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

　　所反映出的問題在汽車產(chǎn)業(yè)最明顯，汽車產(chǎn)業(yè)鏈常年積累下來的「即時制造方式」開始出現(xiàn)缺陷，汽車制造體系需要重新審視。現(xiàn)象是，越來越多的Fabless和IDM企業(yè)開始與臺積電等晶圓廠捆綁，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，就與晶圓廠捆綁這個事情來說，此舉對于芯片代工企業(yè)本身而言，失去了產(chǎn)能的靈活性是否會沖擊其盈利能力？對芯片產(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，但汽車制造商無疑是最糟糕的。

　　在過往汽車制造的歷史中，汽車行業(yè)一直采用即時制造（just-in-time manufacturing）的方式，在需要時立即從供應(yīng)商那里購買零件。即時制造的想法很簡單：庫存是資源浪費。JIT庫存系統(tǒng)認為，庫存帶來了隱含的成本，因此高效率的企業(yè)應(yīng)該不存在庫存。即時制造是由豐田汽車公司于1960年代率先采用的一種采購體系，這種方式使得汽車生產(chǎn)流線化，并能減少生產(chǎn)過程中花費的時間和庫存成本。

　　然而，2021年的汽車缺芯漲價，多家汽車廠商一芯難求被迫關(guān)廠歇業(yè)的現(xiàn)象，也使得這一采購方式的缺陷暴露出來。同時，汽車制造商還發(fā)現(xiàn)，在他們沒有提前預(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)體的短缺給汽車傳統(tǒng)制造流程予以打擊，這讓他們開始重新審視如何制造汽車的體系。

　　在即時制造方式中，采購一輛現(xiàn)代化汽車所需的大約4萬個零部件，其中許多零部件可以在幾天內(nèi)生產(chǎn)出來。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，信息娛樂以及最終將用于駕駛車輛的系統(tǒng)的心臟）的創(chuàng)建過程耗時數(shù)月。而建立和裝備一家工廠來生產(chǎn)它們則需要幾年。“客戶需要改變，那種即時制造的心態(tài)是行不通的。”安森美的首席執(zhí)行官Hassane El-Khoury說，該公司三分之一的收入來自汽車市場。

　　半導(dǎo)體制造商要求的是有保證的長期訂單，而不是汽車制造商所習(xí)慣的短期靈活性。從車內(nèi)娛樂到自動駕駛功能，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，他們愿意投資擴大生產(chǎn)，以避免再次出現(xiàn)供應(yīng)短缺的情況，但前提是汽車制造商給他們的訂單不能取消，并承諾達成長期協(xié)議。“我的客戶可以在30天內(nèi)取消訂單，而我要花兩年時間來建立產(chǎn)能，顯然，這并不是一種明智的投資。”Hassane El-Khoury說。

　　福特汽車的Farley說，他現(xiàn)在正繞過傳統(tǒng)的汽車供應(yīng)商，直接與芯片制造商談判合同，同時增加關(guān)鍵零件的庫存，甚至重新設(shè)計了流程以適應(yīng)半導(dǎo)體公司。我們從這場危機中吸取了很多教訓(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：“ 與芯片制造商組建合資企業(yè)，以利用他們的專長，并鎖定可靠的供應(yīng)來源，會更好地服務(wù)汽車制造商。但要做到這一點，就得繞過大陸公司和博世公司等傳統(tǒng)供應(yīng)商，讓時間倒退到更昂貴的時代，那時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，零件供應(yīng)商博世也已經(jīng)在采取措施，確保自己不會被淘汰。他們在德累斯頓開設(shè)了一家新的芯片工廠，該公司稱，這是第一家專門生產(chǎn)汽車用半導(dǎo)體的芯片工廠。但盡管如此，一些汽車制造商已經(jīng)公開談?wù)撓鳒p這些中間商，以跟上缺貨變化的速度。汽車半導(dǎo)體供應(yīng)鏈模式改變已成既定事實。

　　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制造商都在考慮各種可能的方案，以徹底解決這個問題。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，沒有什么是不可能的。 我們也看到了多家大型的Fabless企業(yè)開始積極捆綁晶圓廠，捆綁產(chǎn)能，以避免此類情況的再次發(fā)生。

　　特斯拉最為激進，甚至想要購買晶圓廠。據(jù)金融時報報道，知情人士表示，特斯拉將采取非同尋常的步驟，即預(yù)先購買芯片以確保其關(guān)鍵材料的供應(yīng)。另外，特斯拉正努力嘗試收購一家工廠，以解決面臨的全球芯片短缺問題。近期市場傳出，特斯拉已接洽打算收購記憶體廠旺宏六吋廠。但是大多數(shù)觀察家認為，收購和運營芯片工廠對于特斯拉這樣的汽車制造商來說是有點反應(yīng)過激。

　　變化不僅僅局限于汽車行業(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)新聞報導(dǎo)，在日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省主導(dǎo)下，索尼和臺積電有可能會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)系人士進行調(diào)整，預(yù)估將以前段工程為中心、總投資額預(yù)估達1兆日圓以上。該座工廠也將成為日本國內(nèi)首座40納米（nm）以下等級工廠。

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

　　除了臺積電，一位美國官員表示，希望與小型晶圓廠，如聯(lián)電或臺灣競爭對手力晶等加強合作，因為擁有巨大議價能力的臺積電“對特定的購買交易興趣不大”。

　　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)計大廠聯(lián)發(fā)科、聯(lián)詠、瑞昱、奇景、奕力、群聯(lián)等，國外客戶則是三星與高通兩家。不過據(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)電達成6年芯片代工協(xié)議，但目前消息是否屬實還有待考證。

　　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格先預(yù)付訂金，確保取得聯(lián)電P6 長期產(chǎn)能，估計整體產(chǎn)能擴建計劃總投資金額將達到新臺幣1,000 億元。據(jù)供應(yīng)鏈消息指出，南科P6 廠投資計劃預(yù)計產(chǎn)能將增加每個月2.7 萬片。就目前8 家客戶計算，每家約分配3 千至4 千片產(chǎn)能，屆時能為客戶帶來多少挹注，還有待觀察。

　　聯(lián)電董事長 Stan Hung表示：“在這些成熟的28nm和14nm節(jié)點中，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，需要一個創(chuàng)新的雙贏合作模式，以幫助緩解整個芯片行業(yè)的短缺。這個P6項目是我們合作的結(jié)果。我們很高興參與這個新的產(chǎn)能擴張項目，這涉及到來自不同客戶群體的共同承諾。”

　　但不得不說，這種安排與傳統(tǒng)的商業(yè)模式背道而馳。一位熟悉此類業(yè)務(wù)的半導(dǎo)體高管說：“當您為一個客戶封鎖一定容量時，靈活性就消失了。”對于芯片代工廠商而言，這種做法可以說非常罕見，根據(jù)不同客戶的訂單分配產(chǎn)能的靈活性，長期以來一直是它們盈利的基石，拿臺積電來說，其毛利率超過50%，其盈利能力取決于其眾多客戶之間的競爭能力，即使在美國芯片設(shè)計公司頻繁將訂單轉(zhuǎn)向競爭對手三星之后，它在 2014 年只有一次例外以限制來自高通的風(fēng)險。此舉更致命的問題在與，對于那些拿不到產(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，就無法向客戶交貨；拿不到產(chǎn)能，投資人就不會理你，公司融不到更多的錢，項目難以開展，人才難以籠絡(luò)。甚至產(chǎn)能也成為一個公司的綜合能力體現(xiàn)的單一指標。

　　然而從現(xiàn)在的發(fā)展趨勢來看，無論是為了保障后續(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等云廠商開始研發(fā)專用芯片），都將會有更多的Fabless與晶圓廠簽訂長期的合約代工合作。為特斯拉制造芯片的三星的一位高管表示，隨著客戶尋求越來越專業(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，三星可能會向特斯拉這樣的公司提供專用產(chǎn)能，這些公司使用的芯片生命周期更長。”

　　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，再進行后續(xù)的推進工作。而小公司在這方面占據(jù)弱勢。

　　在當下的產(chǎn)能爭奪戰(zhàn)中，競價已成常態(tài)，中國2000多家芯片設(shè)計企業(yè)，勢必將陷入這輪殘酷的廝殺中。而對于那些目前正在開始出貨的初創(chuàng)芯片企業(yè)而言，現(xiàn)在更是一場生存大考驗。相反，大公司優(yōu)勢會很明顯，因為他們的出貨量和資金是支持他們與晶圓廠一直保持合作的底氣。

　　從當前的困難中吸取教訓(xùn)是扭轉(zhuǎn)當前危機、避免下一場危機的關(guān)鍵，但是對于小型芯片公司來說，危機似乎一直存在。