無論是社會革命,還是產業革命,往往都是由新興、年輕的力量推動的,半導體行業同樣如此。半個世紀以前,這個行業內只存在IDM,它們自己設計、制造、封裝芯片,但隨著技術和應用需求的發展,IDM已經不能滿足需求,因此,Fabless出現了,并很快對整個行業產生了革命性的影響,標志性的事件就是1987年臺積電的成立,這一創新的Foundry業務模式,滿足了越來越多的Fabless芯片制造需求,一直延續并發展到今天。眼下,Foundry的火爆有目共睹,成為了行業的寵兒,不過,Foundry走到聚光燈照耀下的最前臺,只是果,而Fabless的出現和發展才是因,是革命性的存在。
近些年,Fabless的發展進入了一個新時期,其對半導體產業的革新效果進一步凸顯。
市值
一周前,AMD的市值一度沖上了1900億美元,并超過了英特爾,這是歷史首次。過去很長一段時間內,作為半導體業營收龍頭,英特爾的市值一直在2000億美元左右徘徊,不盡如人意,而AMD則是一路竄升,用了5年左右的時間,達到了IDM霸主英特爾的高度,當然,目前AMD的市值已經回落到1600多億美元,英特爾則依然穩定在1900~2000億美元之間。
英特爾的市值被Fabless超越,在十年前就發生過,也就是在2012年,當時全球半導體業的“無缺陷總司令”英特爾不像今天這么負有危機感,即使在那種情況下,憑借在4G手機基帶芯片方面的提早布局和專利壁壘,高通的市值在那一年超過了英特爾,引起業界一片嘩然,也正是從那時起,英特爾真正有了危機感,并史無前例地為當時還未被并購地Altera提供了FPGA芯片代工制造服務。
說到市值,就不能不提英偉達,該公司目前的市值達到了5300多億美元,是英特爾的兩倍還多。在二級市場,英偉達是Fabless的首席代表,起發展潛力被廣泛看好,市值有望進一步提升。
與Fabless相呼應,Foundry的存在感越來越強,特別是行業龍頭臺積電,其市值已經達到了5100多億美元,并成為了全球范圍內的產業關注焦點。之所以取得這樣的成績,正是因為臺積電很早就看到了Fabless的發展潛力,以及對整個行業重構所能發揮的力量,從而提早布局,并能在各個關鍵時間和技術節點做出正確的抉擇。因此,以臺積電為代表的Foundry市值的大漲,可以說在很大程度上是由幾百上千家Fabless合力支撐起來的。
重組
產生危機感之后,英特爾開啟了一系列對新興Fabless的收購,特別是對以色列企業情有獨鐘,目標多集中于AI和高速通信領域。不久之后,憑借GPU在高性能計算AI訓練方面的先天優勢,英偉達成為了英特爾并購Fabless的對手,特別是在高速通信方面有絕活兒的Mellanox,英特爾同樣對其產生了興趣,不過,最終被英偉達收入囊中,這可以說是Fabless對IDM的一次標志性勝利。
在很大程度上,AMD是重組的最大贏家,該公司原本也是一家IDM,在與英特爾的競爭中處于絕對劣勢,2009年,AMD將其芯片制造業務剝離出去,成為了一家新的Foundry,也就是現在的格芯,而AMD則變成了一家純正的Fabless。2018年,格芯放棄了10nm以下先進制程的研發,AMD則將所有先進制程訂單交給了臺積電,也正是從那個時間段開始,AMD的業務呈現出快速爬升的態勢,且一發不可收,取得了今天的成績。如果沒有分拆,仍為IDM的AMD恐怕很難在先進制程方面取得今天這樣事半功倍的效果。因此,AMD創造了一次無比成功的分拆重組。
在分拆成功后,AMD開啟了并購,以使其行業影響力和業績更上一層樓,對賽靈思的收購,是CPU行業代表Fabless對FPGA行業代表Fabless的并購,與同時期的另一起并購案——ADI收購Maxim——相比,AMD并購賽靈思的行業影響力更加凸顯,除了受關注度之外,從行業排名上也可見一斑,收購賽靈思之后,AMD歷史性地進入了全球芯片企業排名前15。
再看一下AMD的老對手英特爾,在進行了多年對Fabless的并購之后,該行業龍頭不久前宣布將推動旗下的Mobileye上市。作為汽車自動駕駛芯片的領先企業,Mobileye在早些年具有極強的行業領導力,也正是因為如此,英特爾于2017年將其收至麾下,但在近幾年,Mobileye的行業影響力似乎不升反將,特別是隨著電動汽車的崛起,將汽車智能化帶到了一個新的高度,且發展迅速。在這樣的背景下,Mobileye芯片及其解決方案在算力、適用性和應用靈活性方面似乎有些掉隊,而高通和英偉達卻發展的風生水起,目前的中高端電動汽車,主芯片都優先選擇高通和英偉達的產品。這樣看來,Fabless的機動靈活性似乎更適合新興的電動汽車業,這或許也是英特爾要推動Mobileye獨立IPO的一個重要原因。
產能
當下,全球都呈現芯片短缺狀態,在這種情況下,Foundry的產能成為了各家Fabless爭奪的對象,雖然在全面缺貨的大背景下,IDM的產能利用率也很高,且很多也在擴產,但總體來看,還是Foundry的產能稀缺度更加凸出。
此外,在產能應用效率方面,Foundry明顯高于IDM,因為Foundry是在為多種制程、多家Fabless提供芯片制造服務,而IDM主要就是為自家芯片制造服務,這在新興應用、新Fabless不斷涌現的當下,在產能利用效率方面的差異愈加凸顯。正是因為如此,近些年,很多IDM都興起了Fablite模式,即“輕晶圓”模式,如德州儀器(TI)、ADI、安森美等。這些模擬、模數混合芯片企業,越來越多地投身到Fablite模式,目的就是為了剝離產能和成本效率較低地老舊晶圓廠(多為6英寸和8英寸廠),將更多地資源用到新的12英寸晶圓廠上去,從而實現低投入、高產出的效果。這也從一個側面體現出Fabless對IDM的優勢。
標準制定
早些年的芯片行業標準,大都是由IDM牽頭制定的,然而,隨著應用需求的發展和變化,新興技術和應用涌現的速度越來越快,廣大IDM明顯跟不上這樣的節奏了,而Fabless的嗅覺則更加敏銳,更能提早布局。
例如,在4G手機崛起之前,高通就提早布局,從而站在了行業頂端收IP授權費,賺錢效率極高,即使到今天,高通依然在享受當初布局4G標準所帶來的紅利。
最近,英特爾牽頭,開創了UCIe標準,是針對Chiplet興起而發起的。而第一個將Chiplet成功商業化的廠商卻是AMD,這方面,IDM又落后Fabless一步了。
行業影響力和營收不斷壯大的英偉達,干脆想收購IP行業標桿Arm,雖然沒有成功,但可以看出其雄心,就是要站在行業標準制高點與對手競爭,從而獲得更高層級的話語權和主動權。
結語
Fabless發展方興未艾,除了以上提到的傳統模式之外,在IT、設備、互聯網企業內部孵化的IC設計團隊也在近些年快速增長,最具代表性的是蘋果、谷歌和華為。特別是蘋果和華為,蘋果的市場體量和影響力在全球數一數二,它的芯片設計團隊對原本為蘋果提供各種芯片的企業帶來了越來越大的威脅,特別是英特爾,不僅在手機上,蘋果的筆記本電腦也正在逐漸淘汰英特爾的CPU,改用自家設計的Arm芯片。
華為海思則是另一個典型代表,在中國大陸手機市場,原本的行業老大三星被華為替代,取得這樣的成績,華為海思設計的芯片至少有一半功勞。然而,在擠掉三星,向蘋果所占據的中國高端機市場發起挑戰,并取得戰果后,一道禁令,華為前進的腳步戛然而止。這樣看來,在芯片及其支撐的下游設備業,Fabless前進和革新的腳步是市場內部元素無法改變的,而市場以外因素所施加的作用很可能會越來越大。