全球半導體產業鏈在上個世紀80年代初開始分化,首先是IC設計業從IDM(整合元件制造商)中分離。導致IC設計業分離有兩個原因:一個是計算機輔助設計(CAD)逐漸成熟,另一個是IC設計的附加值已經大于芯片制造所創造的價值。從1981年起,專門提供EDA工具的廠商,如Mentor、Cadence等成立,1983年Altera等一批fabless(無芯片生產能力的芯片設計公司)應運而生。
其次是代工業的崛起。1984年臺灣聯電成立,1987年臺積電成立。在之后的很長一段時間,代工模式并未得到全球其他廠商的青睞,尤其是美、日廠商。近來,全球代工高潮迭起,誕生了格羅方德,它兼并了新加坡的特許公司,三星、英特爾等公司也涉及代工領域。
代工的價值與地位
2017年全球IC銷售額預計為3590億美元,代工最終市場價值比例會略高于45%,是2007年的兩倍多。
代工服務通常分為芯片制造與封裝及測試兩類,俗稱前道及后道的代工服務。由于代工僅提供服務,而不直接負責銷售,所以它對于產業的貢獻,或者它最終的市場價值要乘以一個系數來體現。以前的估算是假設代工的產值為1,通過封裝與測試之后的附加值也估算為1,之后在銷售環節有約0.5的利潤。所以代工的最終市場價值,可以依代工產值乘以2.5做作估算。
近期,市場分析公司美國ICInsight又提出代工乘以2.22系數的新概念,為什么要調低系數的原因不詳,但是全球代工的增長率明顯高于半導體業,它的權重因素提高可能是一種合理的解釋。
實際上全球代工產值包括兩部分:一是純代工產值,二是部分IDM廠商也兼作代工的產值,這部分的產值通常會被單獨統計。然而“IDM代工”的概念并非十分清晰,缺少一個量的度量。通常業界認為企業的代工產值大于企業總產值的1/10時,可稱為“IDM代工”。
業界通常通過代工的最終市場價值與IC市場銷售額之比來反映代工在產業中的地位。其中要注意的是,通常半導體的年銷售額包括集成電路、分立器件及光電器件與傳感器4類,如2012年11月WSTS的統計數據為分立器件193.03億美元、光電259.89億美元、傳感器79.34億美元、IC2367.1億美元,2012年半導體總產值為2899.36億美元。而在IC銷售額中又可分成邏輯、存儲器、模擬及微控制器4類,如按照2012年的數據,IC集成電路占半導體銷售額的比例為81.6%。
目前代工的最終市場價值與IC銷售額之比,僅指IC,不包括分立器、光電及傳感器。根據市場調研公司ICInsights的最新數據顯示,2013年全球IC市場銷售額預計是2710億美元,而IC代工廠商的最終市場價值,即代工產值乘以系數2.22,預計為439.4億美元×2.22=975.6億美元,所以兩者的占比略高于36%,也就是說全球每產出3顆IC中,有一顆來自代工。ICInsight預期,2017年全球IC市場銷售額預計為3590億美元,代工的最終市場價值比例會略高于45%。此表明,2017年IC代工的份額將是2007年22.6%的兩倍多。
代工與fabless比翼雙飛
目前,代工業如日中天。全球代工70%以上的客戶來自fabless,代工與fabless比翼雙飛。
目前,代工業如日中天,與fabless比翼雙飛,估計今后數年內代工的年均增長率可達10%以上。
全球代工70%以上的客戶來自fabless,其余的來自IDM。可以明顯地看到由于CPU、memory等的壟斷,幾乎都是IDM制造。另外如模擬電路,由于品種多、產量小,加上工藝專有性強等因素,代工也沒有市場。目前代工市場熱銷的產品是通信芯片,包括手機基帶處理器、平板處理器、FPGA以及IC驅動器等。
目前,代工的主流工藝技術是28nmHKMG工藝。臺積電表示,今年將進行20nm制程的量產,其在制程方面與英特爾相比落后約一代。這并非表明代工在技術方面有致命的缺陷,而是從策略上看,代工是接受客戶的訂單,由于最先進工藝制程有風險,投資巨大,顯然代工在成本方面缺乏優勢。
據Gartner于2012SemiconWest展覽會上披露的數據,全球代工銷售額按工藝制程分析,僅有28nmHKMG工藝制程及未來20nm制程的銷售額會節節高升,其余的如65nm/55nm及45nm/40nm的銷售額基本趨穩,每年分別在60億美元左右,而90nm、32nm及28nmpoly工藝制程的銷售額分別在20億美元左右,而且有下降的趨勢。
為進一步揭示代工在全球IC市場中日益重要的地位,ICInsights把“最終市場價值”銷售乘數應用于臺積電的季度銷售收入上,并把結果與2011年第一季度至2013年第二季度的英特爾季度IC銷售額加以比較。
由于先進制程在臺積電的銷售額中所占比例較高,所以ICInsights公司估計臺積電客戶群的平均毛利率為57%(57%的毛利率相當于2.33倍的銷售額乘數)。利用2.33的乘數,ICInsights公司認為臺積電于2013年第二季度的“最終市場價值”IC銷售額已經超過了英特爾。
另據臺積電于2013Q2的運營報告,其季度毛利率達49%,運營利潤達37%。其中,28nm占29%,40nm/45nm占21%,65nm占18%。臺積電目前在28nm制程的市場占有率達90%,占有絕對優勢地位。
根據IHS數據,2013年全球代工總銷售額預計達415億美元,而純代工銷售額為350億美元,來自IDM的代工銷售額達65億美元。隨著工藝制程技