IDM、Fabless和Foundry：半导体芯片行业的三种运作模式 200112

　　新型半导体材料在工业方面的应用越来越多。新型半导体材料表现为其结构稳定，拥有卓越的电学特性，而且成本低廉，可被用于制造现代电子设备中广泛使用，半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明应用、大功率电源转换等领域应用。本文中创芯电子将简单的介绍半导体芯片行业三种运作模式。

　　

　　半导体芯片是什么

　　一般情况下，半导体、集成电路、芯片这三个东东是可以划等号的，因为讲的其实是同一个事情。半导体是一种材料，分为表格中四类，由于集成电路的占比非常高，超过 80%，行业习惯把半导体行业称为集成电路行业。而芯片就是集成电路的载体，广义上我们就将芯片等同于了集成电路。

　　半导体芯片行业的三种运作模式有 IDM、Fabless 和 Foundry。

　　1、IDM(Integrated Device Manufacture)模式

　　主要的特点如下：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;早期多数集成电路企业采用的模式;目前仅有极少数企业能够维持。

　　主要的优势如下：设计、制造等环节协同优化，有助于充分发掘技术潜力;能有条件率先实验并推行新的半导体技术(如 FinFet)。

　　主要的劣势如下：公司规模庞大，管理成本较高;运营费用较高，资本回报率偏低。

　　这类企业主要有：三星、德州仪器(TI)。

　　2、Fabless(无工厂芯片供应商)模式

　　主要的特点如下：只负责芯片的电路设计与销售;将生产、测试、封装等环节外包。

　　主要的优势如下：资产较轻，初始投资规模小，创业难度相对较小;企业运行费用较低，转型相对灵活。

　　主要的劣势如下：与 IDM 相比无法与工艺协同优化，因此难以完成指标严苛的设计;与 Foundry 相比需要承担各种市场风险，一旦失误可能万劫不复。

　　这类企业主要有：海思、联发科(MTK)、博通(Broadcom)。

　　3、Foundry(代工厂)模式

　　主要的特点如下：只负责制造、封装或测试的其中一个环节;不负责芯片设计;可以同时为多家设计公司提供服务，但受制于公司间的竞争关系。

　　主要的优势如下：不承担由于市场调研不准、产品设计缺陷等决策风险。

　　主要的劣势如下：投资规模较大，维持生产线正常运作费用较高;需要持续投入维持工艺水平，一旦落后追赶难度较大。

　　这类企业主要有：SMIC、UMC、Global Foundry。

　　IDM、Foundry、Fabless以及Fab-lite之间的合作和竞争

　　Fabless与IDM之间的竞争激烈。Fabless与IDM厂商都要直接面对客户，处于同一个竞争层面，二者之间存在激烈的竞争。相对而言，IDM 的品牌优势更为明显，而众多的Fabless 厂商只能通过捕捉市场热点并迅速推出产品制胜，当然也有少数技术实力强大的Fabless 可以立足研发，推出自己的差异化产品，成为细分子行业的龙头。

　　Foundry与IDM之间的合作会更紧密。由于IC制造前期投入资金量较大，固定成本较高，如果一条生产线建立后不能进行大量生产则无法收回成本。2002 年以后，由于加工工艺和设备的成本直线上升，许多IDM 厂商无法通过投资生产线实现收益，而Foundry 可以通过为多家客户代工同类型产品而获益，在这种情况下，许多IDM厂商将制造环节外包给Foundry厂商。两者的合作不但可以分担研发先进工艺所需的费用及所面临的风险，而且一旦一个新工艺投入量产，IDM和Foundry都能从中获益。随着技术进一步发展，建设IC 制造生产线的固定成本将更高，IDM 厂商将有更多的业务外包给Foundry，双方的共同研发也会越来越深入，二者之间的合作将更加密切。而有些时候IDM还做代工，像是2013英特尔宣布将利用即将推出的14nm 3D晶体管技术为芯片厂商Altera代工FPGA，是英特尔首次向其他厂商开放其最先进的制造工艺，换句话说，像是英特尔这种IDM也做代工贸易。另一案例是三星为苹果公司代工iPhone中使用的A4、A5、A6甚至A7处理器，全球顶级存储器制造商三星实际上已成为台积电的有力竞争者。另外，瑞萨、东芝等日本厂商也把它们的SoC逻辑芯片外包给三星代工。

　　最后，简单介绍下半导体芯片产业链重要环节。

　　产业链简单来说分上、中、下游主要是三个环节：

　　这些名词看着很复杂，那我就用大白话帮大家翻译一下(对照着下面这张图一起看)：

　　1、IC设计指的是集成电路设计。什么手机、电脑、智能设备玩意儿运行逻辑都要在这个时候定好;

　　2、晶圆制造是啥意思呢?因为集成电路需要做到一个晶片上，晶片是从砂石里层层提炼出来的东西，中间有拉晶、切割的工艺，要用到熔炼炉、CVD设备、单晶炉和切片机这几样设备。

　　3、晶圆加工就是在上一步做好的晶圆基础上，把集成电路做到上面去主要包含镀膜、光刻、刻蚀、离子注入这些工艺。这也需要多项设备来实现。

　　4、封测就是封装+测试。目的是把上面做好的集成电路放到保护壳中，防止损坏、腐蚀。要用到切割减薄设备、引线机、键合机、分选测试机等设备。

　　最后，芯片就成品了。

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