半导体的IDM和代工厂模式，谁更适合中国产业？

本文来自微信公众号：芯谋研究 （ID：icwise），作者：顾文军，原文标题：《IDM向后，Foundry向前，再议IDM与Foundry之凉热》，头图来自：视觉中国

过去三年，全球半导体产能紧张，按理对拥有可控产能的IDM来说应该形势更好，但实际上却是Fabless增速迅猛，与IDM走势出现明显分化。从营收来看，2019 年， IDM 跌 20%，Fabless跌1%；2020年，Fabless增长22%，IDM增长9%；2021年，Fabless增长36%，IDM增长21%。最近Foundry业龙头台积电预计今年增长可达30%。预估大陆代工龙头中芯和华虹今年也有较大增长。以上数据都印证了芯谋研究在《Foundry向热，IDM向冷，产能过剩下的辩证分析》一文中的判断。由于前文引发激烈讨论，在此我们有必要做进一步分析，到底IDM与Foundry哪个更适合中国市场？

注：IDM（Integrated Device Manufacture）即垂直整合制造模式，IDM企业集芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试等多个产业链环节于一身；

Foundry即代工厂，在集成电路领域是指专门负责生产、制造芯片的厂家；

Fabless，是Fabrication（制造）和less（无、没有）的组合，是指“没有制造业务、只专注于设计”的一种运作模式。

讨论之前分享一个对比。国际Fabless巨头身怀重金，不差钱，但对自建产线毫不动心，却依然通过加价长单等多种方式在Foundry锁定产能。有意思的是，体量连国际巨头十分之一都不到的一些国内Fabless大厂，不停砍单，不愿花小钱锁定产能，但却对需要花大钱建产线热情高涨。有钱的不愿花大钱，缺钱的不愿花小钱，反而愿意花大钱。两相比较，道不尽的魔幻。

IDM还是Foundry，这在国际上已不是问题，产业内已有定论。英特尔几年前万人大裁员，现在收购TOWER向Foundry转型。传感器、模拟器件等产品看似更适合IDM，但是相关巨头如博世、ST、恩智浦，毫不犹豫地走向了轻代工的Fab-lite模式；Foundry龙头台积电创纪录地大幅扩产；高通、AMD这些国际Fabless巨头晶圆需求大，技术实力强，风险抵抗强，也有较强工艺技术水平，但依然坚持Fabless。

趋势已经非常明确，国际领先的IDM大幅收缩，转向Fab-lite；国际领先的Fabless坚持Fabless毫不动摇。一眼望去，IDM的尽头，要么Foundry，要么Fabless。

或许国内产业发展有其特殊性，但这种特殊性能否超越产业的规律性？ 

一、Foundry优势

为什么Foundry和Fabless是未来终极形态，我们从台积电是如何战胜英特尔、AMD是如何起死回生的历史来剖析。这或许是人尽皆知的故事，但其中真正的秘密即便业内也少有人知晓。

英特尔的IDM模式是封闭的，台积电的Foundry模式是开放的。因此，英特尔与台积电是它与它们的竞争，是个体与群体的较量。英特尔的先进工艺研发，无论人、钱还是其他资源只能靠自己；台积电则撬动整个行业来为自己发展先进工艺，它发展了一个强大的朋友圈：苹果、高通、华为（2020年7月16号之前）、AMD和英伟达这些超级客户为台积电的研发出人、出钱、出技术。随着先进工艺研发更加复杂，投入需求更多，市场变化加快情况下。Fabless轻装上阵，推动Foundry更快发展。

所以，IDM与Foundry的模式竞争，表面看是英特尔与台积电在竞争，实际上却是英特尔与台积电+高通、苹果、华为、AMD等Fabless组成的联盟的竞争。随着台积电的平台越开放，服务的企业越多，获得客户的支持就越多，台积电技术上的优势就越发明显。

AMD的翻身也是道路选择的胜利，它于2012年放弃Global Foundries股份，完全走上Fabless模式。为此AMD甚至向Global Foundries支付4.25亿美元的“解约金”，跨过Fab-lite，直接从IDM转型为Fabless。十年来AMD没有走过回头路，成就了自己的惊天大逆转。

事实上，Fabless巨头在Foundry技术研发中的参与之深，超乎外界想象。Fabless和Foundry利益高度一致，深度合作没有顾虑。而IDM和Fabless往往是竞争对手，二者的合作必然不断有冲突。

所以，英特尔新任CEO基辛格上任后，立刻扩大技术联盟，与IBM合作开发下一代制程，收购Tower补充射频、传感器等方面的技术空白。正如基辛格所言，“收购Fab是为了积累Foundry的DNA。”英特尔所谓的IDM2.0实质就是Foundry2.0。

此外，市场方面Foundry也占尽优势。得益于其开放模式，大型Foundry有几十种工艺平台，上千家客户，涵盖产品领域无数。芯片制造是规模经济，订单越多，其种类越多元化，东方不亮西方亮，产线的腾挪空间就越大，抵御风险的能力就强。

以台积电为例，它的客户非常多元化，既有主流电子产品的大客户，比如主攻手机芯片的苹果、高通、华为（2021年之前）等，又有通讯、GPU、汽车芯片、矿机芯片等专属领域的产品，还是ST和ADI等传统成熟工艺的产品。不仅种类覆盖多，工艺跨度也大。先进工艺，成熟工艺同时多方覆盖。

所以台积电的产品不仅有量，还有层次和差异性。这样的好处一是可以捕捉不同的市场热点，不错失大的市场机会；二是先进工艺和成熟工艺之间可以互补。当新技术转变为成熟技术，重金造就的产线不会因为高端客户的转移而闲置，可以保证公司的良好运营与足够的安全冗余。

而IDM更适合单一产品市场巨大的企业，但由于现在及未来市场日趋分散，终端产品多元化，导致芯片也多元化，单一大量的产品越来越少。同时产品的更新换代加快，产品的生命周期缩短。导致从PC到手机，到万物互联，量大单一的标准产品越来越少。

这对IDM造成很大影响。旺季时可以保证饱和生产，但淡季时产线就不得不闲置。因为IDM只服务自己，在产线空置之后，即便想服务其它企业，但技术上、服务平台上短期内很难匹配。

IDM、Fabless和Foundry是非常不同的商业模式，Fabless的核心在于设计，Foundry在于制造，IDM的核心在于产品。Foundry更像是服务业，开门招徕八方宾客，提升制造平台的技术能力和产能；而完全靠自己的IDM，正如前文所述，它的工艺研发和产能扩张必然落后于Foundry；没有制造积累的Fabless，向制造转移的难度那就更大。所以，专心于设计业务的Fabless，专心于制造的Foundry，比自给自足的IDM活得更好。

今年第一季度，全球排名前五的纯晶圆代工厂的业绩无不取得高增长，排名第五的华虹营收同比上升95.1%；国际大型Fabless也高歌猛进，高通营收同比增长41%，英伟达营收同比增长46%。这与IDM形成明显的对比，IDM头羊英特尔一季度营收同比下降7%。

二、国内Fabless转型IDM之劣势

趋势如此，相比国际大型设计企业，国内设计企业选择转型IDM时要更加谨慎。理由如下：

1. 国内设计企业的体量普遍偏小，抗风险能力太弱。

如上图所示，国内设计公司与国际企业相比体量差距巨大。有意思的是，行业前十中，中国台湾有四家企业，尤其联发科做通信芯片，联咏、瑞昱与奇景产品也侧重相对单一的产品，但是它们从没传出要做IDM的消息。

Fabless关键是要看产品量级和产品的定义能力，国内芯片设计公司数量很多，但多数企业产品线单一，订单量小，抗风险能力弱，经不起市场波动。

所以，假如国内设计企业自建产线，以目前体量，极易陷入小马拉大车的窘境。

制造业艰难之处在于，若产能过小，则没有规模效应；若产能做大了，固定支出就会增多。开工动土无小事，支撑一条产线，各种配套一个不能少，摊子只要铺开，就要24小时不停烧钱，设备成本、运营成本，人力成本、综合费用等各种成本就扑面而来。大炮一响黄金万两，Fab一建烧钱过万，Fab看似是印钞机，实际也是吞金兽。

而且建产线并不能为设计公司带来更多市场，即便能为设计企业省下代工费用和验证费用，但能否抵消养活产线的成本？能否有较高的资本回报率？答案应该很明确，否则高通、英伟达这样的公司，在行市大热的时候，宁愿缺产能，也不自建产线。

2. 国内设计公司对Foundry严重依赖，这一点与国际大型设计公司完全不同。国际企业不仅有巨大的产能需求，而且多是COT（Customer Owned Tooling）客户。它们虽然是Fabless，但并不代表它们在工艺的know how上也Fabless。相反，它们的工艺积累很深，强大到可以帮助Fab提升工艺研发。实际上，国际领先的Fabless除了Fab less，其它并不less。

而国内设计公司大多依赖于第三方IP、依赖于EDA工具、依赖于Fab的工艺和支撑，多数情况下缺乏工艺know how ，相比而言更依赖Fab。所以，大部分国内公司在制造方面是真正的Fabless。当然，也不排除国内少数设计公司有工艺的积累，但即便有积累也多是在标准工艺上做些修修改改。这种情况下，国内Fabless自建产线，纵然有一定工艺积累，但距离Fab的水平还差很远。 

3. IDM灵活性太低，产能小了不够用，建多了又会造成巨大浪费，遇到淡季仅仅养产线就是巨大负担。尤其国产芯片的市场波动较大，国内IDM的腾挪空间较小，就显得弹性更加不足。今年一季度国内芯片企业库存暴增，如果设计企业自建产线，遭遇这样的淡季，产线闲置浪费巨大。

三、总结

不可否认，国内有一部分踏实做事的设计公司，由于其产品特殊，自身前期必要的技术积累，也有自己的市场需求，确实有自建产线的必要和可能性。但这少之又少。芯谋研究希望国内Fabless转向IDM时要更加谨慎。

不理性的转做IDM就好比一个人去饭店吃饭，因为某一次人太多不得不排队，就一气之下买了整个酒楼。如果是真土豪倒也罢了，但如果是借钱买酒楼就该反省反省。因为隔壁的真土豪，还在酒楼前老老实实地排着队，至多也只是加价提前定个位子，或者成为VIP会员拥有一个固定包间。

当然，我们也不能无视中国芯片设计企业的产能焦虑。正因为弱小无力预定产能，在产能紧张时，因为没有预定产能，拿不到订单，这是一个不可忽视的恶性循环。既然相关方有财力支撑企业建新产线，为何不在预定产能，与现有的代工企业合作等方面多做文章？甚至支持芯片设计企业与Foundry合建产线。只要有发展的决心，办法总会有，不过无论哪一种都比自建产线更为聪明。

人类社会的本质是分工协作。中国台湾半导体正是依靠专业分工，依靠开放式的平台，实现整体崛起。国内设计企业也可以遵从这个趋势，在强大制造合作伙伴的帮助下，通过多种形式的紧密合作，做大做强。

本文来自微信公众号：芯谋研究 （ID：icwise），作者：顾文军