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芯片、半導(dǎo)體行業(yè)狀況,天心天思MES智能制造管理系統(tǒng)助力企業(yè)信息化,智慧化。

喬先生
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2023-02-24 11:10
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通俗的講半導(dǎo)體就是導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料。半導(dǎo)體技術(shù)是國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)和衡量一個(gè)國(guó)家或地區(qū)現(xiàn)代化程度以及綜合國(guó)力的重要標(biāo)志,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)處于整個(gè)電子產(chǎn)業(yè)鏈的核心位置,一大批上市公司參與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的形成。

那么這些企業(yè)分布在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的那個(gè)位置,各自扮演怎樣角色以及各自的核心競(jìng)爭(zhēng)力?以下報(bào)告將從半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在電子行業(yè)位置、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的兩種商業(yè)模式、兩種商業(yè)模式的之間的競(jìng)爭(zhēng)與合作、兩種商業(yè)模式的進(jìn)入壁壘及風(fēng)險(xiǎn)與收益關(guān)系、各子行業(yè)的核心驅(qū)動(dòng)因素等方面,對(duì)其做一解讀,以增進(jìn)投資者了解。

一、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在電子行業(yè)位置

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是電子元器件行業(yè)重要分支,按照產(chǎn)品功能的不同,電子元器件可以分為被動(dòng)元器件、集成電路(IC)、分立器件、印刷電路板(PCB)、顯示器件(TFT-LCD、PDP)、其他元器件等子行業(yè),集成電路(IC)是半導(dǎo)體技術(shù)的核心。

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二、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)存在兩種商業(yè)模式

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有兩種商業(yè)模式,一種是IDM(Integrated Device Manufacture,集成器件制造)模式,另一種是垂直分工模式。1987 年臺(tái)灣積體電路公司(TSMC)成立以前,只有IDM 一種模式,此后,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的專(zhuān)業(yè)化分工成為一種趨勢(shì)。出現(xiàn)垂直分工模式的根本原因是半導(dǎo)體制造業(yè)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性。現(xiàn)今IDM 廠商仍然占據(jù)主要地位,主要是因?yàn)镮DM 企業(yè)具有資源的內(nèi)部整合優(yōu)勢(shì)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及較高的利潤(rùn)率。

出現(xiàn)垂直分工模式的主要原因有兩個(gè):

首先,半導(dǎo)體制造業(yè)具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)性特征,適合大規(guī)模生產(chǎn)。隨著制造工藝的進(jìn)步和晶圓尺寸的增大,單位面積上能夠容納的IC 數(shù)量劇增,成品率顯著提高。企業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模會(huì)降低單位產(chǎn)品的成本,提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

其次半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)所需的投資十分巨大,沉沒(méi)成本高。一般而言,一條8 英寸生產(chǎn)線需要8 億美元投資,一條12 英寸生產(chǎn)線需要12~15 億美元的投資,而且每年的運(yùn)行保養(yǎng)、設(shè)備更新與新技術(shù)開(kāi)發(fā)等成本占總投資的20%。這意味著除了少數(shù)實(shí)力強(qiáng)大的IDM廠商有能力擴(kuò)張外,其他的廠商根本無(wú)力擴(kuò)張。

正是在這樣的背景下,臺(tái)灣半導(dǎo)體教父張忠謀離開(kāi) TI(德州儀器),在臺(tái)灣創(chuàng)立了TSMC,標(biāo)志著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)垂直分工模式的形成。TSMC 只做晶圓代工(Foundry),不做設(shè)計(jì)。Foundry 的出現(xiàn)降低了IC 設(shè)計(jì)業(yè)的進(jìn)入門(mén)檻,眾多的中小型IC 設(shè)計(jì)廠商紛紛成立,絕大部分是無(wú)生產(chǎn)線的IC 設(shè)計(jì)公司(Fabless)。Fabless 與Foundry 的快速發(fā)展,促成垂直分工模式的繁榮。

1.IDM(Integrated Device Manufacture,集成器件制造) 商業(yè)模式分析

目前,全球主要的商業(yè)模式還是IDM。美國(guó)、日本和歐洲半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)主要采用這一模式,典型的IDM 廠商有Intel、三星、TI(德州儀器)、東芝、ST(意法半導(dǎo)體)等。IDM 廠商的經(jīng)營(yíng)范圍涵蓋了IC 設(shè)計(jì)、IC 制造、封裝測(cè)試等各環(huán)節(jié),甚至延伸至下游電子終端。

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IDM 模式之所以領(lǐng)先,主要原因在于具備如下優(yōu)勢(shì):

首先,IDM 企業(yè)具有資源的內(nèi)部整合優(yōu)勢(shì)。在IDM 企業(yè)內(nèi)部,從IC 設(shè)計(jì)到完成IC制造所需的時(shí)間較短,主要的原因是不需要進(jìn)行硅驗(yàn)證(SiliconProven),不存在工藝流程對(duì)接問(wèn)題,所以新產(chǎn)品從開(kāi)發(fā)到面市的時(shí)間較短。而在垂直分工模式中,由于Fabless 在開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品時(shí),難以及時(shí)與Foundry 的工藝流程對(duì)接,造成一個(gè)芯片從設(shè)計(jì)公司到代工企業(yè)的流片(晶圓光刻的工藝過(guò)程)完成往往需要6-9 個(gè)月,延緩了產(chǎn)品的上市時(shí)間。

其次,IDM 企業(yè)的利潤(rùn)率比較高。根據(jù)“微笑曲線”原理,最前端的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與最末端的品牌、營(yíng)銷(xiāo)具有最高的利潤(rùn)率,中間的制造、封裝測(cè)試環(huán)節(jié)利潤(rùn)率較低。根據(jù)花旗銀行2006 年的市場(chǎng)調(diào)查,在美國(guó)上市的IDM企業(yè)平均毛利率是44%,凈利率是9.3%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Foundry 的15%和0.3%以及封裝測(cè)試企業(yè)的22.6%和1.9%。

最后,IDM 企業(yè)具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)。大多數(shù)IDM 都有自己的IP(Intellectual Property,知識(shí)產(chǎn)權(quán))開(kāi)發(fā)部門(mén),經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研發(fā)與積累,企業(yè)技術(shù)儲(chǔ)備比較充足,技術(shù)開(kāi)發(fā)能力很強(qiáng),具有技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

但一個(gè)成功的IDM 企業(yè)所需的投入非常大。一方面,IDM 企業(yè)有自己的制造工廠,需要大量的建設(shè)成本。另一方面,由于IC 制程研發(fā)成本越來(lái)越高,IC 設(shè)計(jì)成本大幅增加。IC Insights 數(shù)據(jù)顯示,R&D 費(fèi)用占銷(xiāo)售收入比重不斷增加。總體上,IDM 的資本支出與Foundry 相當(dāng),卻遠(yuǎn)高于Fabless;IDM 的研發(fā)投入占銷(xiāo)售收入比重比Fabless 低,卻要遠(yuǎn)高于Foundry。所以,一個(gè)成功的IDM 所需投入最大。

IDM 的另一大局限就是對(duì)市場(chǎng)的反應(yīng)不夠迅速。由于IDM 企業(yè)的“質(zhì)量”較大,所以“慣性”也大,因此對(duì)市場(chǎng)的反應(yīng)速度會(huì)比較慢。總的來(lái)看,由于具備資源內(nèi)部整合、高利潤(rùn)率以及技術(shù)領(lǐng)先等優(yōu)勢(shì),IDM 廠商仍然處于市場(chǎng)的主導(dǎo)地位,但I(xiàn)DM 廠商所需的投入最大,對(duì)市場(chǎng)的反應(yīng)也不夠迅速,所以要成為一個(gè)成功的IDM 廠商并不容易。

2.垂直分工商業(yè)模式分析

垂直分工商業(yè)模式源于產(chǎn)業(yè)的專(zhuān)業(yè)化分工,隨著分工的逐漸深入,形成了專(zhuān)業(yè)的IP(知識(shí)產(chǎn)權(quán))核、無(wú)生產(chǎn)線的IC 設(shè)計(jì)(Fabless)、晶圓代工(Foundry)以及封裝測(cè)試(Package & Testing)廠商。垂直分工模式中,直接面對(duì)客戶需求的只有Fabless 廠商。Fabless 為市場(chǎng)需求服務(wù),IP 核、Foundry 以及封測(cè)企業(yè)為Fabless 服務(wù)。

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IP(知識(shí)產(chǎn)權(quán))供應(yīng)商處于最上游,是一個(gè)快速發(fā)展的子行業(yè)。目前IC 設(shè)計(jì)已經(jīng)步入SoC(系統(tǒng)級(jí)芯片)時(shí)代,一款SoC 設(shè)計(jì)的芯片內(nèi)可能包含CPU、DSP、Memory、各類(lèi)I/O 接口等多個(gè)內(nèi)部單元,這些內(nèi)部單元在設(shè)計(jì)時(shí)都是以IP 的形式集成在一起。由于大多數(shù)Fabless 沒(méi)有足夠的精力和時(shí)間單獨(dú)開(kāi)發(fā)IP,必須借助于IP 供應(yīng)商的IP來(lái)加快產(chǎn)品設(shè)計(jì)和縮短面市時(shí)間,所以最近幾年IP 供應(yīng)商成長(zhǎng)很快。

目前國(guó)際 IP 市場(chǎng)的通用商業(yè)模式是基本授權(quán)費(fèi)(License Fee)和版稅(Royalty)的結(jié)合。設(shè)計(jì)公司首先通過(guò)支付一筆不菲的IP 技術(shù)授權(quán)費(fèi)來(lái)獲得在設(shè)計(jì)中集成該IP并在芯片設(shè)計(jì)完成后銷(xiāo)售含有該IP 的芯片的權(quán)利,而一旦芯片設(shè)計(jì)完成并銷(xiāo)售后,設(shè)計(jì)公司還需根據(jù)芯片銷(xiāo)售平均價(jià)格(ASP)按一定比例(通常在1%~3%之間)支付版稅。通常IP 廠商用收取的授權(quán)費(fèi)來(lái)支付IP開(kāi)發(fā)成本、運(yùn)作成本和人員成本,而收取的版稅就是公司的贏利。

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由于設(shè)計(jì)成本變得日益高昂,很多中小型設(shè)計(jì)公司面臨的風(fēng)險(xiǎn)越來(lái)越大。IP 廠商進(jìn)行了商業(yè)模式的變革,將由一些設(shè)計(jì)用仿真模型組成的設(shè)計(jì)套件部分(DesignKit)授權(quán)給設(shè)計(jì)公司,將GDSII部分(硬核)授權(quán)給Foundry廠商,以減輕設(shè)計(jì)公司的授權(quán)成本。有些IP 廠商免費(fèi)提供部分設(shè)計(jì)套件,設(shè)計(jì)公司前期不用花一分錢(qián)就可以完成前端設(shè)計(jì)仿真甚至后端布局布線工作,直到設(shè)計(jì)接近完成時(shí)再考慮是否需要取得商業(yè)授權(quán)來(lái)完成設(shè)計(jì)并量產(chǎn),以降低設(shè)計(jì)公司的風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì) IP 廠商而言,其IP 核必須通過(guò)設(shè)計(jì)公司SoC 驗(yàn)證平臺(tái)的測(cè)試以及Foundry 的硅驗(yàn)證(Silicon Proven),否則就無(wú)法進(jìn)入市場(chǎng)。

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雖然IP 供應(yīng)商的成長(zhǎng)很快,但市場(chǎng)上成功的IP 供應(yīng)商并不多,只有少數(shù)公司的銷(xiāo)售收入超過(guò)1000 萬(wàn)美元,而且IP 市場(chǎng)的規(guī)模也較小。

主要原因有三個(gè):

第一,真正擁有出色或獨(dú)特IP 的小型IP 廠商往往被收購(gòu),不是被想利用其IP 促進(jìn)系統(tǒng)銷(xiāo)售(或者為了防止該技術(shù)落入競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手手中)的系統(tǒng)廠商收購(gòu),就是被希望擴(kuò)大規(guī)模的IP 公司收購(gòu),如MIPS 收購(gòu)Chipidea、ARM收購(gòu)Artisan;

第二,IP 供應(yīng)商的營(yíng)業(yè)收入僅占IP 所產(chǎn)生的真實(shí)價(jià)值的一小部分,相當(dāng)大的一部分IP 收入流向了擁有內(nèi)部IP 部門(mén)的半導(dǎo)體公司,他們才是真正掌握核心技術(shù)的巨頭,如Intel、Qualcomm(高通)、TI(德州儀器)等;

第三,大部分專(zhuān)業(yè)IP 廠商只能掌握中低端的IP,多數(shù)IP 因?yàn)閿?shù)量巨大而很難賣(mài)出高價(jià)。IC 設(shè)計(jì)公司(Fabless)除了進(jìn)行IC 設(shè)計(jì)還要負(fù)責(zé)IC 產(chǎn)品的銷(xiāo)售。Fabless 沒(méi)有自己的加工廠和封測(cè)廠,IC 產(chǎn)品的生產(chǎn)只能依靠專(zhuān)門(mén)的代工廠(Foundry)和封裝測(cè)試廠商。另外,某些Fabless 具有強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力,擁有頂尖的IP 核產(chǎn)品,IP 授權(quán)費(fèi)和版稅成為其重要的收入來(lái)源,如Qualcomm。Foundry 只專(zhuān)注于 IC 制造環(huán)節(jié),不涉足設(shè)計(jì)和封測(cè),不推出自己的產(chǎn)品,只為Fabless 和 IDM (委外訂單)提供代工服務(wù),并收取一定比例的代工費(fèi)。封裝測(cè)試企業(yè)只專(zhuān)注于封測(cè)環(huán)節(jié),為Fabless 或者IDM 提供封測(cè)服務(wù),并收取一定比例的加工費(fèi)。

3.垂直分工商業(yè)模式內(nèi)部的合作與競(jìng)爭(zhēng)

IP 供應(yīng)商與Foundry 的關(guān)系日益緊密。IP 供應(yīng)商與Foundry 之間形成了一種合作共贏的關(guān)系,雙方的合作能夠提升各自的競(jìng)爭(zhēng)力,未來(lái)的合作會(huì)更緊密,聯(lián)系會(huì)更密切。

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Foundry 與Fabless 除了合作還會(huì)相互制衡。如果Fabless 想要自建生產(chǎn)線來(lái)生產(chǎn)自己的芯片,那會(huì)遭到Foundry 的抵制。而如果Foundry 自己去做IC 設(shè)計(jì),那么Fabless 就會(huì)心存疑惑——究竟自己的模型設(shè)計(jì)(Pattern Design)會(huì)不會(huì)被Foundry盜取使用,使得Foundry 的吸引力降低,在產(chǎn)業(yè)低潮的時(shí)候就會(huì)被Fabless 拋棄。

總之,在垂直分工模式內(nèi)部,IP 供應(yīng)商、Fabless 與Foundry 之間雖然存在一些競(jìng)爭(zhēng),但以合作為主,未來(lái)的關(guān)系會(huì)更加密切。

三、兩種商業(yè)模式之間的競(jìng)爭(zhēng)與合作

Fabless 與IDM 之間的競(jìng)爭(zhēng)激烈。Fabless與IDM 廠商都要直接面對(duì)客戶,處于同一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)層面,二者之間存在激烈的競(jìng)爭(zhēng)。相對(duì)而言,IDM 的品牌優(yōu)勢(shì)更為明顯,有些IDM擁有強(qiáng)大的電子終端品牌,如三星、松下、索尼等,眾多Fabless 廠商只能通過(guò)捕捉市場(chǎng)熱點(diǎn)并迅速推出產(chǎn)品制勝,也有少數(shù)技術(shù)實(shí)力強(qiáng)大的Fabless 可以立足研發(fā),推出自己的差異化產(chǎn)品,成為細(xì)分子行業(yè)的龍頭。

Foundry 與IDM 之間的合作會(huì)更緊密。由于IC制造前期投入資金量較大,固定成本較高,如果一條生產(chǎn)線建立后不能進(jìn)行大量生產(chǎn)則無(wú)法收回成本。2002 年以后,由于加工工藝和設(shè)備的成本直線上升,許多IDM 廠商無(wú)法通過(guò)投資生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)收益,而Foundry 可以通過(guò)為多家客戶代工同類(lèi)型產(chǎn)品而獲益,在這種情況下,許多IDM廠商將制造環(huán)節(jié)外包給Foundry廠商。兩者的合作不但可以分擔(dān)研發(fā)先進(jìn)工藝所需的費(fèi)用及所面臨的風(fēng)險(xiǎn),而且一旦一個(gè)新工藝投入量產(chǎn),IDM 和Foundry 都能從中獲益。隨著技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展,建設(shè)IC 制造生產(chǎn)線的固定成本將更高,IDM 廠商將有更多的業(yè)務(wù)外包給Foundry,雙方的共同研發(fā)也會(huì)越來(lái)越深入,二者之間的合作將更加密切。

四、兩種商業(yè)模式的進(jìn)入壁壘及風(fēng)險(xiǎn)與收益關(guān)系

半導(dǎo)體行業(yè)主要的進(jìn)入壁壘包括資金壁壘與技術(shù)壁壘。顯然,IDM 的資金壁壘最高,F(xiàn)oundry 次之,封測(cè)再次之,F(xiàn)abless 的資金壁壘較低,IP 核的資金壁壘最低。但I(xiàn)P核的技術(shù)要求最高,F(xiàn)abless與IDM 次之,F(xiàn)oundry 再次之,封測(cè)的技術(shù)壁壘最低。從面臨的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)角度看,F(xiàn)abless與IDM 都擁有自己的產(chǎn)品,直接面對(duì)客戶需求,因此所面臨的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)較大,F(xiàn)oundry與封測(cè)企業(yè)只負(fù)責(zé)代工或者加工,不直接面對(duì)終端用戶,所以面臨的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)較小。相對(duì)應(yīng)的,F(xiàn)abless 與IDM 的收益率較高,F(xiàn)oundry 與封測(cè)企業(yè)的收益率較低。

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四、各子行業(yè)的核心驅(qū)動(dòng)因素分析

1.IP 產(chǎn)業(yè)的根本驅(qū)動(dòng)因素是技術(shù)創(chuàng)新能力

IP 核代表著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最尖端的技術(shù),這些技術(shù)往往被少數(shù)企業(yè)掌握,形成技術(shù)壟斷。全球三大IP 核供應(yīng)商ARM、MIPS 和Synopsys 占據(jù)一半以上的市場(chǎng)份額(僅指第三方IP 市場(chǎng),不包括IDM、Fabless 以及Foundry 自有的IP)。而且,某個(gè)細(xì)分產(chǎn)品市場(chǎng)上往往只能容納一兩家中大型IP 供應(yīng)商,如物理庫(kù)IP 市場(chǎng)就只有ARM,其他IP 供應(yīng)商想擠進(jìn)這個(gè)市場(chǎng)很難,除非掌握了更高級(jí)的技術(shù),開(kāi)發(fā)出全新的IP。所以,技術(shù)創(chuàng)新能力強(qiáng)的IP供應(yīng)商成功的可能性更大。

2.Fabless 的核心驅(qū)動(dòng)因素是市場(chǎng)把握能力

與IDM 相比,F(xiàn)abless 的技術(shù)儲(chǔ)備與品牌影響力較弱,企業(yè)規(guī)模與資金更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及(除了極少數(shù)最大的Fabless),但是Fabless 的優(yōu)勢(shì)是“快”,能夠迅速對(duì)市場(chǎng)做出反應(yīng)。所以,對(duì)Fabless 而言,其核心驅(qū)動(dòng)因素就在于對(duì)市場(chǎng)的把握能力。能夠準(zhǔn)確掌握市場(chǎng)需求,并快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品上市的企業(yè)最有可能成功。亞洲最大的Fabless--臺(tái)灣聯(lián)發(fā)科的成長(zhǎng)經(jīng)歷就證明了這一點(diǎn)。

1997 年聯(lián)發(fā)科成立,當(dāng)時(shí)市場(chǎng)尚處在CD-ROM時(shí)代,主流產(chǎn)品是速度為4 倍速和8倍速的機(jī)型。聯(lián)發(fā)科抓住時(shí)機(jī)推出20 倍速機(jī)型,橫掃整個(gè)CD-ROM市場(chǎng),確立了自己的市場(chǎng)地位。進(jìn)入21 世紀(jì),DVD 市場(chǎng)增長(zhǎng)有放緩跡象,而手機(jī)市場(chǎng)高速增長(zhǎng)。聯(lián)發(fā)科在2003 年底成立手機(jī)業(yè)務(wù)部門(mén),并在2004 年推出自己的手機(jī)芯片。而當(dāng)時(shí)市場(chǎng)上主流的芯片公司是高通(Qualcomm)、德州儀器(TI)、飛思卡爾(Freescale)和英飛凌(Infineon),聯(lián)發(fā)科的產(chǎn)品沒(méi)有優(yōu)勢(shì),于是聯(lián)發(fā)科推出了被業(yè)內(nèi)稱(chēng)為“TurnKey”的全面解決方案,應(yīng)用聯(lián)發(fā)科方案的手機(jī)廠商只需要購(gòu)買(mǎi)屏幕、攝像頭、外殼、鍵盤(pán)等簡(jiǎn)單部件就可以出品手機(jī)。

2006 年,采用聯(lián)發(fā)科芯片的手機(jī)已經(jīng)占中國(guó)內(nèi)地銷(xiāo)售手機(jī)總量的40%。之后,聯(lián)發(fā)科又進(jìn)軍液晶電視芯片市場(chǎng),在2008 年前兩個(gè)季度的統(tǒng)計(jì)中,聯(lián)發(fā)科的液晶電視芯片的市場(chǎng)份額已經(jīng)做到了全球第一。可見(jiàn),準(zhǔn)確把握市場(chǎng)需求并迅速開(kāi)發(fā)出適合市場(chǎng)需求的產(chǎn)品是Fabless 的生存之道。Fabless 對(duì)技術(shù)開(kāi)發(fā)能力的要求也比較高。要縮短產(chǎn)品的面市時(shí)間(time-to-market),F(xiàn)abless 必須有完善的SoC 驗(yàn)證平臺(tái)并具備較強(qiáng)的IP 融合能力,這就對(duì)Fabless 的技術(shù)開(kāi)發(fā)與整合能力提出較高的要求,所以,模型設(shè)計(jì)(PatternDesign)與技術(shù)整合能力對(duì)Fabless而言也是十分重要的因素。

3.Foundry 的核心驅(qū)動(dòng)因素是低成本

Foundry 根據(jù)IC 設(shè)計(jì)廠商或者IDM 的訂單生產(chǎn)硅晶圓,只專(zhuān)注IC 制造環(huán)節(jié),不管設(shè)計(jì)、封測(cè)以及產(chǎn)品銷(xiāo)售,所以單位成本是IC 制造業(yè)的核心驅(qū)動(dòng)因素。IC 制造業(yè)具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)性,容易出現(xiàn)規(guī)模壟斷。全球第一大代工廠臺(tái)灣積體電路公司優(yōu)勢(shì)明顯。

對(duì) Foundry 而言,降低單位成本的主要路徑有:

首先是通過(guò)增加生產(chǎn)線、擴(kuò)大產(chǎn)能。由于IC 制造業(yè)具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)性,產(chǎn)能的擴(kuò)大能夠降低單位成本。在IC 制造業(yè)有一個(gè)潛規(guī)則,“只要舍得投資就可能成功”。如韓國(guó)在150mm(6 寸)晶圓廠過(guò)渡到200mm(8 寸)晶圓廠的世代交替中,集中投資建設(shè)8 寸生產(chǎn)線,以9 座8 寸晶圓廠的產(chǎn)能優(yōu)勢(shì),一舉取代日本,成為全球DRAM 產(chǎn)業(yè)第一。

其次是通過(guò)提升制造工藝水平。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的工藝水平每隔一段時(shí)間就要進(jìn)行升級(jí)換代,晶圓尺寸方面,直徑從150mm(6 寸)到200mm(8 寸),再到如今的300mm(12 寸),制造線寬方面,從0.13um 到90 納米、65 納米,再到如今的45 納米。工藝水平的提高能夠降低晶圓的單位成本,如12 寸硅單晶的面積是8 寸硅單晶的2.25 倍,只要制造設(shè)備的價(jià)格提升幅度低于2.25 倍,理論上講就可以降低單位成本。Foundry 必須跟上主流的工藝水平,否則辛苦得來(lái)的市場(chǎng)份額就可能被競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手搶占。所以,F(xiàn)oundry 每年都要投入大量資金提升工藝水平無(wú)論是擴(kuò)大產(chǎn)能還是提升工藝水平,都需要龐大的投資,動(dòng)輒數(shù)十億美元,所以 IC制造是一個(gè)資本密集型行業(yè),需要持續(xù)不斷的資金投入。

除了擴(kuò)大產(chǎn)能與提升工藝水平,F(xiàn)oundry 還可以通過(guò)降低人工成本、提升生產(chǎn)自動(dòng)化水平、提高管理水平等方式降低單位成本。從降低人工成本角度講,全球的Foundry有向低收入國(guó)家遷移的動(dòng)力。

4.封裝測(cè)試業(yè)的核心驅(qū)動(dòng)因素也是低成本

與IC 制造相比,封裝測(cè)試業(yè)的投資少、建設(shè)周期短、技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單,所以封裝測(cè)試行業(yè)的進(jìn)入門(mén)檻較低。與制造業(yè)一樣,成本是封裝測(cè)試業(yè)的首要驅(qū)動(dòng)因素,成本較低的企業(yè)能夠獲得較多的訂單,成功的可能性更高。

與制造業(yè)有所區(qū)別的是,封裝測(cè)試業(yè)的資金要求不高,擴(kuò)產(chǎn)相對(duì)容易,所以人工成本的重要性上升,通過(guò)降低人工成本來(lái)降低單位產(chǎn)品成本成為封裝測(cè)試廠商的首選。所以,全球的封裝測(cè)試企業(yè)都向勞動(dòng)力成本低的國(guó)家遷移。

另一個(gè)降低成本的途徑是區(qū)域集中,即封裝測(cè)試企業(yè)向IC 制造產(chǎn)能相對(duì)密集的地區(qū)遷移。IC 制造是封裝測(cè)試的上游,封測(cè)業(yè)的發(fā)展依賴于制造業(yè),與制造廠商相鄰,能降低運(yùn)輸成本。臺(tái)灣是全球Foundry 產(chǎn)能最為集中的地區(qū),所以臺(tái)灣的封裝測(cè)試業(yè)也十分發(fā)達(dá)。2007 年全球三大封裝測(cè)試企業(yè)中有兩家就是臺(tái)灣企業(yè),即日月光和硅品,占據(jù)全球外包封測(cè)市場(chǎng)25%左右的份額。

提升封裝技術(shù)、改進(jìn)封裝形式也能降低成本。目前主流的IC 封裝技術(shù)包括芯片級(jí)封裝(CSP)、倒裝芯片封裝、系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)和3D 組裝技術(shù),主流的封裝形式包括BGA(球柵陣列結(jié)構(gòu))、CSP、MCM(多芯片組件)、MEMS 等。那些技術(shù)實(shí)力較強(qiáng),率先采用先進(jìn)封裝技術(shù)與封裝形式的企業(yè)能夠獲得低成本優(yōu)勢(shì)。

[免責(zé)聲明]

原文標(biāo)題: 芯片、半導(dǎo)體行業(yè)狀況,天心天思MES智能制造管理系統(tǒng)助力企業(yè)信息化,智慧化。

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