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中国IC产业模式选择:IDM?代工?

行业聚焦点中国仪表网2007年05月14日 08:02人气:4383

编者按:半导体产业链发展至今,正面临着重新整合,晶圆代工与IDM发展前景的争论不绝于耳,对于IDM与代工厂商谁将在这一趋势中有突出表现,业界专家看法不一。本报特邀请半导体业界 不同领域的专家,阐述观点,希望对我国半导体产业今后发展有所启示。

特邀嘉宾

王阳元 中芯国际集成电路制造有限公司董事长

赵建忠 上海市集成电路行业协会常务副秘书长

莫大康 应用材料(中国)公司顾问

马启元 美中创新协会会长

■主持人 梁红兵

如何评价IDM与代工两种模式?目前有什么新的发展特点?

5两种模式都具持续发展动力

5加强整机与设计企业的合作

王阳元 产业模式与生产力发展密切相关。农业时代是手工业生产模式,产、供、销均由个体或家庭完成;进入工业化时代后,工艺可以“物化”在机器设备上,社会分工进一步细化,出现了流水线生产模式。集成电路生产最初也是设计、制造、封装融为一体的垂直生产模式,随着市场需求的变化和科学技术的进步,一部分企业为满足多品种、小批量产品的需求,开始寻求生产模式的改变,出现了设计、制造、封装三业分立的局面。IDM模式和代工模式都是成功的生产模式,依企业的财力、物力、人力、市场资源的不同配置而定。考虑到国家安全的需要,部分产品应采用IDM模式生产。就目前我国的技术和经济能力而言,应首先大力发展设计业和代工业。但要成为集成电路产业强国,也应根据市场需求以及整机系统的设计和生产能力,逐步建设具有中国特色的IDM企业。

赵建忠 自20世纪90年代初,在世界半导体舞台上,崛起了基于芯片代工(Foundry)为基础的“垂直分工”发展模式以来,世界垂直分工(Foundry)模式与世界垂直集成(IDM)模式优劣问题一直有争论,但总无定论,缘由在于:这两种模式在当今世界半导体业界,都显示着强盛的、不衰的生命力和持续发展的动力。

IDM与Foundry模式的优劣之分很难泾渭分明,重要的是根据一个国家和地区的产业环境及其企业本身的资源和基础条件,进行有利产业和企业发展的选择定位。

今天,随着互联网的广泛普及,新一代乃至下一代移动通信网络推进,强烈地促使着数字化、个性化、微型化、低功耗的计算机和通信及消费电子(3C)和内容融合的IT产品日新月异发展,驱使着世界半导体技术不断努力创新,使IC的密度以及性能,包括功能的复杂性继续按摩尔定律规律前进;同时,世界整个半导体产业在硅周期规律制约下,呈现着增长速度趋缓,产业重整和结构调整加速的趋势。为此,无论是IDM模式还是Foundry模式都面临着严峻的挑战和发展的新特点。

马启元 代工对用途单一、用量大的产品具有规模生产优势。IDM对多种用途、消费类电子产品具有选择性大、产品上市快的优势。我国内地由于自身芯片市场巨大,会同美日一样涌现一批IDM公司,并成为芯片产业及资本市场的生力军。代工由我国台湾电子产业创建,目前市场已经成熟,将来会形成几家主要代工厂分割市场的局面。

王阳元 产业模式创新实质上是一种“生产要素的重新组合”。创新涉及产品、技术、市场、资源配置和组织形式五个方面,从竞争的角度讲,最低端的竞争是“价格竞争”,最高端的竞争是“新组织类型竞争”。我国集成电路产业在20世纪90年代中期以前大部分为垂直生产的“准IDM”模式。那时集成电路设计业刚刚开始萌芽,国内也没有真正意义上的代工企业,只是有能力进行集成电路加工的企业用小部分产能为国内设计业服务。

进入21世纪后,以中芯国际、上海宏力等公司的建设为代表,国内才开始有了真正意义上的代工企业。这种国际化的产业模式在国内的创新迅速 缩小了我国与世界集成电路技术水平的差距,不仅生产规模和生产能力迅速扩大,生产技术也在几年之内就达到了65纳米~90纳米,与国际先进水平只相差1~2个技术节点。代工业的形成在很大程度上促进了我国集成电路设计业的发展。目前,设计业在我国集成电路产业中所占的销售份额已近20%;反过来设计业的发展也将促进我国集成电路代工制造业的进一步发展。
赵建忠 我国巨大的IC市场以及不断完善的产业政策环境,大大促进了世界顶尖半导体公司加紧实施“中国半导体上下游产业链的本土化工程”战略,即从IC设计、芯片代工、封装测试,直至半导体原材料和装备等所有环节进行的全面布局。3月26日,Intel落户大连的300mm晶园厂项目正式签约,即是最有“爆炸式”的明证。

应该看到,发达国家和地区的中国本土化工程的战略是“双刃剑”。它一方面为我们通过“引进消化吸收”国外先进的产业模式,加快建立我国半导体产业发展的自主创新体系带来了前所未有的机遇;同时,它们对我国自主IC产业及IT产业的生存空间带来巨大压力和更为激烈的市场竞争。

虽然,传统Foundry模式在我国已初步形成,但我国半导体产业,无论在投资强度和经济规模上,与美国、日本和韩国等发达、先进国家和地区的差距还非常明显。随着世界半导体技术和投资的竞争剧烈,我国半导体产业发展模式必须跟紧创新,否则不仅面临严苛的竞争压力,更严重的是,我国半导体产业发展的自主体系建立的实现必遇障碍。
马启元 我国内地不能只复制我国台湾代工模型及美日IDM模型,需要创造一个新的发展模式。定位我国半导体的发展策略,变“苦干”为“巧干”,以新的自主创新思维建立我们所需要的IDM,我们既要将芯片设计、制造、封装产业链整合,也要将芯片产业和整机制造产业整合。

王阳元 IDM企业规模大、投入高。2005年世界半导体企业前10名的销售额占了世界半导体市场的48.5%,前5名英特尔、三星、德州仪器、东芝和意法半导体都是典型的IDM企业。就中国国情而言,将来中国的集成电路IDM企业有可能在华为、海尔、联想等这些大型企业集团中诞生。

由于代工产业的兴起和不断壮大,IDM企业也开始利用代工企业的产能为其服务,美国著名的预测与咨询公司Dataquest认为,现在Foundry加工业生产了近15%世界半导体芯片,到2015年-2020年这个数字将有可能达到50%

因此,我们要注重IDM模式和芯片加工服务模式(Foundry)的协调发展。在我国现有实际情况下,单一整机系统企业的实力还不足以支撑集成电路芯片制造厂的建设,可以考虑在整机系统厂家较多的地区建设“多用户IDM,相对定向客户的Foundry”的模式,即由几家整机系统企业采取共同投入、共享资源的方式建设集成电路芯片制造厂,作为其专用Foundry。

赵建忠 20世纪90年代前,全球半导体产业模式几乎都是IDM模式,且这些IDM公司无一不具有大型的整机系统单位的背景。如Intel公司,其创始人诺依思(Noyce)和戈登·摩尔(Gordon Moore)等都是从仙童公司出来;韩国三星电子本身就是系统整机厂商;又如安森美、飞思卡尔是从摩托罗拉分离出来,英飞凌是从西门子分离出来,杰尔是从朗迅分离出来,瑞萨是由日本的日立与三菱将各自旗下的非DRAM业务合并而成立,ST微电子是由意大利SGS与法国汤姆逊合并而成等。

应该看到,IDM模式的庞大而强势的垂直集成电路应用体系的优势建立,非一朝一夕能形成。对于我国来说,过去的半导体公司业也曾都是IDM模式,如贝岭和无锡华晶等,但由于缺乏整机系统背景,要么做不大,要么转向Foundry模式。几十年的经验使我国半导体业界认识到,Foundry模式是中国有望在世界半导体舞台占有一席之位的一种发展模式。所以,在未来几年中,Foundry模式仍是我国半导体发展的必然的选择,并向超级的Foundry迈进。其主要缘由在于:

一是,凭借我国整个IT和IC行业层面的综合资源优势,即如华为、中兴通信和海尔等强大的电子整机制造业集群和研发群体以及拥有世界最大的集成电路市场优势,有利于以市场需求为动力,通过与我国IC设计公司和芯片代工企业的资源互利的机制建立,架构起Foundry模式所必需的垂直集成电路应用体系。

二是,凭借我国Foundry模式已初步形成基础,在国家产业政策的引导下,充分发挥我国擅长于芯片制造的生产管理和具有IC设计人才等优势,有利于集中优势力量,以跨越的原则,瞄准国际Foundry模式的先进水平,培育若干个具有世界级、国际竞争力的顶尖芯片代工企业和IC设计企业。

当然,也不排除以国家意志,将“条线内”的系统整机研发、IC设计、芯片制造等优势企业全面整合,走向IDM模式之路,但后一条路一时不是好走的。

莫大康 为什么中国半导体业初创期都采用代工模式,而不走IDM道路,这是一个很值得思考的问题。全球除了中国台湾地区,晶园双雄把持多年全球代工业的霸主地位,难道其他大厂,如IBM等就没有实力可言。相信答案是否定的。

分析中国半导体业初创期都采用代工模式,而不走IDM道路,是有以下因素造成;

代工业的入门门槛低,这是与IDM相比较而言。IDM模式,设计一定要强,才能不断地推出有特色的产品。而中国的现状,IC设计业弱小,真正能独立创新设计的IC产品,受IP及经验等限制,尚需一段时间磨炼,所以开始以代工模式更符合中国的现状。

另一个原因,中国内地芯片厂的领军人物大多出自中国台湾。而台湾地区擅长代工业。如中芯国际的张汝京、上海先进的刘幼海、无锡上华的陈正宇等。这也是为什么中国内地走代工的原因之一。

但是中国内地半导体业不可能只走一种代工模式。因为中国台湾地区选择代工模式是基于岛内的市场需求小。而中国内地最大的优势是背靠巨大的 市场。这是全球列强都虎视眈眈中国内地的原因。由此中国内地为什么不利用优势去发展半导体业呢?而每年80%以上的电路需要进口,而且进口的数量有逐年增大的趋势。基于此理,中国半导体业下一步一定要有IDM厂诞生。

王阳元 打造中国半导体产业发展模式要注重以下几个方面:第一,创立有利于加速发展中国半导体产业的大环境,包括资金、技术、市场、人才等政策支持;第二,加大研发和教育经费的投入力度;第三,企业要成为研究和开发的主体,根据国外经验和中国现状,有必要立即成立国家级集成电路研发中心;第四,Fabless Foundry成为当前生产模式的主体;第五,国家组织核心芯片的开发;第六,整机系统企业要逐步探索下一代以人为本的消费类电子产品对集成电路的需求,与设计业、代工业共同开发成套集成电路产品。

赵建忠 必须借鉴世界超级Foundry模式的经验,同时,考虑到中国内地与它们的基础和条件不一样,在选择和发展Foundry模式时,必须打造中国半导体产业发展的独创创新发展模式,加强以下三大创新举措:

第一,完善我国IC产品创新的公共服务平台建设,增强自主发展能力和抗风险能力。在基于IP的复用的IC设计产品创新的方法中,关键解决IP的自主IP建模和开发的设计方法,以及IP评估、验证和复用及其保护技术,SoC芯片设计验证技术,嵌入式系统中的“芯片 软件”的综合验证技术,包括集成电路高密度、低功耗IC设计、高频微型封装(MCM/SiP)等技术。

第二,持续地加大我国“整机与芯片联动”的力度,建立我国自主的IC创新产品价值链。结合国内外IC的新兴市场的发展,关键解决“IP IC设计 foundry IC应用”的价值创新合作运作模式建立,结合我国特有的IT大行业、大市场、大产业和大企业(集团),利用国内“标准与知识产权相结合”的联盟优势,解决我国ICIC应用的“整机与芯片联动”的内在驱动力匮乏之问题。

第三,持续地完善半导体产业政策环境建设。应该看到,我国即将出台的《鼓励软件产业和集成电路产业发展的新政策》,包括国家中长期科学和技术发展规划相关的集成电路技术两大重大科技专项,即核心电子器件、高端通用芯片及基础软件和极大规模集成电路制造技术及成套工艺,是我国集成电路发展史上又一次具有划时代意义的政策措施。它不仅引导了我国IC技术创新及其进步,建立自主知识产权的创新体系,进而对资金、人才等资源集聚,推动创业投资,扎实打造起我国IC创新产品开发及其产业化的整个价值链都起着不可或缺的作用。

马启元 目前在政府及民间资本还未进入芯片工业进行投资时,采用组建IDM公司、收购海外IDM半导体公司制造部门并转移中国的方式是一条快速发展之路,起到“事半功倍”及“四两拨千斤”的作用。这既能解决我国芯片供应市场的600亿美元巨大缺口,又能充分利用50%左右的成本降低优势,还能为海外资本及民间资本开拓新的投资领域并创造一批上市科技公司。

莫大康 代工与IDM仅仅是工业发展的类型,本身不存在高低之分。在中国的IDM可能分两类:一类以终端产品为龙头,需要什么品种就做什么,以自用为主。这种模式如果产品适销对路,加上自己设计的IC又有IP,产品有竞争力,别人很难模仿。此类企业在中国有如中兴、华为及海信等。另一类如杭州的士兰,目标以中国本土市场为主,比较现实,尽管每年销售额在6亿元左右,但很有特色,强大的设计队伍,能满足中低档集成电路的需求。

从以上看,目前中国芯片产业的绝大部分投资,90%以上都集中在代工模式。可以相信,随着代工市场的竞争加剧,利润越来越薄以及全球IDM大厂,如IBM、Samsung等也纷纷加入高档代工阵营,下一步中国的IDM工厂,一定也会突起,成为另一支中坚力量。更重要的是中国不可能等IC设计成熟之后,再动手来搞IDM,如此会延误时机。相反要通过上IDM来推动IC设计业质的飞跃。
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