模擬半導體巨頭向輕資產模式說不!

輕資產似乎是半導體產業發展的根本趨勢，Fabless+Foundry模式已經成為半導體發展的主流，諸多半導體廠商紛紛甩賣晶圓廠降低資產壓力，轉而將產能交付給代工廠以謀求更好的經濟效益。但是，重點來了，輕資產只限于數字半導體領域，增加自有產能是各大巨頭競相投資的重點，沒有先進的工廠，你就別想稱霸模擬半導體市場。

這不就在這一兩天，安森美半導體宣布收購GLOBALFOUNDRIES位于紐約東菲什基爾(East Fishkill, New York)的300 mm晶圓廠，總代價為4.3億美元，其中1億美元已在簽署最終協議時支付，其余3.3億美元將在2022年年底支付，之后，安森美半導體將獲得該晶圓廠的全面運營控制權，該廠的員工將轉為安森美半導體的員工。借此機會，安森美成為繼TI，英飛凌、意法半導體之后，第四家擁有自己300mm晶圓廠的模擬企業，其中模擬老大TI已經擁有兩家300mm晶圓廠。對安森美來說，這家源自IBM的工廠另一個額外的優勢是最早通過美國國防部DoD認證的可信代工晶圓廠。

在對待晶圓廠的策略上，相比于數字巨頭們輕資產的策略，模擬巨頭們則是紛紛自掏腰包改擴建產能，這種截然不同的運營策略在一些綜合半導體巨頭上體現得更為直接，比如TI、ST等，一方面模擬電源和功率器件自己生產為主，另一方面則是數字業務多數交給代工廠進行生產。這種涇渭分明的作法凸顯了模擬和數字兩種半導體產品運營思路和競爭優勢的差異，即數字芯片更在乎工藝節點，模擬芯片更在乎工藝材料。

很多人認為這種區別是成本作祟，可是從公開的財務報表顯示，數字芯片企業的毛利率一般都比較低，甚至很多fabless的毛利率還沒有代工巨頭TSMC的47%高，反觀模擬企業的毛利率清一色的55%以上，典型例子模擬巨頭TI的毛利率高達65%，反觀靠著輕資產加高額專利收入成名的高通，毛利率只有60%，至于凈利率方面差距更明顯，還不到TI的三分之一。這意味著，代工廠拿到的部分利潤其實是從Fabless的總體利潤中分割走的，因此數字半導體廠商很大程度上是被Foundry所綁架，或者說這種模式所綁架，不得不選擇代工廠，背后的原因很簡單，工藝演進的越來越深入，工藝研發和fab升級的資本支出越來越不是數字半導體企業利潤所能負擔得起的，因此不得不為了追求先進工藝和成本優勢，選擇了讓代工廠分一杯羹。

（圖片來源IC Insights）

但是對模擬產品來說就不一樣了，模擬產品的工藝演進速度不快，競爭沒有數字那么激烈，甚至新晉的初創公司很少也很難快速成功。這是一個需要積累經驗積累材料積累專利的行業，而模擬芯片競爭中和設計同等重要的還有材料，這是模擬芯片相比于單純用硅生產的數字芯片最大的區別所在。甚至可以說，設計決定了模擬芯片性能的下限，而材料水平則決定了模擬芯片性能的上限。因此對模擬特別是功率半導體巨頭們來說，選擇用并不先進的工藝不是問題，而選擇用先進的材料才是關鍵，材料不僅要自己參與研發，還要自己生產才能更好保證其技術安全性和穩定性，比如功率半導體巨頭英飛凌就斥巨資將分拆出去的奇夢達的300mm晶圓廠買回然后改造成最大的功率半導體生產基地。

所以我們才會看到模擬半導體廠經常帶給我們意想不到的驚喜，比如2014-2015年還在選擇4寸和6寸晶圓廠的Linear創造了華爾街利潤率的年度紀錄，再比如MAXIM這家中等規模模擬公司選擇和力晶科技共同開發模擬300mm晶圓生產線。而最近兩三年，模擬廠的投資重點基本都集中在各種新材料的領域，隨著5G與新能源汽車的火爆，像SiC，GaN等材料的生產線長期保持供不應求的情況，產線擴充早早排上各大廠商的投資日程，而5G最關鍵的RF部分的封裝制造成本甚至達到了每顆芯片30-40美元的水平。

另一方面，在生產安排上，IDM模式最大的優勢就是可以更好的安排客戶的訂單進行加急生產，模擬半導體的貶值速率沒有數字半導體那么快，其市場價格波動也不大，但是其制造和封裝等流程受到的影響因素要比數字的更大，所以自己生產能夠更好的把握這個生產步驟，為客戶更好的供貨。特別的，模擬廠商的很多產品高利潤源于高技術含量，還源于跟國防軍工等密切相關，這就要求企業最好有自己的生產廠滿足國防訂單的生產標準要求，基本上主要的模擬企業的fab都通過美國國防部的DoD認證，比如上文的安森美自己的8寸廠就有類似認證。如果沒有自己的工廠，要找有認證的且在美國國內的代工廠，就會對生產流程產生很大不確定因素。

其實從另一個角度看，模擬巨頭選擇自己生產的模式也有部分歷史原因。相比于數字芯片企業的短暫歷史，模擬巨頭可以算得上是老爺爺了。博通才24歲，高通的半導體業務也不到20歲，可TI啊，ADI啊，都已經是年過六旬的老牌企業了，即使是安森美這樣的，也都是傳統半導體巨頭分拆出來的，追究起來四五十歲總是有的。因此，作為曾經統治半導體行業的IDM模式，習慣于穩健的模擬企業因循守舊又能創造高額利潤，何樂而不為。

不過，模擬代工也在低調發展，不同于三星TSMC等對Xnm工藝的極致追求，模擬代工拼的是服務，拿的很多是產能分攤的訂單。其實很多模擬的大廠在產能不均衡時也會選擇代工業務，一方面當自己產能吃緊時，選擇代工幫忙加急生產訂單，另一方面，當產能過剩時，選擇為部分小企業進行產品代工補足產線產能節約成本。與此同時，這兩年模擬產品的利潤高企，讓一些初創公司也介入到模擬行業，對代工的需求逐漸加大，模擬代工廠的數量也不斷擴充，300mm也逐漸成為標配，從早期只有中國的臺灣立锜、致新等代工廠，到現在大陸的模擬代工逐漸興起，比如華虹、華潤和萬代等半導體代工廠紛紛上馬300mm，模擬代工的競爭激烈也許會壓低部分標準器件的制造成本，這將對傳統的模擬半導體生產模式提出新挑戰。