从英特尔剥离制造业务谈逻辑芯片IDM模式终结|一周产业评论

原创 TechSugar 2023-06-26 08:03

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从1994年面对Cyrix的挑战，时任CEO桑德斯喊出“真汉子得有晶圆厂（Real men have fabs）”，到2008年正式剥离制造业务，AMD差不多花了14年时间。作为IDM模式坚定支持者，AMD的老对手英特尔一直是坐在鄙视链的顶端，笑看AMD在晶圆制造上反复折腾，制造工艺比竞争对手领先一到两代，也是英特尔过去的骄傲。但到2014年14纳米晶圆制造工艺延迟推出时（应于2013年推出），英特尔已经难以满足“钟摆策略”要求的两年升级一代晶圆制造工艺的节奏，因而严格来说，摩尔定律在2014年就已经失效。

此后，英特尔10纳米工艺难产，不断延伸的14纳米改良工艺，让英特尔引以为傲的制造工艺，几乎成为行业笑话，而台积电也在这个期间正式完成了对英特尔制造工艺的超越，真正成为引领半导体制造工艺发展的龙头企业，这距离台积电成立，差不多花了40年时间。

IDM，即Integrated Device Manufacturer的缩写，直译为整合元件制造商，是指同时具备了晶圆制造与芯片设计能力的厂商。在半导体产业发展早期，所有芯片公司都是IDM厂商，因为当时产业分工尚不充分，别说晶圆制造了，就是封装测试和设备也得自己干，所以并没有IDM与无晶圆模式之分。

随着产业日益成熟，特别是晶圆制造产线投入成本的快速上升，让从业者开始思考，是不是做芯片就一定要建工厂。1984年，赛灵思（Xilinx，现已经被AMD收购）成立，这是史上第一家芯片设计公司，但当时专业晶圆代工厂尚未出现，赛灵思创始人之一Bernie Vonderschmitt通过之前的工作关系找到了日本精工来代工，从此无晶圆模式（Fabless，即无制造工程模式）正式开启。

所以严格来说，台积电或联电并不是无晶圆模式的首创者。但这两家公司的出现，为无晶圆模式的快速发展奠定了基础，因为如果没有专业的晶圆制造代工厂，那么芯片设计公司只能利用IDM厂商的富裕产能来生产自己开发的芯片，这就埋下了供应不稳定的隐患。专业代工厂的出现，让芯片设计公司可以无后顾之忧地进行自己的产能规划，放心大胆地投入到新产品开发中，而不用担心产能不够用。

但在无晶圆模式的早期，代工厂的技术积累还不够，资金也不雄厚，与英特尔等拥有先进半导体制造工艺的厂商相比，工艺代差较大，那时候有晶圆厂往往是优势，所以有晶圆厂的桑德斯在面对无晶圆厂的Cyrix时，才说出了那句让他名留产业史的狂言：真汉子得有晶圆厂。

而根据John East在Semiwiki的回忆，“真汉子得有晶圆厂”这句话，其实不是桑德斯最早说的，这句话始于赛普拉斯（Cypress）半导体创始人TJ Rodgers接受采访时所说。TJ Rodgers也在AMD短暂工作过，后来创立赛普拉斯，他是一个老派的人，坚信晶圆制造、器件物理和晶体管级电路设计的必要性。当然，赛普拉斯最后也逐渐无晶圆化，最终被英飞凌收购，在被英飞凌收购之前，TJ Rodgers被赶出了董事会，有他在，赛普拉斯估计卖不了。

与IDM相比，无晶圆模式具备几大优势。首先，无晶圆模式极大降低了半导体行业准入门槛。半导体诞生之初，建厂成本在数百万美元之内，但经过二三十年发展，建厂成本已飙升到过亿美元，过高的前期成本，让很多对半导体产业有兴趣的人知难而退。

无晶圆模式的出现，特别是专业代工厂出现以后，大幅降低了半导体行业进入门槛，大批不需要投资建产线的芯片设计公司得以涌现，半导体产业生态日益繁荣。可以说，无晶圆模式是近三四十年半导体产业创新发展和规模扩大的主要推动力之一。

其次，无晶圆模式接近解决了“摩尔定律”支配下制造工艺升级所需的资金量持续上涨的问题。通过极大程度扩大客户基数，龙头晶圆代工厂可以在理论上实现让全行业来分摊晶圆制造工艺演进的成本。在我刚入行业媒体的2014年前后，晶圆制造三强（英特尔、三星和台积电）当年的资本支出基本在百亿美元上下，已经让我叹为观止，而近一两年，台积电的资本支出更是高达300亿美元左右，这种级别的资本支出，即便是英特尔这种现金牛企业，也承担不起。

关于这一点，在英特尔财报说明会上说得也很直白，通过将晶圆制造业务独立核算，2023年英特尔即可节省30亿美元，到2025年可节省80亿至100亿美元。