落地成都更名格芯，GF能否革新晶圓代工格局？

2017年2月10日，GLOBALFOUNDRIES（格芯，原中文名為格羅方德，本文中格羅方德與格芯可互換）宣布，正式啟動成都製造基地12英寸晶圓製造生產線的建設。

該晶圓製造工廠為格芯與成都地方政府合資，共分兩期建設，第一期為12英寸成熟工藝（180納米與130納米CMOS邏輯及模擬混合等衍生工藝），技術主要從新加坡引進，計劃將於2018年正式投產；第二期為22納米全耗盡絕緣層上矽（FD-SOI）工藝，技術主要從德國引進，計劃將於2019年正式投產。

包含配套措施在內的兩期投資總額約為100億美元，第一期建設投資約占總投資額比例的九分之一或十分之一。

現在進入中國市場晚不晚？

說起來與格芯（即原格羅方德）也算頗有緣分，我進入媒體行業參加的第一場媒體會，就是格羅方德在2014年12月ICCAD（中國集成電路設計業年會）期間舉辦的一場媒體會，當時就問過格羅方德是否有計劃到中國設廠，彼時負責銷售的高級副總裁Chuck Fox的回答簡短而果斷：沒有計劃到中國設廠。

格芯CEO Sanjay Jha在簽約儀式上發言

在2015年9月，時任全球設計解決方案部門副總裁的Subramani Kengeri對於中國建廠計劃仍給出了否定的答案。

既然當時格羅方德對於在中國建廠計劃並不熱心，為何我一再追問此問題呢？理由也很簡單，第一，其主要競爭對手均已在大陸布局，格羅方德沒有理由將市場拱手讓人；第二，作為晶圓代工的客戶，IC設計業未來幾年增長最快的區域還是中國大陸。

南京台積電總經理羅鎮球曾說，晶片輕薄短小，運輸成本很低，因此晶圓製造天生就是全球性行業，地域差異影響因素不大，工廠落地在哪裡並不太重要。

也許格羅方德此前一直無意在中國設廠，就有此考慮。

但我認為，該觀點只是從晶圓製造這一個環節來考慮，如果從半導體產業鏈的全局來看，工廠放在哪裡還是還是很重要的。

在2015年底的《10納米以下工藝必定量產，28納米將成為長壽命節點》這篇文章中，我就曾總結道：「雖然地域性對半導體產業沒有決定性作用，但是人才有地域性，市場配套有地域性。

與非網分析師王樹一認為，大陸作為全球最大集成電路應用市場，已經具備吸引半導體產業鏈資源圍繞自己來建設的資本。

」

在2016年中國晶圓產線遍地開花之後，格芯如今也落子成都，是不是有點晚？有業內人士給我留言：如今大陸市場晶圓代工產線在建產能這麼多，已建成產能也是高中低階都有，現在進來，格芯能找到自己的市場定位嗎？

在與行業內多位資深人士討論過後，總結各位專家觀點，與非網行業分析師王樹一認為，格芯現在落地成都並不晚。

首先，成都格芯一期為180納米與130納米工藝的12英寸產線，技術成熟，設備價格也相對便宜，既可以迅速投產，又不會對格芯總公司的財務狀況造成很大壓力。

據業內人士介紹，從動土到量產，格羅方德最快紀錄是12個月，如果以類似的速度來推進成都廠的建設，在2018年實現量產，那麼入場時機並不會比2016年開建的產線晚。

目前國內180納米加130納米的產能約為15萬片每月（以8英寸晶圓計算），市場需求量大。

與8英寸產線相比，採用12英寸晶圓實現180納米與130納米工藝，在成本上有較大優勢。

格芯一期產能換算成8英寸約為4.5萬片每月，將會給競爭對手造成較大壓力。

其次，二期規劃為22納米FD-SOI工藝，該工藝並不與FinFET（鰭式場效應管）工藝直接競爭，而且FD-SOI生態圈尚不成熟，假如FD-SOI市場發展順利，按格芯成都生產基地建設規劃，2019年投產的時間點也非常好。

FD-SOI 生態破冰的關鍵點是什麼？

先進邏輯工藝自28納米節點分野之後，FinFET與FD-SOI工藝的爭論就開始出現。

兩大工藝均有數家支持者，英特爾與台積電是FinFET路線的堅定支持者，二者目前均無發展FD-SOI工藝的計劃。

此前曾有流言稱，台積電近期也計劃發展FD-SOI工藝，但在2016年ICCAD期間，與非網分析師王樹一曾就此流言向羅鎮球求證，他否認了這一傳言。

羅鎮球說：「我們一直覺得FDSOI是一個暫時的產物。

在CMOS（此處指FinFET，FD-SOI需要採用SOI矽片，與普通矽片不同，因此用此指代）裡面我們一直往下走，功耗一直降低，速度一直提升。

FDSOI我們沒有要做，經過多次評估，一看再看，覺得FD-SOI我們不會做。

它做不贏我們的FinFET。

」

格羅方德、意法半導體、三星等三大半導體製造商都有FD-SOI工藝在開發過程或已量產。

FD-SOI工藝最早由意法半導體（ST Microelectronics）量產，但代工業務在意法半導體占比本就不高，而且除了英特爾與三星及存儲器廠商，傳統整合元件製造商(IDM）在資本支出上逐漸萎縮，格芯CEO Sanjay Jha在奠基儀式上曾表示：「在半導體行業，停止投資就是停止競爭」，此言雖然不是針對意法半導體，但假如投資跟不上，那麼意法半導體以後對FD-SOI工藝的推動力有限。

意法半導體雖然是FD-SOI工藝早期的推動者，但有行業人士表示，這幾年FD-SOI工藝發展遠不如FinFET工藝，與意法半導體當初不願意將該技術授權給英特爾與台積電有很大關係。

三星在FinFET與FD-SOI上是兩條腿走路，日本索尼公司設計開發的一顆GPS晶片是三星首款28納米FD-SOI工藝量產晶片，已於2016年開始出貨。

三星一向喜歡到處押寶，該工藝發展起來不一定能依靠三星，但FD-SOI生態如果真的活躍起來，三星肯定可以迅速擴充產能。

這麼看下來，FD-SOI生態能否發展好，關鍵點之一竟在於格芯成都工廠二期能否如期投產。

莫大康先生前不久寫過一篇文章《SOI與FinFET技術誰更優》，專門談FD-SOI與FinFET工藝的優劣，對FD-SOI工藝的相對優勢有比較全面的總結，此處我就不再贅述。

FD-SOI工藝至少可以發展到7納米

法國研究機構CEA-Leti的研究結果表明，FD-SOI工藝至少可以發展到7納米，但如果只有研究結果而沒有資金投入，那麼FD-SOI的優勢就只能停留在紙面。

在前四大代工廠（台積電、格芯、聯電、中芯國際）中，只有格芯有明確清晰的FD-SOI工藝發展路線圖：德國德勒斯登工廠將在2017年量產22納米FD-SOI工藝（格芯稱之為22納米FDX），12納米FDX將於2019年在德國工廠量產。

如今格芯成都工廠又以22納米FDX作為重點，這應該能夠降低業內對於FD-SOI工藝發展前景的擔心。

FD-SOI工藝流片成本低、可靠性高、功耗低，非常適合多元化的中國IC設計業需求，行業內有不少人士也在呼籲中國應該發展FD-SOI工藝。

但FD-SOI生態現在仍不成熟的主要原因，是規模經濟不夠造成的整體成本較高。

在《2016中國半導體全景觀察：生機勃勃又野蠻無序的大冒險時代》中，羅鎮球直言「16納米已經建了十多萬片（每月）的產能，FD-SOI說先建2萬片，這樣的規模肯定沒法和十幾萬的去比。

一是技術不占優，一是經濟規模不夠，兩條加起來那條路就很難走，而且FD-SOI的成本也不低，單SOI矽片就比普通矽片貴很多」。

目前8英寸SOI矽片價格為200至400美元每片(作者註：該數據有行業專家提供，未經實證），而體矽片每片才30至40美元，SOI矽片價格是普通矽片的十倍。

莫大康先生推算，SOI代工矽片價格約為1000美元每片，而中國8英寸普通矽片平均代工價格約為400美元每片，如果二者維持這樣的價格差，那麼FD-SOI工藝製造的晶片存在一個出貨量臨界值，過了該臨界值，FD-SOI晶片流片成本低的優勢就沒有了，而且賣得越多，與普通矽片相比成本壓力越大。

（註：如果不計算開發費用，單晶片成本約為流片成本除以出貨量再加上單位晶圓成本）

而SOI矽片成本之所以高，又恰恰是因為規模經濟不夠大，上游矽片廠只能將價格維持在高位，這似乎陷入了一個死循環。

打破FD-SOI工藝僵局的方法，就是有人肯投錢加大產能，從而降低SOI矽片的價格。

所以，格芯成都工廠二期的22納米FDX 6.5萬片每月產能規劃能否順利投產，對於FD-SOI生態而言至關重要。

對於晶圓代工格局的影響

市場調研機構Canaccord Genuity日前一份報告顯示，智慧型手機市場92%的利潤被蘋果拿走。

實際上，在晶圓代工行業，利潤分配狀況也類似於智慧型手機市場，蘋果的合作夥伴台積電拿走了晶圓代工市場90%以上的利潤。

在晶圓代工領域，格芯其實是很有機會和台積電掰一掰手腕的。

收購了IBM微電子部門以後，無論是技術積累還是資本投入，台積電和格芯都位居純代工廠中的前兩名。

當然無論是營收、產能還是資本支出，與台積電相比，格芯還有明顯的差距，並沒有甩開聯電及中芯國際，目前三家同屬第二集團。

如果格芯能夠提高執行力，減少內部資源損耗，應該可以大幅甩開第二集團。

成都格芯在SOI工藝上能發展好，也不是沒機會在不同領域和台積電各擅勝場。

在奠基儀式演講中，Sanjay Jha用了很大篇幅來介紹FD-SOI工藝及其規劃。

Sanjay稱，要將成都建設成為半導體之都，FD-SOI生態的國際中心。

雖然對第二期規劃的近90億美元投資能否順利到位，我還心存疑惑，但格芯的方向無疑是正確的。

台積電南京工廠16納米開建以後，格芯在成都工廠再建設FinFET產能的意義不大。

SOI則完全是另外一個故事。

在RF-SOI工藝（射頻SOI工藝，主要用SOI工藝生產功放等射頻晶片）上，格芯非常領先（技術來源於原IBM微電子）。

消息人士告訴我，成都格芯一期在建設邏輯工藝的同時，有可能會引入180納米RF-SOI工藝，因為RF SOI工藝與體矽（Bulk CMOS）很接近，因此極有可能統一建線混合生產。

相比傳統的砷化鎵（GaAs）工藝，RF-SOI工藝在成本和集成度上有明顯的優勢，在手機射頻前端等應用中，RF-SOI器件正在快速取代砷化鎵器件。

當然，由於射頻SOI晶片面積小，所以對於產能需求不大。

該消息人士預估，到2018年，格芯12英寸RF-SOI的產能約為5000片晶圓每月，成都格芯被分配到的產能將不會超過2500片晶圓每月，即一期規劃產能2萬片的十分之一左右。

但一期SOI矽片供應磨合，將對二期FD-SOI產能建設有極大的幫助。

當然，現在談論計劃2019年才投產的二期產能對市場格局的影響為時過早。

一期投產以後對國內代工市場有何影響呢？

有專家表示，現在國內180納米加130納米產能為15萬片每月，格芯一期等效產能為4.5萬片，這批產能投產後，顯然會對市場價格造成衝擊。

如今這種成熟工藝的毛利僅有20%左右，假設價格降低5%，那麼毛利率會降低25%。

目前在香港上市的三家國內半導體公司，都將受到較大的壓力。

成都重慶與蘇州，地方發展集成電路觀之差異

格羅方德要在中國建廠的消息在2016年上半年即開始傳。

最早的消息是在重慶設廠，2016年5月時格羅方德與重慶市政府簽約，計劃將一座舊晶圓廠改造成12英寸產線。

為何最終將工廠改址成都，Sanjay給出的解釋是兩點：第一，成都給的地更多；第二，成都產業鏈更成熟，更適合建廠。

「成都廠可以容納生產130納米、180納米CMOS與22納米FD-SOI的規劃，這樣在一個工廠實現更多的產能，生產更有效率，這是很重要的一點。

」Sanjay說道。

集成電路產業被明確為國家戰略新興產業以後，國家在政策與資金支持上給予了支持力度前所未見。

各地政府對於集成電路資源的爭奪也愈演愈烈，成都與重慶對於格芯工廠之爭就是最明顯的一例。

有業內人士表示，在格羅方德與重慶已經簽約的情況下，成都能夠最終爭得這次機會，既與其要大力發展集成電路的決心有關，也與成都政府高層懂集成電路產業有關。

據四川日報《格芯12英寸晶圓項目落戶成都 除了巨額投資，四川還將收穫什麼？》報導，四川省經信委電子信息處相關負責人表示，晶圓製造能力增強將極大帶動相關產業的聚集，「根據此前研究，集成電路的1元產值，可以帶動電子信息相關產業100元產值。

」

與成都重慶對半導體產業資源的火熱爭奪相比，曾經的半導體重鎮蘇州異常平靜，對於此輪半導體發展沒有太多投入。

在與蘇州半導體發展軌跡類似，也曾遭遇過挫折的近鄰無錫近日也宣布推出200億集成電路產業投資基金以後，仍然不見蘇州有任何大動作。

雖然僅靠政策發展不起一個產業，只想吃政策的半導體公司也是行業發展的害群之馬，但蘇州現在卻對這輪國家集成電路發展規劃無動於衷實在是不可理解。

蘇州在中國算是集成電路產業基礎相當好的城市，封測業非常發達，只是製造業與IC設計業發展一般，但其電子信息產業規模近萬億，占江蘇省電子信息產業總值近三分之一，占全國比例近十分之一。

這樣的下游基礎不去利用，再過五年也許蘇州的電子信息產業要為錯過這輪集成電路發展時機而還債。

就算曾經遇到過挫折，但相比後發地區，至少有以前的教訓，會少走一些彎路。

就算是電子信息產業中很多是外來加工企業，本地沒有採購權，但如果政府不去推動，那麼這些外來加工企業就永遠只能是生產基地，何談產業升級？

即便不認為集成電路製造是高科技產業，但IC設計業絕對符合蘇州對於產業升級的要求，而長三角周圍製造業與封測業等配套都非常成熟，而如前所述，集成電路應用市場也相當巨大，僅蘇州本地就有萬億規模。

在上海運營成本不斷升高時，蘇州本有機會承接部分上海IC設計公司研發中心的分流，但蘇州一直無意去承接。

到今日蘇州運營成本也上升的情況下，上海設計公司外遷時顯然已經排除蘇州了，成本高又沒有政策支持，除了離上海近還有什麼優勢？

重申我在《從蘇州之冷看全國半導體投資之熱，兼駁中國半導體威脅論》中的結論，無論是蘇州對待集成電路過於冷漠，還是某些不具備集成電路產業發展基礎的地方對集成電路發展過熱，對於中國半導體產業發展來說，都不是好事。