概述
Foundry,在積體電路領域是指專門負責生產、製造晶片的廠家。Foundry原意為鑄造工廠、翻砂車間、玻璃熔鑄車間,從它的字面意思可以看出其與積體電路的聯繫,因為矽積體電路的製造也跟“玻璃”和“砂”有關。
Fabless,是Fabrication(製造)和less(無、沒有)的組合,是指“沒有製造業務、只專注於設計”的積體電路設計的一種運作模式,也用來指代未擁有晶片製造工廠的IC設計公司,經常被簡稱為“無晶圓廠”(晶圓是晶片\矽積體電路的基礎,無晶圓即代表無晶片製造);通常說的IC design house(IC設計公司)即為Fabless。
聯繫與區別
電子行業有幾個詞是大家比較熟悉的:IDM(Integrated Design and Manufacturer),指的是從設計到生產製造都包攬的模式,之前業內的大公司一般都是典型的IDM廠商;OEM(Original Equipment Manufacturer,指的是品牌、設計、銷售一方和生產一方進行合作的模式,俗稱“代工”、“貼牌”;而ODM(Original Design Manufacturer)則是生產製造商,除了擔任製造這個主要責任外,還有部分是自己設計的。從生產製造商的角度來看,這幾個模式的區別是包含設計、開發的多少,是純生產還是既有生產又有設計或品牌和銷售。
之所以會產生這幾個模式,是因為現代社會分工越來越細,品牌、智慧財產權、設計開發、製造、採購、物流、售後服務,各有各的專長,涉及到技術能力和社會資源配置,廠商唯有選擇自己能做的、擅長的事來做。IC行業也一樣,一方面IC設計的技術含量很高,需要有深厚的積累,另一方面IC生產製造設備的投資巨大,周期長,經營管理也要非常有經驗。於是逐漸也分化為擁有生產線和沒有生產線的兩方。Foundry即半導體晶片生產加工廠商,俗稱“代工廠”;Fabless即沒有自己生產線的IC設計公司。這兩者在積體電路方面的技術含量都很高,只是分工不同,前者專注於製造,後者專注於設計。當然也還有同時擁有設計和製造能力的IDM公司,如Intel、三星,但是由於半導體晶片工藝更新換代和維護的成本和壓力太大,眾多IDM廠商已紛紛放棄Foundry的運營,轉向Fabless模式或介於兩者之間的Fablite模式,即“輕晶圓”模式,如Freescale(前身摩托羅拉半導體部門)、NXP(飛利浦半導體部門)、Infineon(西門子半導體部門)等。只有模擬IC由於其設計過程和性能與工藝關係密切,還有較多IDM公司保留自己的生產線。而在數字IC方面,大部分公司都已轉向Fabless模式,Foundry份額也逐漸集中到少數幾家之中,主要的“純製造”廠家(pure play foundry)只有TSMC、GlobalFoundries、UMC、SMIC這幾家。顯然,很多純設計的IC公司沒辦法也不需要接觸到IC的生產流程。因此,如今業內談到IC設計時,多數是指Fabless模式,特別是數字IC設計。
製造廠商
晶片設計:國內的十大晶片設計公司如下,按營收規模排序:華為海思/紫光展銳/中興微電子/華大半導體/智芯微電子/匯頂科技/士蘭微電子/大唐半導體/敦泰科技/中星微電子。
中環股份:中環股份深耕半導體矽片多年,具備直拉和區熔矽技術,掌握8寸及以下尺寸的矽片生產製造能力,區熔矽市占率全球第三,同時具備功率器件製造產能。
三孚股份:公司主營產品三氯氫矽的下游產品是多晶矽,其需求量受光伏行業景氣影響增長較快。2017年國內多晶矽產量在24萬噸,預計2018年達到30萬噸,對三氯氫矽的需求量在40萬噸以上,將對三氯氫矽價格形成有力支撐。
晶片封測:封測領域 重點上市公司有:長電科技(龍頭)、華天科技(財務指標優秀)、通富微電、太極實業(DRAM封測、潔淨室)、深科技等。
國內廠商僅有四家,北方華創、中微半導體、盛美半導體和Mattson
發展現狀
1)設計:細分領域具備亮點,核心關鍵領域設計能力不足,長期來看可透過海外合作、併購與產業鏈整合逐步提升高端關鍵晶片競爭力;
2)設備:自足率低,需求缺口極大,當前在中端設備實現突破,初步產業鏈成套布局,但高端製程/產品仍需攻克,短期內可通過與非美海外企業合作,降低對美國的依賴;
3)材料:在靶材等領域已經比肩國際水平,但在光刻膠等高端領域仍需較長時間實現國產替代,判斷可從政策扶持+海外併購兩方面積極整合;
4)封測:最先能實現自主可控的領域,受貿易戰影響較低,上市公司有望通過規模效應成為全球龍頭;
5)製造:全球市場集中,台積電占據一半以上份額,受貿易戰影響相對較低。大陸躋身第二集團,全球產能擴充集中在大陸地區,未來可通過資本擴充+人才集聚向第一梯隊進軍。
總的來說,雖然部分領域有短期對策,但整體而言國內半導體從設計到製造端的發展仍是長期抗戰;長期除了通過依靠資金支持與內需市場之外,也需要通過積極尋求國際合作等方式,強化自身在重要領域的技術實力。
晶片設計:高端不足
晶片設計業處於半導體行業的最上游,無論是全球還是國內,都是增速最快的領域。受益於國內下游終端需求巨大和政府政策大力支持,國內IC設計產業一直高速迅猛發展。
從國內晶片設計領域的代表來看:中國的華為海思和紫光展銳已經成為全球領先的智慧型手機主處理器晶片的設計廠商,並在產值上躍升為全球前十大的Fabless供應商,中國的晶片設計廠商不光在智慧型手機領域上有所崛起,同時在其他細分領域市場也有優秀公司的湧現。比如格科微占據了500MB以下CIS市場的大多數市場份額,上市公司匯頂科技在指紋識別晶片市場的出貨量位居世界領先水平,兆易創新在Nor Flash市場份額名列前茅。但我們應該意識到,當前全球IC設計仍以美國為主導,中國大陸是重要參與者。尤其是在核心晶片設計領域,我們對美國的依賴程度較高,在天風電子看來,這主要表現在CPU、存儲器、FPGA、AD/DA等晶片上面。