近期業(yè)界再次點(diǎn)燃中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)要不要搞IDM模式的討論,盡管意見(jiàn)存有分岐,其實(shí)也是十分正常。
事實(shí)上采用什么模式可能并不重要,而是要想清楚兩種模式,代工與IDM究竟差異在那里?及現(xiàn)階段中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)要實(shí)現(xiàn)什么樣的目標(biāo)。
中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)以代工啟步
全球半導(dǎo)體業(yè)發(fā)展有差異性,表現(xiàn)在僅美國(guó)、日本、韓國(guó)及臺(tái)灣地區(qū)等大力發(fā)展,而許多第一世界國(guó)家,它們都采用“拿來(lái)主義”。而美日韓及臺(tái)灣地區(qū)的發(fā)展模式是各不相同,各有特色,足見(jiàn)只要適合自己的需要,就是正確的。
相對(duì)而言,美國(guó)半導(dǎo)體業(yè)的綜合實(shí)力最強(qiáng),它集中fabless、IDM、設(shè)備等優(yōu)勢(shì),而且在應(yīng)用方面有蘋(píng)果、谷歌等支撐。
對(duì)于日本半導(dǎo)體業(yè),表面上看似在節(jié)節(jié)地衰退,實(shí)際上可能要客觀的去評(píng)價(jià)它。日本半導(dǎo)體的研發(fā)力量很強(qiáng),材料占全球的60%以上。另外如韓國(guó)、臺(tái)灣地區(qū)的半導(dǎo)體也都各有所長(zhǎng),在全球有一定的話語(yǔ)權(quán)。
中國(guó)大陸半導(dǎo)體業(yè)以代工啟步,其中有跟隨臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體方面的因素,另外代工也適合中國(guó)大陸半導(dǎo)體業(yè)啟步的發(fā)展需要。
按“十三五”半導(dǎo)體規(guī)劃,中國(guó)選擇IDM模式是必然的趨勢(shì)
在“十三五”中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)規(guī)劃中,提出產(chǎn)業(yè)要實(shí)現(xiàn)“自主可控”,及另一個(gè)明確的目標(biāo),國(guó)產(chǎn)化率2020年時(shí)達(dá)到40%,及2025年時(shí)達(dá)到70%。
盡管中國(guó)式的“國(guó)產(chǎn)化率”定義可能有值得商榷的地方,其中包括兩個(gè)方面,一個(gè)是把代工(包括前道后道)的產(chǎn)值作為產(chǎn)品的銷(xiāo)售額計(jì),以及另一個(gè)把眾多外資半導(dǎo)體廠的銷(xiāo)售額也統(tǒng)計(jì)在內(nèi)。
現(xiàn)階段中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)上馬IDM的原因,可能與最終要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)“自主可控”,及提高進(jìn)口替代,擴(kuò)大國(guó)產(chǎn)化率等相關(guān)。
對(duì)于“十三五”規(guī)劃,國(guó)家下定決心,成立大基金,帶動(dòng)地方資本等進(jìn)行突破,所以必須有一個(gè)顯見(jiàn)的目標(biāo)能提升。
在這樣的思路指導(dǎo)下,通過(guò)比較,發(fā)展存儲(chǔ)器可能是個(gè)相對(duì)合理的產(chǎn)品,因?yàn)榇鎯?chǔ)器的產(chǎn)值大,可替代性高,歷史上觀察日本、韓國(guó)都是采用此法都取得突破成功。
IDM模式真到了時(shí)候嗎?
中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)在討論發(fā)展模式時(shí)的分岐點(diǎn),其實(shí)大部分業(yè)界也認(rèn)為中國(guó)半導(dǎo)體不能只做一種代工,需要IDM模式,只是真的到時(shí)候了嗎?
代工與IDM的差別究竟在什么地方:
通常IDM模式,采用最先進(jìn)的工藝制程技術(shù),把產(chǎn)品做到極致,并盡可能的擴(kuò)大產(chǎn)能,把產(chǎn)品成本降低,把競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手?jǐn)D出市場(chǎng)。
IDM模式一定會(huì)做出貨量大的產(chǎn)品。因?yàn)橥瞥鲆粋€(gè)新的產(chǎn)品,需要研發(fā)投入巨大的人力、財(cái)力、物力以及時(shí)間,之后為了保持競(jìng)爭(zhēng)力,尚需要不斷的研發(fā)及提高產(chǎn)品性價(jià)比。
因此只有出貨量大到足夠分擔(dān)研發(fā)費(fèi)用,才會(huì)釆用IDM模式,把產(chǎn)品的進(jìn)程牢牢的控制在自己手中。
如英特爾的CPU,三星的DRAM、NAND及3D NAND都是如此。所以關(guān)鍵是把產(chǎn)品達(dá)到最大的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)規(guī)模和降低成本,并透過(guò)持續(xù)的研發(fā)新技術(shù)制程,可以把競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手趕出市場(chǎng)。然而這樣的方法用在晶圓代工領(lǐng)域中,可能并不適用。
但是IDM模式也有它的另一方面,如相對(duì)于代工,它可能有產(chǎn)品的庫(kù)存,因此風(fēng)險(xiǎn)更大,以及需要主動(dòng)的,不斷的提升工藝制程技術(shù),加強(qiáng)研發(fā),而這兩個(gè)方面恰恰對(duì)于中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)都不是強(qiáng)項(xiàng)。
通常晶圓代工是提供一個(gè)工藝技術(shù)平臺(tái),它要滿足許多個(gè)客戶的需求,并為客戶提供全方位的服務(wù)。
由于代工講求客制化,對(duì)于大小客戶都要能接納,加上產(chǎn)品繁雜、所以工藝技術(shù)平臺(tái)是在通用性下實(shí)現(xiàn)多樣化。因此代工模式的核心是“服務(wù)”,它要滿足客戶time to market及time to money,在此方面臺(tái)積電有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
所以它與CPU、存儲(chǔ)器等要將產(chǎn)品的工藝技術(shù)做到極致,是迥然不同的。
如英特爾每年的研發(fā)費(fèi)用超過(guò)100億美元,而臺(tái)積電的研發(fā)費(fèi)用每年僅20億美元。兩者的差異反映對(duì)于技術(shù)的先進(jìn)性要求不同。
另外,純晶圓代工模式一直是臺(tái)積電引以為傲的強(qiáng)項(xiàng),臺(tái)積電只做代工,沒(méi)有自家的產(chǎn)品,不與客戶競(jìng)爭(zhēng),對(duì)于每個(gè)客戶都是海納百川的心態(tài),是其成功最大秘訣。
現(xiàn)階段國(guó)際半導(dǎo)體大廠不約而同競(jìng)逐晶圓代工市場(chǎng),因?yàn)槿虼ぶ?0%以上的利潤(rùn)屬于臺(tái)積電。
其中,三星在存儲(chǔ)器領(lǐng)域獨(dú)大,要擴(kuò)張版圖跨入晶圓代工可以理解,而英特爾輝煌的PC時(shí)代已過(guò),積極拓展新的業(yè)務(wù),朝向晶圓代工也是可能。
中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)的發(fā)展不太可能是“水到渠成”,而一定是要有賭一把的決心。觀察產(chǎn)業(yè)為什么說(shuō)已到跨入IDM模式的時(shí)候,原因至少有兩個(gè)方面,一個(gè)是全球存儲(chǔ)器業(yè)發(fā)展己到轉(zhuǎn)折點(diǎn),DRAM的尺寸縮小趨緩,接近極限;而NAND閃存正由2D NAND向3D NAND迅速過(guò)渡。
所以近幾年存儲(chǔ)器業(yè)總的產(chǎn)能偏緊,眾多存儲(chǔ)器廠正在窺測(cè)方向,導(dǎo)致少見(jiàn)的存儲(chǔ)器價(jià)格持續(xù)上升,及存儲(chǔ)器業(yè)銷(xiāo)售額不斷創(chuàng)新高,反映供需矛盾仍有缺口。
此時(shí)中國(guó)毅然決心加入戰(zhàn)局,至少有同步的優(yōu)勢(shì)。另一方面是中國(guó)IC產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善,“十三五”產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的要求,而單純依靠IC設(shè)計(jì),代工業(yè)的增長(zhǎng)己不太可能滿足需求,迫切需要IDM模式來(lái)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的全面躍升。
選擇存儲(chǔ)器是理性的表現(xiàn)
實(shí)際上做IC產(chǎn)品,決定做什么,是十分困難的。因?yàn)槿虬雽?dǎo)體業(yè)己日趨成熟,各類(lèi)產(chǎn)品已為幾家大的廠家壟斷,2016年全球半導(dǎo)體業(yè)達(dá)3350億美元。
按WSTS的數(shù)據(jù)分類(lèi)方法,半導(dǎo)體分IC及非IC(分立、傳感及光電等),其中IC占81.9%,為2745億美元。而IC中又分成四大類(lèi),其中模擬為452億美元,占IC中的16.4%;微處理器與微控制器為612億美元,占22.2%;邏輯為907億美元,占33%;及存儲(chǔ)器為772億美元,占28%。
理性分析,邏輯電路總量最大,但產(chǎn)品分散度太高,品種多,無(wú)法集中兵力;模擬電路,利潤(rùn)高,但它的工藝難度大,品種分散,加上一個(gè)模擬公司的真正成熟可能需要花10-20年時(shí)間,所以恐怕也不太適合于中國(guó)。
剩下中國(guó)可以突破的兩大類(lèi),分別是存儲(chǔ)器及微處理器。眾所周知,微處理器十分重要,所以中國(guó)的啟步也并不晚,如龍芯等己經(jīng)跟蹤近20年。現(xiàn)階段雖然取得了成績(jī),但是難言成功。所以中國(guó)的微處理器業(yè)正依多頭并進(jìn)方式繼續(xù)在推進(jìn),但是估計(jì)不太可能在近期內(nèi)會(huì)有很大的進(jìn)展。
因此,比較下來(lái)只有存儲(chǔ)器可以作為選項(xiàng)之一。盡管它的難度也很大,但是別無(wú)它法,想在短時(shí)期內(nèi)取得可觀的銷(xiāo)售額,作為有效的替代進(jìn)口,存儲(chǔ)器可能是唯一的選擇。
如果暫不計(jì)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,一條存儲(chǔ)器生產(chǎn)線,月產(chǎn)12英寸硅片100000片,并假設(shè)成品率達(dá)90%,及每個(gè)硅片售價(jià)達(dá)到2000美元以上,則年銷(xiāo)售額可達(dá)20億美元以上。
現(xiàn)階段中國(guó)IC銷(xiāo)售額要實(shí)現(xiàn)年均20%的增長(zhǎng),在芯片制造業(yè)中主要依靠先進(jìn)制程的突破及產(chǎn)能擴(kuò)充,然而這樣的進(jìn)程有可能趕不及,因此為了實(shí)現(xiàn)“十三五規(guī)劃”的目標(biāo),發(fā)起對(duì)于存儲(chǔ)器產(chǎn)品的總攻,可能是理性的表現(xiàn)。
但是什么時(shí)間能取得成功,是2020年,還是2025年,恐怕目前尚難以回答。因?yàn)樗婕叭瞬偶爱a(chǎn)業(yè)大環(huán)境等的改善,需要時(shí)間及堅(jiān)持。另外不可忽視國(guó)際上對(duì)于中國(guó)進(jìn)軍存儲(chǔ)器業(yè)的強(qiáng)烈反應(yīng)程度。
中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)要對(duì)全球半導(dǎo)體業(yè)作出新的貢獻(xiàn)
中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)發(fā)展中不必要化太多的時(shí)間去討論IDM,或者代工模式,實(shí)際上不存在那種模式更為優(yōu)秀,而僅是在哪個(gè)階段,哪種模式更適合于中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)的發(fā)展需要。現(xiàn)階段的關(guān)鍵要集中精力突破存儲(chǔ)器的研發(fā),來(lái)確保實(shí)現(xiàn)按計(jì)劃的量產(chǎn)。
不管如何中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)向IDM模式挺進(jìn),是一次飛躍,無(wú)論對(duì)于中國(guó),甚至全球半導(dǎo)體業(yè)都是個(gè)巨大的貢獻(xiàn)。