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晶圆产能紧缺,成就华为的“无厂模式”反成败笔

编辑/2021-02-22/ 分类:卡斯创业/阅读:
2021年2月22日,大概从2020年第三季度时,各大晶圆厂产能紧缺的消息层出不穷,而最近美国得克萨斯州因为暴雪袭击造成了电力短缺,从而导致三星、NXP、英飞凌等厂商的工厂陆续停工。这在加剧产能紧张的同时也大大冲击了众多无厂模式的芯片公司,而像Intel这样 ...

2021年2月22日,大概从2020年第三季度时,各大晶圆厂产能紧缺的消息层出不穷,而最近美国得克萨斯州因为暴雪袭击造成了电力短缺,从而导致三星、NXP、英飞凌等厂商的工厂陆续停工。这在加剧产能紧张的同时也大大冲击了众多无厂模式的芯片公司,而像Intel这样的有厂模式公司则受到相关的影响较小。近期Intel新任CEO帕特·盖尔辛格表示:“我们2023年的大部分产品将会在内部制造。”这其实也暗示着Intel很有可能不会走向:“无厂模式”的发展道路。而业界其它很多半导体公司早已走上了无厂模式的发展道路,比如AMD、NVIDIA、华为。那么在这次晶圆厂产能紧缺的冲击后无厂模式还会是半导体行业的未来吗?

什么是无厂模式?

芯片厂商的工作可以大致分成两个部分,芯片的设计和芯片的制造。芯片设计对工作场所要求不太高,而芯片的制造则需要晶圆厂。无厂模式也就是指没有晶圆厂,芯片的制造工作外包给其它厂商。或者用一个更加流行的词来形容,就是OEM(Original Equipment Manufacturer)。

数据来自AMD官网

以AMD的锐龙 9 5950X 台式处理器为例,芯片的设计部分是由AMD完成的,而芯片的制造则是由像台积电(TSMC)这样的晶圆代工厂进行的。因此AMD就是一家无晶圆厂模式公司。

业界除了无厂模式,还有IP授权模式和IDM模式。

英国ARM公司的IP授权模式主要分为三种:

1、使用层级授权-可使用封装好的ARM芯片,而不能进行任何修改。

2、内核层级授权-可基于购买的ARM内核进行芯片开发.设计,有一定的自主开发权。

3、架构/指令集层级授权-可对ARM架构进行改造,甚至对ARM指令集进行扩展或缩减。

拿学生完成作业举个例子吧,班上有个学习比较差的同学叫小明,他找学霸要作业来抄。学霸的作业写得非常好,所以他原封不动抄了,然后改了个名字交上去了(找晶圆厂流片),这是使用层级授权。但是后来,学霸觉得这样直接抄不太好,所以之后只给小明抄主要的公式,最后的数据以及其它部分需要小明自己完成,这是内核层级授权。最后,学霸觉得授人以鱼不如授人以渔,所以开始教小明好好学习,对于作业只教给小明基本的解题思路,剩下的都要由小明去完成,这是架构/指令集层级授权。由此可见,架构/指令集层级授权开发难度是最大的,但自由度也是最高的。

IDM模式是指涵盖了IC设计、IC制造、封装测试等各个环节的厂商,简单来说就是自己设计自己制造,一条龙生产。像Intel、三星就是比较典型的IDM厂商。

无厂模式的优势

随着半导体工艺的进步,先进工艺的各种成本越来越高。如果想要组建一个先进的晶圆厂,就需要花费高昂的费用去购买各种先进的半导体生产设备。同时后期设备的维护、折旧,以及新工艺的开发还需要消耗更多的资金。

另一方面就是产能分配了,对于晶圆厂来说,要想获得更高的利润就需要让晶圆厂的设备满负荷运行。而在过去的有厂模式下,自家的芯片订单往往不能占满自家晶圆厂的产能。虽然有些厂商也在出售晶圆和部分晶圆厂产能,但还是不能使晶圆厂的资源得到充分的利用,造成了资源上的浪费。

举个例子,我们打车回家一次的费用是20元,但如果是自己开车回家的话可能就是3块的油钱。无厂模式就像每天打车回家的人,而有厂模式则是自己开车回家的人。如果要自己开车回家的话,首先就需要花几万甚至十几万买一辆车,同时维护车辆还需要一定的费用支出。这就像组建一个晶圆厂需要高昂的费用一样。

那么这种情况买不买车呢?回家的次数就很重要了,如果经常回家肯定是买车合算,因为自己开车的单次成本会比较低。但如果回家次数少呢,那肯定打车合适。

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