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集微咨询:中国发展IDM,需要从四个维度着眼

集微咨询:中国发展IDM,需要从四个维度着眼

集微咨询(JW Insights)认为:

●中国在推进IDM时,从历史、产品、应用、产业四个维度着眼,不局限、不设限,勇于探索和突破。

●CIDM(Commune Integrated Device Manufacture)是一种产业协同融合式的IDM。对国内半导体而言,可以联合国内诸多优秀设计公司的设计力量,并与下游半导体制造、终端环节进行合作,来共同开发技术门槛高、竞争力强的高端芯片产品。

●随着技术不断推进后,当到1纳米或者以下工艺时,可能玩家只有一家,而且先进工艺的客户群体也将变得越来越少,为此IDM的机会非常大。

●高端应用领域对芯片产品的性能要求极高,从产品的设计、制造等更倾向于只对接一家公司,这就需要IDM模式的企业。

中国IDM(Integrated Device Manufacture,集成器件制造)已经开始发力,根据《中国半导体企业100强(2021)》数据显示,半导体百强中IDM企业占11家,其中4家进入前十。在当下的产业背景和国际形势下,中国如何发力IDM,是值得讨论的话题。本篇集微咨询(JW Insights)将围绕这一话题展开。

先来梳理下全球半导体的整个发展历程。上个世纪50-60年代的半导体公司,几乎均为IDM模式,即芯片设计、制造、封装测试为一体。当时的IDM企业有些还包含下游的电子终端,比如三星、东芝,以及西门子(后来半导体部门剥离出成立了英飞凌)、飞利浦(恩智浦从飞利浦剥离出来),做半导体的同时还做家电、电脑等终端产品。

到了70年代,业界开始出现一些创新型的半导体设计公司,当时一些IDM企业以自身业务为主的同时,开始为这些半导体设计公司代工。

到80年代,随着创新型的设计公司越来越多,慢慢发展出了独立代工的模式。于是,独立的芯片设计公司、芯片制造公司、芯片封测公司相继出现,半导体的各个环节出现分立的模式,台积电就是在这个背景下所诞生。与此同时,IDM模式也继续存在,与产业前期不同的是,这个时期的IDM企业大多不再包含电子终端环节,只涉及半导体的设计、制造和封装,比如,从西门子剥离出来的英飞凌,从飞利浦出来的恩智浦。

当前,国际上具有代表性的IDM企业有美国的英特尔、德州仪器、英飞凌、美光,韩国的三星、海力士,欧洲的恩智浦、意法半导体等等。

从下面表格中可以看到,在2021年的全球前十大半导体中,IDM的企业占据5个席位,可见IDM模式的生命力。

集微咨询:中国发展IDM,需要从四个维度着眼
集微咨询:中国发展IDM,需要从四个维度着眼

再来进一步了解一下国际主要IDM企业和国内主要IDM企业的情况。

集微咨询:中国发展IDM,需要从四个维度着眼
集微咨询:中国发展IDM,需要从四个维度着眼

从表中可以看到,不管从创办时间上,还是从营收规模上来看,国内IDM企业与国外IDM企业的实力相比都还有相当一段距离,几乎不是一个体量的对手。

国外的IDM巨头发展到今天的规模,不仅有几千人和上万人不等的研发团队,而且也有长达几十年的技术积累,以及并购等多种市场行为,才发展成了今天的实力。对于中国的半导体企业而言,仅靠时间去进行技术突破和积累,时间成本太高,但目前的实力和国际环境又不足以进行企业并购,那么该如何走?

中国发展IDM,需要不同维度进行考量:

一,从历史维度来看, IDM模式是半导体产业的一个主流方向之一,也是中国芯的突围之路。先进制程主要是来自于手机、AIoT、HPC等领域的需求,目前能做到5纳米的只有台积电和三星两家公司。随着技术不断推进后,当到1纳米或者以下工艺时,可能玩家只有一家,而且先进工艺的客户群体也将变得越来越少,为此IDM的机会非常大。此外,在台积电的发展历程中, 28纳米这一成熟工艺才是台积电最赚钱的产线。

有了这样的产业历史观,对于国内IDM企业的发展就有了更多的的信心和共识了。

二,从产品维度来看,首先是存储产品,存储从头到尾要通过IDM来推进。三星、美光、海力士三大存储巨头均为IDM模式,目前国内两大存储企业长江存储、长鑫存储已是IDM模式,只要国内持续这种路径推进,中国的存储业一定有扬眉吐气的一天。其次是数模产品,比如汽车电子、航空航天等领域对产品的性能要求极高、对功耗的要求并不像数字芯片那样高,要做高端的数模产品,IDM模式是突破口。再者是逻辑产品,随着人工智能、物联网、自动驾驶、5G等应用领域的新兴崛起,助力逻辑芯片的发展,且目前国内IDM比较少,意味着发展空间十分广阔。

三,从应用维度来看,国内的电动汽车市场、航空航天、新能源、国家电网、光伏太阳能等,都将是巨大的市场驱动力,这些都是高端半导体产品的用武之地。这些领域对芯片产品的性能要求极高,从产品的设计、制造等更倾向于只对接一家公司,这就需要IDM模式的企业。

为此,争取到这些强有力的国内市场,中国需要发力建设一流和高端IDM公司。

四是,从产业维度来看,中国半导体业急需培育做大做强的企业,IDM模式正当时。IDM对设计团队要求非常高,投资建厂的成本也非常大,让一家国内的芯片设计公司转向IDM发展,难度非常大。为此,不妨打破传统思维进行突破创新。

从国际来看,以英特尔为例,去年提出IDM2.0,进行大胆创新,坚持自己的工厂也不反对使用外部工厂,同时也开放代工业务。英特尔此举不仅为自身打破了天花板,其实也为业界开创了一个范式。

与此同时,国内也有一些尝试。比如,青岛芯恩,是不同于传统的IDM,而是进行了创新型的融合,即CIDM,邀请全球模拟和数模混合芯片的设计团队,一起加盟联合成立IDM公司;并与封测、原材料、终端和设备制造企业共同联合,通过定制化开发提供高端芯片,进而替代国外进口。

对国内半导体而言,如果没有国际的设计资源,可以联合国内诸多优秀设计公司的设计力量,并与下游半导体制造、终端环节进行合作,来共同开发技术门槛高、竞争力强的高端芯片产品。

中国在推进IDM时,从上述四个维度着眼,不局限、不设限,勇于探索和突破。(校对/无剑芯)

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