导体将获得该的全面运营控制权,该厂的员工将转为半导体的员工。借此机会,安森美成为继TI,英飞凌、意法半导体之后,第四家拥有自己300mm晶圆厂的企业,其中老大TI已经拥有两家300mm晶圆厂。对安森美来说,这家源自IBM的工厂另一个额外的优势是最早通过美国国防部DoD认证的可信代工晶圆厂。

在对待晶圆厂的策略上,相比于数字巨头们轻资产的策略,巨头们则是纷纷自掏腰包改扩建产能,这种截然不同的运营策略在一些综合半导体巨头上体现得更为直接,比如TI、ST等,一方面电源和功率器件自己生产为主,另一方面则是数字业务多数交给代工厂进行生产。这种泾渭分明的作法凸显了模拟和数字两种半导体产品运营思路和竞争优势的差异,即数字芯片更在乎工艺节点,模拟芯片更在乎工艺材料。

很多人认为这种区别是成本作祟,可是从公开的财务报表显示,数字芯片企业的毛利率一般都比较低,甚至很多fabless的毛利率还没有代工巨头TSMC的47%高,反观模拟企业的毛利率清一色的55%以上,典型例子模拟巨头TI的毛利率高达65%,反观靠着轻资产加高额专利收入成名的高通,毛利率只有60%,至于净利率方面差距更明显,还不到TI的三分之一。这意味着,代工厂拿到的部分利润其实是从Fabless的总体利润中分割走的,因此数字半导体厂商很大程度上是被Foundry所绑架,或者说这种模式所绑架,不得不选择代工厂,背后的原因很简单,工艺演进的越来越深入,工艺研发和fab升级的资本支出越来越不是数字半导体企业利润所能负担得起的,因此不得不为了追求先进工艺和成本优势,选择了让代工厂分一杯羹。

(图片来源IC Insights)

但是对模拟产品来说就不一样了,模拟产品的工艺演进速度不快,竞争没有数字那么激烈,甚至新晋的初创公司很少也很难快速成功。这是一个需要积累经验积累材料积累专利的行业,而模拟芯片竞争中和设计同等重要的还有材料,这是模拟芯片相比于单纯用硅生产的数字芯片最大的区别所在。甚至可以说,设计决定了模拟芯片性能的下限,而材料水平则决定了模拟芯片性能的上限。因此对模拟特别是功率半导体巨头们来说,选择用并不先进的工艺不是问题,而选择用先进的材料才是关键,材料不仅要自己参与研发,还要自己生产才能更好保证其技术安全性和稳定性,比如功率半导体巨头英飞凌就斥巨资将分拆出去的奇梦达的300mm晶圆厂买回然后改造成最大的功率半导体生产基地。

所以我们才会看到模拟半导体厂经常带给我们意想不到的惊喜,比如2014-2015年还在选择4寸和6寸晶圆厂的Linear创造了华尔街利润率的年度纪录,再比如MAXIM这家中等规模模拟公司选择和力晶科技共同开发模拟300mm晶圆生产线。而最近两三年,模拟厂的投资重点基本都集中在各种新材料的领域,随着5G与新能源汽车的火爆,像SiC,GaN等材料的生产线长期保持供不应求的情况,产线扩充早早排上各大厂商的投资日程,而5G最关键的RF部分的封装制造成本甚至达到了每颗芯片30-40美元的水平。

另一方面,在生产安排上,模式最大的优势就是可以更好的安排客户的订单进行加急生产,模拟半导体的贬值速率没有数字半导体那么快,其市场价格波动也不大,但是其制造和封装等流程受到的影响因素要比数字的更大,所以自己生产能够更好的把握这个生产步骤,为客户更好的供货。特别的,模拟厂商的很多产品高利润源于高技术含量,还源于跟国防军工等密切相关,这就要求企业最好有自己的生产厂满足国防订单的生产标准要求,基本上主要的模拟企业的fab都通过美国国防部的DoD认证,比如上文的安森美自己的8寸厂就有类似认证。如果没有自己的工厂,要找有认证的且在美国国内的代工厂,就会对生产流程产生很大不确定因素。

其实从另一个角度看,模拟巨头选择自己生产的模式也有部分历史原因。相比于数字芯片企业的短暂历史,模拟巨头可以算得上是老爷爷了。博通才24岁,高通的半导体业务也不到20岁,可TI啊,ADI啊,都已经是年过六旬的老牌企业了,即使是安森美这样的,也都是传统半导体巨头分拆出来的,追究起来四五十岁总是有的。因此,作为曾经统治半导体行业的模式,习惯于稳健的模拟企业因循守旧又能创造高额利润,何乐而不为。

不过,模拟代工也在低调发展,不同于三星TSMC等对Xnm工艺的极致追求,模拟代工拼的是服务,拿的很多是产能分摊的订单。其实很多模拟的大厂在产能不均衡时也会选择代工业务,一方面当自己产能吃紧时,选择代工帮忙加急生产订单,另一方面,当产能过剩时,选择为部分小企业进行产品代工补足产线产能节约成本。与此同时,这两年模拟产品的利润高企,让一些初创公司也介入到模拟行业,对代工的需求逐渐加大,模拟代工厂的数量也不断扩充,300mm也逐渐成为标配,从早期只有中国的台湾立锜、致新等代工厂,到现在大陆的模拟代工逐渐兴起,比如华虹、华润和万代等半导体代工厂纷纷上马300mm,模拟代工的竞争激烈也许会压低部分标准器件的制造成本,这将对传统的模拟半导体生产模式提出新挑战。



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