集成電路設(shè)計(jì)的一種運(yùn)作模式(Fabless/Foundry/IDM模式)

眾所周知，在集成電路設(shè)計(jì)中其中的一種重要的運(yùn)行模式Fabless，它是Fabrication(制造)和less(無、沒有)的組合，是指“沒有制造業(yè)務(wù)、只專注于設(shè)計(jì)”的集成電路設(shè)計(jì)的一種運(yùn)作模式，也用來指代未擁有芯片制造工廠的IC設(shè)計(jì)公司，經(jīng)常被簡(jiǎn)稱為“無晶圓廠”(晶圓是芯片\硅集成電路的基礎(chǔ)，無晶圓即代表無芯片制造);通常說的IC design house(IC設(shè)計(jì)公司)即為Fabless。本文首先詳解半導(dǎo)體芯片行業(yè)的三種運(yùn)作模式，分別有IDM、Fabless和Foundry模式。其次介紹了半導(dǎo)體芯片及半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)鏈重要環(huán)節(jié)，具體的跟隨小編一起來了解一下。

半導(dǎo)體芯片行業(yè)的運(yùn)作模式

1、Fabless(無工廠芯片供應(yīng)商)模式

主要的特點(diǎn)如下：只負(fù)責(zé)芯片的電路設(shè)計(jì)與銷售;將生產(chǎn)、測(cè)試、封裝等環(huán)節(jié)外包。

主要的優(yōu)勢(shì)如下：資產(chǎn)較輕，初始投資規(guī)模小，創(chuàng)業(yè)難度相對(duì)較小;企業(yè)運(yùn)行費(fèi)用較低，轉(zhuǎn)型相對(duì)靈活。

主要的劣勢(shì)如下：與IDM相比無法與工藝協(xié)同優(yōu)化，因此難以完成指標(biāo)嚴(yán)苛的設(shè)計(jì);與Foundry相比需要承擔(dān)各種市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，一旦失誤可能萬劫不復(fù)。

這類企業(yè)主要有：海思、聯(lián)發(fā)科(MTK)、博通(Broadcom)。

2、IDM(Integrated Device Manufacture)模式

主要的特點(diǎn)如下：集芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、芯片封裝和測(cè)試等多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)于一身;早期多數(shù)集成電路企業(yè)采用的模式;目前僅有極少數(shù)企業(yè)能夠維持。

主要的優(yōu)勢(shì)如下：設(shè)計(jì)、制造等環(huán)節(jié)協(xié)同優(yōu)化，有助于充分發(fā)掘技術(shù)潛力;能有條件率先實(shí)驗(yàn)并推行新的半導(dǎo)體技術(shù)(如FinFet)。

主要的劣勢(shì)如下：公司規(guī)模龐大，管理成本較高;運(yùn)營(yíng)費(fèi)用較高，資本回報(bào)率偏低。

這類企業(yè)主要有：三星、德州儀器(TI)。

3、Foundry(代工廠)模式

主要的特點(diǎn)如下：只負(fù)責(zé)制造、封裝或測(cè)試的其中一個(gè)環(huán)節(jié);不負(fù)責(zé)芯片設(shè)計(jì);可以同時(shí)為多家設(shè)計(jì)公司提供服務(wù)，但受制于公司間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。

主要的優(yōu)勢(shì)如下：不承擔(dān)由于市場(chǎng)調(diào)研不準(zhǔn)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)缺陷等決策風(fēng)險(xiǎn)。

主要的劣勢(shì)如下：投資規(guī)模較大，維持生產(chǎn)線正常運(yùn)作費(fèi)用較高;需要持續(xù)投入維持工藝水平，一旦落后追趕難度較大。

這類企業(yè)主要有：SMIC、UMC、Global Foundry。

半導(dǎo)體芯片是什么

一般情況下，半導(dǎo)體、集成電路、芯片這三個(gè)東東是可以劃等號(hào)的，因?yàn)橹v的其實(shí)是同一個(gè)事情。

半導(dǎo)體是一種材料，分為表格中四類，由于集成電路的占比非常高，超過80%，行業(yè)習(xí)慣把半導(dǎo)體行業(yè)稱為集成電路行業(yè)。

而芯片就是集成電路的載體，廣義上我們就將芯片等同于了集成電路。

所以對(duì)于小白來說，只需要記住，當(dāng)芯片、集成電路、半導(dǎo)體出現(xiàn)的時(shí)候，別慌，是同一碼事兒。

半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)鏈重要環(huán)節(jié)

產(chǎn)業(yè)鏈簡(jiǎn)單來說分上、中、下游主要是三個(gè)環(huán)節(jié)：

這些名詞看著很復(fù)雜，那我就用大白話幫大家翻譯一下(對(duì)照著下面這張圖一起看)：

1、IC設(shè)計(jì)指的是集成電路設(shè)計(jì)。什么手機(jī)、電腦、智能設(shè)備玩意兒運(yùn)行邏輯都要在這個(gè)時(shí)候定好;

2、晶圓制造是啥意思呢?因?yàn)榧呻娐沸枰龅揭粋€(gè)晶片上，晶片是從砂石里層層提煉出來的東西，中間有拉晶、切割的工藝，要用到熔煉爐、CVD設(shè)備、單晶爐和切片機(jī)這幾樣設(shè)備。

3、晶圓加工就是在上一步做好的晶圓基礎(chǔ)上，把集成電路做到上面去主要包含鍍膜、光刻、刻蝕、離子注入這些工藝。這也需要多項(xiàng)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。

4、封測(cè)就是封裝+測(cè)試。目的是把上面做好的集成電路放到保護(hù)殼中，防止損壞、腐蝕。要用到切割減薄設(shè)備、引線機(jī)、鍵合機(jī)、分選測(cè)試機(jī)等設(shè)備。

最后，芯片就成品了。

重要：這里著重強(qiáng)調(diào)一下，晶圓制造及加工是芯片制造的核心工藝，要比后面的封測(cè)環(huán)節(jié)難得多，此處的設(shè)備投資非常龐大，能占到全部設(shè)備投資的70%以上。 封裝、測(cè)試的設(shè)備投入大概分別為全部設(shè)備投資的15%、10%。

還是做個(gè)表格看的更清楚一點(diǎn)：在建廠全部的投資中半導(dǎo)體設(shè)備投資占比67%，在這67%的投入中，晶圓制造設(shè)備占到了70%以上，可見重要性。

那么，關(guān)鍵點(diǎn)來了同學(xué)們，當(dāng)半導(dǎo)體芯片開始產(chǎn)業(yè)化之路時(shí)，一定是設(shè)備先行!邏輯很簡(jiǎn)單，國(guó)內(nèi)產(chǎn)能不足，要建廠，那么這個(gè)時(shí)候設(shè)備的需求量是最大最急的。

只有設(shè)備投入了，建廠了，半導(dǎo)體相關(guān)產(chǎn)品才有可能量產(chǎn)。

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