1987年臺(tái)積電的創(chuàng)建，使得半導(dǎo)體發(fā)展迎來(lái)了一個(gè)全新的時(shí)代。晶圓代工模式崛起之后，也帶動(dòng)了Fabless企業(yè)的繁榮，二者相輔相成。Fabless數(shù)量的逐年增加，給晶圓代工廠帶來(lái)了滾滾財(cái)源；有了代工廠的支持，F(xiàn)abless也得以輕裝上陣，這些年IC設(shè)計(jì)前進(jìn)的步伐走的飛快。但2021年的芯片驟缺，卻開(kāi)始反映出一些問(wèn)題，并且也出現(xiàn)了一些新的現(xiàn)象。

　　所反映出的問(wèn)題在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)最明顯，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈常年積累下來(lái)的「即時(shí)制造方式」開(kāi)始出現(xiàn)缺陷，汽車(chē)制造體系需要重新審視。現(xiàn)象是，越來(lái)越多的Fabless和IDM企業(yè)開(kāi)始與臺(tái)積電等晶圓廠捆綁，或簽訂代工協(xié)議，或合資建廠，芯片分工模式改變的跡象乍顯。

　　不過(guò)，就與晶圓廠捆綁這個(gè)事情來(lái)說(shuō)，此舉對(duì)于芯片代工企業(yè)本身而言，失去了產(chǎn)能的靈活性是否會(huì)沖擊其盈利能力？對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展又是否是良性的呢？有能力的、大的芯片設(shè)計(jì)公司都去與晶圓廠綁定，那么那些小型的或正在崛起的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)又該如何存活呢？

　　缺貨引起的“變數(shù)”

　　世界正處于全球芯片短缺的困境中，對(duì)半導(dǎo)體的需求激增，超出了供應(yīng)能力。短缺正在削弱各行各業(yè)的參與者，但汽車(chē)制造商無(wú)疑是最糟糕的。

　　在過(guò)往汽車(chē)制造的歷史中，汽車(chē)行業(yè)一直采用即時(shí)制造（just-in-time manufacturing）的方式，在需要時(shí)立即從供應(yīng)商那里購(gòu)買(mǎi)零件。即時(shí)制造的想法很簡(jiǎn)單：庫(kù)存是資源浪費(fèi)。JIT庫(kù)存系統(tǒng)認(rèn)為，庫(kù)存帶來(lái)了隱含的成本，因此高效率的企業(yè)應(yīng)該不存在庫(kù)存。即時(shí)制造是由豐田汽車(chē)公司于1960年代率先采用的一種采購(gòu)體系，這種方式使得汽車(chē)生產(chǎn)流線化，并能減少生產(chǎn)過(guò)程中花費(fèi)的時(shí)間和庫(kù)存成本。

　　然而，2021年的汽車(chē)缺芯漲價(jià)，多家汽車(chē)廠商一芯難求被迫關(guān)廠歇業(yè)的現(xiàn)象，也使得這一采購(gòu)方式的缺陷暴露出來(lái)。同時(shí)，汽車(chē)制造商還發(fā)現(xiàn)，在他們沒(méi)有提前預(yù)定產(chǎn)能的情況下，按照芯片制造商供應(yīng)產(chǎn)能的順序，他們只能排在后面。半導(dǎo)體的短缺給汽車(chē)傳統(tǒng)制造流程予以打擊，這讓他們開(kāi)始重新審視如何制造汽車(chē)的體系。

　　在即時(shí)制造方式中，采購(gòu)一輛現(xiàn)代化汽車(chē)所需的大約4萬(wàn)個(gè)零部件，其中許多零部件可以在幾天內(nèi)生產(chǎn)出來(lái)。在這其中，大陸公司（Continental AG）和博世公司（Robert Bosch AG）是傳統(tǒng)的汽車(chē)供應(yīng)商。但是，半導(dǎo)體（傳感器，引擎管理和電池控制器，信息娛樂(lè)以及最終將用于駕駛車(chē)輛的系統(tǒng)的心臟）的創(chuàng)建過(guò)程耗時(shí)數(shù)月。而建立和裝備一家工廠來(lái)生產(chǎn)它們則需要幾年。“客戶需要改變，那種即時(shí)制造的心態(tài)是行不通的。”安森美的首席執(zhí)行官Hassane El-Khoury說(shuō)，該公司三分之一的收入來(lái)自汽車(chē)市場(chǎng)。

　　半導(dǎo)體制造商要求的是有保證的長(zhǎng)期訂單，而不是汽車(chē)制造商所習(xí)慣的短期靈活性。從車(chē)內(nèi)娛樂(lè)到自動(dòng)駕駛功能，這些零部件都扮演著更重要的角色。半導(dǎo)體制造商們表示，他們?cè)敢馔顿Y擴(kuò)大生產(chǎn)，以避免再次出現(xiàn)供應(yīng)短缺的情況，但前提是汽車(chē)制造商給他們的訂單不能取消，并承諾達(dá)成長(zhǎng)期協(xié)議。“我的客戶可以在30天內(nèi)取消訂單，而我要花兩年時(shí)間來(lái)建立產(chǎn)能，顯然，這并不是一種明智的投資。”Hassane El-Khoury說(shuō)。

　　福特汽車(chē)的Farley說(shuō)，他現(xiàn)在正繞過(guò)傳統(tǒng)的汽車(chē)供應(yīng)商，直接與芯片制造商談判合同，同時(shí)增加關(guān)鍵零件的庫(kù)存，甚至重新設(shè)計(jì)了流程以適應(yīng)半導(dǎo)體公司。我們從這場(chǎng)危機(jī)中吸取了很多教訓(xùn)，這些教訓(xùn)可以應(yīng)用到許多關(guān)鍵零部件上。

　　AutoForecast Solutions的Fiorani說(shuō)：“ 與芯片制造商組建合資企業(yè)，以利用他們的專(zhuān)長(zhǎng)，并鎖定可靠的供應(yīng)來(lái)源，會(huì)更好地服務(wù)汽車(chē)制造商。但要做到這一點(diǎn)，就得繞過(guò)大陸公司和博世公司等傳統(tǒng)供應(yīng)商，讓時(shí)間倒退到更昂貴的時(shí)代，那時(shí)像福特這樣的公司不得不與原材料供應(yīng)商打交道。”

　　與此同時(shí)，零件供應(yīng)商博世也已經(jīng)在采取措施，確保自己不會(huì)被淘汰。他們?cè)诘吕鬯诡D開(kāi)設(shè)了一家新的芯片工廠，該公司稱(chēng)，這是第一家專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)汽車(chē)用半導(dǎo)體的芯片工廠。但盡管如此，一些汽車(chē)制造商已經(jīng)公開(kāi)談?wù)撓鳒p這些中間商，以跟上缺貨變化的速度。汽車(chē)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈模式改變已成既定事實(shí)。

　　捆綁晶圓廠，芯片分工模式要變？

　　經(jīng)歷了缺芯的疼痛之后，從通用、大眾、沃爾沃到特斯拉等所有汽車(chē)制造商都在考慮各種可能的方案，以徹底解決這個(gè)問(wèn)題。其中可能包括與半導(dǎo)體公司建立合作伙伴關(guān)系，將芯片制造引入內(nèi)部，甚至建立自己的芯片代工廠。總之，沒(méi)有什么是不可能的。 我們也看到了多家大型的Fabless企業(yè)開(kāi)始積極捆綁晶圓廠，捆綁產(chǎn)能，以避免此類(lèi)情況的再次發(fā)生。

　　特斯拉最為激進(jìn)，甚至想要購(gòu)買(mǎi)晶圓廠。據(jù)金融時(shí)報(bào)報(bào)道，知情人士表示，特斯拉將采取非同尋常的步驟，即預(yù)先購(gòu)買(mǎi)芯片以確保其關(guān)鍵材料的供應(yīng)。另外，特斯拉正努力嘗試收購(gòu)一家工廠，以解決面臨的全球芯片短缺問(wèn)題。近期市場(chǎng)傳出，特斯拉已接洽打算收購(gòu)記憶體廠旺宏六吋廠。但是大多數(shù)觀察家認(rèn)為，收購(gòu)和運(yùn)營(yíng)芯片工廠對(duì)于特斯拉這樣的汽車(chē)制造商來(lái)說(shuō)是有點(diǎn)反應(yīng)過(guò)激。

　　變化不僅僅局限于汽車(chē)行業(yè)。思科表示已將資金用于托管，與一家身份不明的合同芯片制造商保留產(chǎn)能。

　　日本的索尼也有意要走Fab-lite的路線，據(jù)日刊工業(yè)新聞報(bào)導(dǎo)，在日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省主導(dǎo)下，索尼和臺(tái)積電有可能會(huì)合資在日本熊本縣興建半導(dǎo)體工廠。經(jīng)產(chǎn)省將居中協(xié)調(diào)、和關(guān)系人士進(jìn)行調(diào)整，預(yù)估將以前段工程為中心、總投資額預(yù)估達(dá)1兆日?qǐng)A以上。該座工廠也將成為日本國(guó)內(nèi)首座40納米（nm）以下等級(jí)工廠。

　　對(duì)因芯片短缺而被迫減產(chǎn)的車(chē)廠來(lái)說(shuō)，日本國(guó)內(nèi)有新工廠將有助于大大減輕供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)，且對(duì)已將部分車(chē)用芯片委托給臺(tái)積電生產(chǎn)的瑞薩來(lái)說(shuō)、也是一大喜訊。而索尼除了能夠穩(wěn)定采購(gòu)自家產(chǎn)品用芯片之外、未來(lái)也可能利用合資工廠生產(chǎn)圖像傳感器。

　　除了臺(tái)積電，一位美國(guó)官員表示，希望與小型晶圓廠，如聯(lián)電或臺(tái)灣競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手力晶等加強(qiáng)合作，因?yàn)閾碛芯薮笞h價(jià)能力的臺(tái)積電“對(duì)特定的購(gòu)買(mǎi)交易興趣不大”。

　　巧合的是，就在近日，聯(lián)電也宣布，將與8 家客戶共同攜手，藉由全新雙贏合作模式，擴(kuò)充南科12 吋廠Fab 12A P6 廠區(qū)產(chǎn)能。這8家客戶包括IC 設(shè)計(jì)大廠聯(lián)發(fā)科、聯(lián)詠、瑞昱、奇景、奕力、群聯(lián)等，國(guó)外客戶則是三星與高通兩家。不過(guò)據(jù)外媒援引產(chǎn)業(yè)鏈人士透露的消息，恩智浦半導(dǎo)體也已同聯(lián)電達(dá)成6年芯片代工協(xié)議，但目前消息是否屬實(shí)還有待考證。

　　據(jù)聯(lián)電與8 家客戶簽訂的協(xié)議，雙方新合作模式是客戶以議定價(jià)格先預(yù)付訂金，確保取得聯(lián)電P6 長(zhǎng)期產(chǎn)能，估計(jì)整體產(chǎn)能擴(kuò)建計(jì)劃總投資金額將達(dá)到新臺(tái)幣1,000 億元。據(jù)供應(yīng)鏈消息指出，南科P6 廠投資計(jì)劃預(yù)計(jì)產(chǎn)能將增加每個(gè)月2.7 萬(wàn)片。就目前8 家客戶計(jì)算，每家約分配3 千至4 千片產(chǎn)能，屆時(shí)能為客戶帶來(lái)多少挹注，還有待觀察。

　　聯(lián)電董事長(zhǎng) Stan Hung表示：“在這些成熟的28nm和14nm節(jié)點(diǎn)中，有許多在集成電路供應(yīng)鏈中扮演重要角色的關(guān)鍵組件，這些條件使我們相信，我們作為代工服務(wù)的角色和地位正在經(jīng)歷結(jié)構(gòu)性變化，需要一個(gè)創(chuàng)新的雙贏合作模式，以幫助緩解整個(gè)芯片行業(yè)的短缺。這個(gè)P6項(xiàng)目是我們合作的結(jié)果。我們很高興參與這個(gè)新的產(chǎn)能擴(kuò)張項(xiàng)目，這涉及到來(lái)自不同客戶群體的共同承諾。”

　　但不得不說(shuō)，這種安排與傳統(tǒng)的商業(yè)模式背道而馳。一位熟悉此類(lèi)業(yè)務(wù)的半導(dǎo)體高管說(shuō)：“當(dāng)您為一個(gè)客戶封鎖一定容量時(shí)，靈活性就消失了。”對(duì)于芯片代工廠商而言，這種做法可以說(shuō)非常罕見(jiàn)，根據(jù)不同客戶的訂單分配產(chǎn)能的靈活性，長(zhǎng)期以來(lái)一直是它們盈利的基石，拿臺(tái)積電來(lái)說(shuō)，其毛利率超過(guò)50%，其盈利能力取決于其眾多客戶之間的競(jìng)爭(zhēng)能力，即使在美國(guó)芯片設(shè)計(jì)公司頻繁將訂單轉(zhuǎn)向競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手三星之后，它在 2014 年只有一次例外以限制來(lái)自高通的風(fēng)險(xiǎn)。此舉更致命的問(wèn)題在與，對(duì)于那些拿不到產(chǎn)能的小型Fabless公司而言將難以為繼。

　　小芯片公司處于“生死存亡”一線

　　對(duì)于小型的芯片公司而言，產(chǎn)能就是決定他們生死存亡的關(guān)鍵。拿不到產(chǎn)能，就無(wú)法向客戶交貨；拿不到產(chǎn)能，投資人就不會(huì)理你，公司融不到更多的錢(qián)，項(xiàng)目難以開(kāi)展，人才難以籠絡(luò)。甚至產(chǎn)能也成為一個(gè)公司的綜合能力體現(xiàn)的單一指標(biāo)。

　　然而從現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，無(wú)論是為了保障后續(xù)的產(chǎn)能供應(yīng)，還是隨著定制芯片的崛起（如谷歌、亞馬遜、BAT等云廠商開(kāi)始研發(fā)專(zhuān)用芯片），都將會(huì)有更多的Fabless與晶圓廠簽訂長(zhǎng)期的合約代工合作。為特斯拉制造芯片的三星的一位高管表示，隨著客戶尋求越來(lái)越專(zhuān)業(yè)化和定制化的半導(dǎo)體，合同安排必須改變。野村證券分析師 CW Chung 表示：“鑒于目前的產(chǎn)能短缺，三星可能會(huì)向特斯拉這樣的公司提供專(zhuān)用產(chǎn)能，這些公司使用的芯片生命周期更長(zhǎng)。”

　　以前有晶圓廠從業(yè)人員表示，晶圓代工企業(yè)中傳統(tǒng)的合作模式正在發(fā)生轉(zhuǎn)變。比如之前是芯片廠向晶圓廠提出需求，晶圓廠需要自行籌集資金進(jìn)行相關(guān)工藝的投資研發(fā)。但現(xiàn)在如果這樣合作，就必須先支付一筆錢(qián)，再進(jìn)行后續(xù)的推進(jìn)工作。而小公司在這方面占據(jù)弱勢(shì)。

　　在當(dāng)下的產(chǎn)能爭(zhēng)奪戰(zhàn)中，競(jìng)價(jià)已成常態(tài)，中國(guó)2000多家芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，勢(shì)必將陷入這輪殘酷的廝殺中。而對(duì)于那些目前正在開(kāi)始出貨的初創(chuàng)芯片企業(yè)而言，現(xiàn)在更是一場(chǎng)生存大考驗(yàn)。相反，大公司優(yōu)勢(shì)會(huì)很明顯，因?yàn)樗麄兊某鲐浟亢唾Y金是支持他們與晶圓廠一直保持合作的底氣。

　　從當(dāng)前的困難中吸取教訓(xùn)是扭轉(zhuǎn)當(dāng)前危機(jī)、避免下一場(chǎng)危機(jī)的關(guān)鍵，但是對(duì)于小型芯片公司來(lái)說(shuō)，危機(jī)似乎一直存在。