本文是筆者在與郭啟航師弟合著《芯路》后，對芯片企業(yè)模式做的一次思考。分5個環(huán)節(jié)闡述，分別是：（1）“爸爸和兒子”，講IDM和Foundry/Fabless。（2）“爺爺今安在”，講IDMP。（3）“盛氣凌人的爸爸”，講IDM。（4）“朝氣蓬勃的兒子”講Foundry/Fabless模式。（4）“中國人都想做爸爸，但兒子才是未來”，是對國內(nèi)設計企業(yè)熱衷上生產(chǎn)線做IDM或者輕IDM的一些個人看法。
一、爸爸和兒子

爸爸。在1987年之前，全球的集成電路行業(yè)大半都是IDM模式，即在企業(yè)內(nèi)部完成芯片設計、生產(chǎn)和測試封裝三個流程。英特爾、三星、海力士、美光是IDM的代表企業(yè)。英特爾等IDM巨頭的芯片生產(chǎn)能力除了滿足自身需求外，偶爾也向外部提供少量的芯片加工制造服務作為副業(yè)，當時市場上并沒有專業(yè)的代工服務。

兒子。1987年，隨著產(chǎn)品的工業(yè)化程度加深，社會分工越加專業(yè)化，從IDM模式衍生出了Foundry-Fabless模式。中國臺灣地區(qū)的臺積電創(chuàng)立了全球[敏感詞]家純代工芯片制造企業(yè)，讓芯片設計企業(yè)從資本密集、資產(chǎn)密集的制造業(yè)務中解脫出來。Foundry的代表企業(yè)包括臺積電、格羅方德、臺聯(lián)電、中芯國際、華虹集團等，F(xiàn)abless更是群星燦爛，高通、博通、英偉達、聯(lián)發(fā)科、海思科技等等不一而舉。

二、爺爺今安在

有一個古老的模式，早期的美國IBM，中期的歐洲列強，近期的日本巨頭，都采用過。IDM只是把設計、制造、封測一體化，相對于美國英特爾這樣的集成電路IDM企業(yè)，日本企業(yè)并非嚴格意義上的IDM企業(yè)，它們比IDM走的更遠、上下游捆綁的更緊密。我們不妨把日本半導體企業(yè)這一模式稱之為IDMP,這里P指產(chǎn)品（Product），是爺爺輩的模式。直到上世紀90年代日本半導體走入困境不得不進行分拆整合之前，日本的半導體業(yè)務幾乎都是大集團下的子部門，其半導體技術(shù)和芯片產(chǎn)品的需求，完全來自于集團自身終端產(chǎn)品的需要。這完全迥異于美國英特爾這種IDM企業(yè)全力滿足市場上最廣泛的技術(shù)和產(chǎn)品需求。前者客戶是自己的母公司集團，需求穩(wěn)定，但很容易因為母公司集團的波動而發(fā)生不可抗的波動性；后者客戶是整個市場，空間巨大且會提出廣泛的技術(shù)挑戰(zhàn)，有利于產(chǎn)品綜合性能的提升。日本IDMP，在半導體發(fā)展早期，日本憑借其IDMP模式取得了一定的領先優(yōu)勢，尤其是日本企業(yè)在小家電等終端市場的輝煌成就，間接帶動了日本半導體產(chǎn)業(yè)的騰飛，曾經(jīng)培育出索尼、NEC、東芝、日立、富士通這些[敏感詞]的電子綜合集團。

IDMP缺點也很明顯。首先，大集團的半導體部門銷售方向和研發(fā)方向固定，缺乏競爭環(huán)境，技術(shù)創(chuàng)新動力弱。其次，半導體部門很容易受到集團終端部門的影響，終端銷售好，半導體部門業(yè)績就好，反之亦然。日本曾經(jīng)占據(jù)了半導體產(chǎn)業(yè)下游應用的大部分風口，包括電視、PC、收音機、家電等；當風口轉(zhuǎn)移到手機、平板等移動智能終端時，日本終端制造快速萎縮，導致全球前六大手機廠商缺乏日本企業(yè)，間接導致了日本半導體產(chǎn)業(yè)的萎縮。在大型集團里養(yǎng)尊處優(yōu)的半導體部門，也缺乏創(chuàng)新的動力，集團效益不好，對半導體部門的研發(fā)支持相應減少。加之日本傳統(tǒng)的終身雇傭制，年輕人以進入大廠工作一輩子為目標。日本大集團之外很難見到美國硅谷式半導體創(chuàng)業(yè)的星星之火。

“IDMP模式”并非日本一個國家特色，歐洲的半導體也有類似的經(jīng)歷。德國西門子和荷蘭飛利浦都是電子信息綜合集團，旗下半導體事業(yè)部非常強大。德國西門子集團在1999年將半導體業(yè)務分離出來，成立了一家新的公司，這就是今天車用電子芯片世界排名第二的德國英飛凌公司（INFINEON），一家IDM企業(yè)。荷蘭飛利浦集團在2006年將半導體業(yè)務分離出來，成立了一家新的公司，這就是今天車用電子芯片世界排名[敏感詞]的荷蘭恩智浦公司。

三、盛氣凌人的爸爸 

有一個常見的觀點，就是設計公司有了條件，就可以上生產(chǎn)線做IDM。在低端開設一家芯片工廠的成本是10億美元級別，如果希望在臺聯(lián)電或格羅方德運營水平上運營，則成本為500億美元級別。中國臺灣地區(qū)聯(lián)發(fā)科公司負責人曾做過評價：“如果一家IDM公司的營業(yè)額超過50億美元，我相信他們依然可以維持自己的晶圓廠，但如果是二三十億美元以下的中型廠，恐怕就必須朝無晶圓廠（Fabless）的設計公司發(fā)展?！边@句話也可以理解為，如果一家純芯片設計公司的年收入達到50億美元級別，那么就經(jīng)濟實力可以考慮IDM模式。

聯(lián)發(fā)科公司2021年收入高達174億美元，遠遠超過其宣稱的可自建工廠做IDM的經(jīng)濟門檻，然后并沒有做這樣的選擇。今天幾乎所有的IDM都是在1990年之前成立的。30多年過去了，從那時開始的大型設計公司，沒有一家轉(zhuǎn)型IDM的，包括高通（2021年收入268億美元）、博通（2021年收入187億美元）、英偉達（2021年收入162億美元）等等。AMD作為老牌IDM企業(yè)，則在2015年剝離了全部芯片制造板塊，即今天的美國格羅方德公司，退出了IDM模式。

為什么說爸爸盛氣凌人呢。兩個原因：

一是做IDM需要財大氣粗。其工廠設備不但一次性投入高，還需要每2-3年連續(xù)數(shù)百億投入，是極重的資本支出負擔。即使是資本充裕的美國，也只有英特爾能幸運能夠引領個人計算機行業(yè)，這使其能夠在邏輯工藝開發(fā)方面投入巨資，使其在該領域處于無與倫比的領導地位，依靠壟斷利潤連續(xù)投資工廠。至于美國另一家IDM企業(yè)美光，也是因為其位于美國成本相對較低的地區(qū)（愛達荷州），使其能夠在上世紀九十年代和本世紀初的半導體低潮中存活下來。

二是IDM企業(yè)構(gòu)筑了奇高的圍墻壁壘，在行業(yè)內(nèi)大半處于一言九鼎的壟斷地位，無論是CPU的英特爾，模擬芯片的德州儀器，還是存儲芯片的三星、海力士和美光。

四、朝氣蓬勃的兒子

Foundry-Fabless模式的誕生，大大降低了芯片設計的門檻，幾個有經(jīng)驗的芯片工程師，就可以組建團隊，開展芯片設計業(yè)務，然后付費給芯片代工企業(yè)加工生產(chǎn)，形成自主品牌產(chǎn)品。Fabless企業(yè)的收入規(guī)模也不斷攀升，開始與傳統(tǒng)IDM巨頭同臺競技。而Foundry廠商專業(yè)的人做專業(yè)的事兒，集中精力加大研發(fā)投入，提高產(chǎn)能利用率，降低成本，也賺的盆滿缽滿。從筆者進行的2005年到2018年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)看，F(xiàn)oundry企業(yè)和Fabless企業(yè)的規(guī)模增速，均遠超同期的IDM龍頭企業(yè)英特爾。

一個有趣的現(xiàn)象是，AMD分拆出的格羅方德成為全球第二大代工企業(yè)（Foundry），運營表現(xiàn)一直差強人意，多年凈虧損，與[敏感詞]大臺積電常年超30%凈利潤率完全沒有可比性，效益甚至也遠差于第五、第六的中芯國際、華虹集團。這反過來能說明原先AMD集團IDM模式下的芯片制造業(yè)務確實沒有專業(yè)度和性價比可言，沒有市場競爭力，是在侵蝕設計業(yè)務的老本嗎？

爸爸們都在向兒子模式靠攏。

爸爸雖說盛氣凌人，但其實偶爾也有些心虛。因為爸爸需要面面俱到，需要全面主持各個環(huán)節(jié)事務，在與年輕人競爭時，常會在某些環(huán)節(jié)力不從心。在半導體產(chǎn)業(yè)實踐中，有頭有臉的爸爸們，都在向兒子模式靠攏。

1、譬如美國AMD左思右想，發(fā)現(xiàn)龐大的工廠影響了它在設計方面的聚焦投入，分拆了工廠，壯士斷腕得以再度輝煌。

2、譬如昨天的三星電子，已經(jīng)從100%IDM，成功培育出Foundry板塊，已經(jīng)成為全球僅次于臺積電的第二大芯片代工企業(yè)，并立下了“2030年芯片代工成為全球[敏感詞]”的目標。

3、譬如昨天的德州儀器、英飛凌、恩智浦瑞薩們，已經(jīng)不再堅守100%IDM，而是把芯片制造的增量需求，扔給臺積電等代工企業(yè)完成。

4、譬如今天的英特爾，發(fā)現(xiàn)芯片制造工藝升級換代已經(jīng)輸給了年輕人臺積電，正在猶豫要不要學AMD呢。

五、中國人都想做爸爸，但兒子才是未來

現(xiàn)在我們看到，臺積電、高通、英偉達、博通等選擇了最年輕的“Foundry/Fabless”模式，朝氣蓬勃！英特爾、德州儀器、恩智浦、英飛凌等選擇了堅持IDM模式，成熟穩(wěn)重！全球唯有日本半導體企業(yè)，一直堅持爺爺模式，老態(tài)龍鐘！直到三菱電機半導體事業(yè)部、日立制作所半導體事業(yè)部、NEC電子運行艱難，分別從各自的總部分離并重新組合為瑞薩電子，日本半導體才部分從IDMP模式進入IDM模式，

中國的實踐卻有所不同。

常見的觀點認為，中國面臨美國乃至整個西方世界的高科技封鎖，會面臨海外芯片代工企業(yè)拒絕給代工的巨大風險，因此設計企業(yè)轉(zhuǎn)型IDM具有特殊的必要性。因此，近年來杭州士蘭微、無錫華潤微、比亞迪半導體、格科微、聞泰、卓勝微都在向IDM模式轉(zhuǎn)變。

筆者認為，短期內(nèi)部分有經(jīng)濟實力的純芯片設計企業(yè)通過建廠解決產(chǎn)能供給是必要的。從實際情況看，相關(guān)企業(yè)更多聚焦在模擬、功率等非先進工藝上，這些確實遠水解不了近渴，基于兩方面原因無法在短期內(nèi)從[敏感詞]工廠那里得到滿足。一是頭部的代工企業(yè)忙于12英寸先進產(chǎn)能擴產(chǎn)，沒有太多精力放在這些非先進工藝擴產(chǎn)上。二是中國國情，本土頭部代工企業(yè)遠未到臺積電這樣有巨額利潤能自我循環(huán)投資的階段，因此對來自國家和地方政府產(chǎn)業(yè)投資平臺資金依賴度較高。眾所周知，無論是國家部委、還是地方政府，更傾向于做高、大、上的生產(chǎn)線和產(chǎn)品，期待實現(xiàn)突破而不是“低水平重復建設”，因此頭部代工企業(yè)雖然認識到非先進工藝的盈利能力，但很難得到充裕的資金來完成8英寸乃至12英寸45納米以下生產(chǎn)線的投資。

然而，長期終究是要看性價比、看產(chǎn)品市場競爭力的。中國將來會有數(shù)十上百家半導體企業(yè)既擅長芯片設計，又精通芯片制造和工廠管理嗎？顯然不會，畢竟術(shù)業(yè)有專攻，并不是有了強大意愿就一定能實現(xiàn)美好目標。另外國內(nèi)有一些消費電子巨頭、汽車巨頭、通信巨頭、電網(wǎng)巨頭，親自下場做芯片設計，雖然暫時還沒形成芯片設計、制造、終端用戶一體化，但芯片設計+終端客戶模式，終究是在走日本IDMP的爺爺模式老路，筆者認為這不是長久之計。

竊以為，今后若干年，我國IDM企業(yè)會分流為三個去向：

其一，還是IDM企業(yè)，模擬、存儲居多。

其二，制造剝離出來，重新回歸到純芯片設計企業(yè)。

其三，制造讓渡控股權(quán)給頭部代工企業(yè)，既確保了原有產(chǎn)能的供給，也避免分散過度的精力在不擅長的制造業(yè)務上。

第三種模式，其實也是日本索尼集團正在走的方向。索尼是全球CMOS圖像傳感器行業(yè)的執(zhí)牛耳者，一直以來是IDM企業(yè)；考慮到索尼CMOS圖像傳感器曾主要銷售給集團內(nèi)部的照相機、手機、攝像機等事業(yè)部，那時的索尼更是一個IDMP企業(yè)。索尼今天選擇與臺積電合作，在日本本土建設12英寸先進生產(chǎn)線，專門用于滿足索尼的產(chǎn)能需求，日本政府相應給予巨額的補助。


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