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集微咨詢:中國發展IDM,需要從四個次元着眼

集微咨詢:中國發展IDM,需要從四個次元着眼

集微咨詢(JW Insights)認為:

●中國在推進IDM時,從曆史、産品、應用、産業四個次元着眼,不局限、不設限,勇于探索和突破。

●CIDM(Commune Integrated Device Manufacture)是一種産業協同融合式的IDM。對國内半導體而言,可以聯合國内諸多優秀設計公司的設計力量,并與下遊半導體制造、終端環節進行合作,來共同開發技術門檻高、競争力強的高端晶片産品。

●随着技術不斷推進後,當到1納米或者以下工藝時,可能玩家隻有一家,而且先進工藝的客戶群體也将變得越來越少,為此IDM的機會非常大。

●高端應用領域對晶片産品的性能要求極高,從産品的設計、制造等更傾向于隻對接一家公司,這就需要IDM模式的企業。

中國IDM(Integrated Device Manufacture,內建器件制造)已經開始發力,根據《中國半導體企業100強(2021)》資料顯示,半導體百強中IDM企業占11家,其中4家進入前十。在當下的産業背景和國際形勢下,中國如何發力IDM,是值得讨論的話題。本篇集微咨詢(JW Insights)将圍繞這一話題展開。

先來梳理下全球半導體的整個發展曆程。上個世紀50-60年代的半導體公司,幾乎均為IDM模式,即晶片設計、制造、封裝測試為一體。當時的IDM企業有些還包含下遊的電子終端,比如三星、東芝,以及西門子(後來半導體部門剝離出成立了英飛淩)、飛利浦(恩智浦從飛利浦剝離出來),做半導體的同時還做家電、電腦等終端産品。

到了70年代,業界開始出現一些創新型的半導體設計公司,當時一些IDM企業以自身業務為主的同時,開始為這些半導體設計公司代工。

到80年代,随着創新型的設計公司越來越多,慢慢發展出了獨立代工的模式。于是,獨立的晶片設計公司、晶片制造公司、晶片封測公司相繼出現,半導體的各個環節出現分立的模式,台積電就是在這個背景下所誕生。與此同時,IDM模式也繼續存在,與産業前期不同的是,這個時期的IDM企業大多不再包含電子終端環節,隻涉及半導體的設計、制造和封裝,比如,從西門子剝離出來的英飛淩,從飛利浦出來的恩智浦。

目前,國際上具有代表性的IDM企業有美國的英特爾、德州儀器、英飛淩、美光,南韓的三星、海力士,歐洲的恩智浦、意法半導體等等。

從下面表格中可以看到,在2021年的全球前十大半導體中,IDM的企業占據5個席位,可見IDM模式的生命力。

集微咨詢:中國發展IDM,需要從四個次元着眼
集微咨詢:中國發展IDM,需要從四個次元着眼

再來進一步了解一下國際主要IDM企業和國内主要IDM企業的情況。

集微咨詢:中國發展IDM,需要從四個次元着眼
集微咨詢:中國發展IDM,需要從四個次元着眼

從表中可以看到,不管從創辦時間上,還是從營收規模上來看,國内IDM企業與國外IDM企業的實力相比都還有相當一段距離,幾乎不是一個體量的對手。

國外的IDM巨頭發展到今天的規模,不僅有幾千人和上萬人不等的研發團隊,而且也有長達幾十年的技術積累,以及并購等多種市場行為,才發展成了今天的實力。對于中國的半導體企業而言,僅靠時間去進行技術突破和積累,時間成本太高,但目前的實力和國際環境又不足以進行企業并購,那麼該如何走?

中國發展IDM,需要不同次元進行考量:

一,從曆史次元來看, IDM模式是半導體産業的一個主流方向之一,也是中國芯的突圍之路。先進制程主要是來自于手機、AIoT、HPC等領域的需求,目前能做到5納米的隻有台積電和三星兩家公司。随着技術不斷推進後,當到1納米或者以下工藝時,可能玩家隻有一家,而且先進工藝的客戶群體也将變得越來越少,為此IDM的機會非常大。此外,在台積電的發展曆程中, 28納米這一成熟工藝才是台積電最賺錢的産線。

有了這樣的産業曆史觀,對于國内IDM企業的發展就有了更多的的信心和共識了。

二,從産品次元來看,首先是存儲産品,存儲從頭到尾要通過IDM來推進。三星、美光、海力士三大存儲巨頭均為IDM模式,目前國内兩大存儲企業長江存儲、長鑫存儲已是IDM模式,隻要國内持續這種路徑推進,中國的存儲業一定有揚眉吐氣的一天。其次是數模産品,比如汽車電子、航空航天等領域對産品的性能要求極高、對功耗的要求并不像數字晶片那樣高,要做高端的數模産品,IDM模式是突破口。再者是邏輯産品,随着人工智能、物聯網、自動駕駛、5G等應用領域的新興崛起,助力邏輯晶片的發展,且目前國内IDM比較少,意味着發展空間十分廣闊。

三,從應用次元來看,國内的電動汽車市場、航空航天、新能源、國家電網、光伏太陽能等,都将是巨大的市場驅動力,這些都是高端半導體産品的用武之地。這些領域對晶片産品的性能要求極高,從産品的設計、制造等更傾向于隻對接一家公司,這就需要IDM模式的企業。

為此,争取到這些強有力的國内市場,中國需要發力建設一流和高端IDM公司。

四是,從産業次元來看,中國半導體業急需培育做大做強的企業,IDM模式正當時。IDM對設計團隊要求非常高,投資建廠的成本也非常大,讓一家國内的晶片設計公司轉向IDM發展,難度非常大。為此,不妨打破傳統思維進行突破創新。

從國際來看,以英特爾為例,去年提出IDM2.0,進行大膽創新,堅持自己的工廠也不反對使用外部工廠,同時也開放代工業務。英特爾此舉不僅為自身打破了天花闆,其實也為業界開創了一個範式。

與此同時,國内也有一些嘗試。比如,青島芯恩,是不同于傳統的IDM,而是進行了創新型的融合,即CIDM,邀請全球模拟和數模混合晶片的設計團隊,一起加盟聯合成立IDM公司;并與封測、原材料、終端和裝置制造企業共同聯合,通過定制化開發提供高端晶片,進而替代國外進口。

對國内半導體而言,如果沒有國際的設計資源,可以聯合國内諸多優秀設計公司的設計力量,并與下遊半導體制造、終端環節進行合作,來共同開發技術門檻高、競争力強的高端晶片産品。

中國在推進IDM時,從上述四個次元着眼,不局限、不設限,勇于探索和突破。(校對/無劍芯)

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