格羅方德近年發展歷程梳理 從AMD分拆以後走過哪些路

根據阿聯阿布達比先進技術投資公司(ATIC)，即現在的穆巴達拉發展公司(Mubadala)9月發布的2016年上半年度財務報表顯示，其半導體技術事業分部(主要是Global Foundries)凈虧損達13.5億美元，與2015年上半年相比，凈虧損大幅增長67%，超過2015年，整年虧損13億美元。

　Global Foundries的歷史沿革

GlobalFoundries原來是AMD的晶圓部門，在2008年的時候，AMD當時的CEO魯毅智(Ruiz)賣掉了AMD自己的晶圓廠，買主是阿布達比的ATIC。

這筆涉及84億美元的交易在成交以後，AMD就將現有的所有晶片製造設備都將移交給新公司，包括在德國德勒斯登的兩座晶圓廠和相關資產、智慧財產權，以及正在規劃中的紐約州晶圓廠，總價值約24億美元。

同時，AMD現有的大約12億美元債務也將由新公司承擔。

新公司成立初期主要承擔AMD處理器和圖形晶片的製造，之後會承接其他半導體企業的外包訂單。

2009年3月2日，一個全新的晶圓廠GlobalFoundries就成立了。

2010年1月13日，GLOBALFOUNDRIES收購了新加坡特許半導體。

2013年資本支出約45億美元，28 納米製程導入客戶數已達12家，包括超微及中國大陸手機晶片廠Rockchip等。

2013年各製程的營收比重為，45納米以下占56%、55/65納米製程占19%、90納米及0.18微米占19%、0.18微米以下占6%。

至2014上半年，8吋晶圓廠訂單滿載，公司看好產業景氣，決議將旗下新加坡六廠從8吋廠升級為12吋晶圓廠，其設備來源為2013年買下DRAM廠茂德中科12吋機台設備，預計有6成產能為12吋、40納米產能為8吋，廠房12吋與8吋廠年產能分別為100萬片及30萬片，公司規劃製程技術由0.11~0.13微米進階到40納米。

其中，12吋將應用在LCD驅動IC、電源管理IC等市場，近兩年資本支出將達10億美元。

2014年10月20日，公司收購IBM全球商業化半導體技術業務，包括其智慧財產權、技術人員及微電子業務的所有技術。

另外公司也將在未來10年內提供22納米、14納米及10納米之技術予IBM，主要為IBM供應Power處理器。

從創建至今，Global Foundries的凈利潤率始終是負數，2016年上半年更是跌入谷底，達到-54%。

正如芯謀研究顧文軍分析，巨大的研發投入、昂貴的設備和折舊費用對Global Foundries來說，像滾雪球一般，越來越大。

在超過200億美元後，不投入的話，前功盡棄打水漂;再投入仍是盈利無期。

Global Foundries實則已陷入一個惡性循環。

作為全球第二大晶圓代工廠，截止至2016年6月30日，Global Foundries資產總額203億美元，負債總額43億美元，權益負債比約27%，不由讓人對Global Foundries的前景產生擔憂。

而在過去的幾年，Global Foundries雖然位居全球晶圓廠全幾名，但是在製程方面，他其實是逐漸落後於競爭對手，尤其是和第一名台積電的差距越拉越大，於是在市場上的競爭力優勢越發降低，於是Global Foundries只能求變。

接管IBM製造業務，引進新技術

製程落後的Global Foundries除了強攻新技術，也在過去幾年一直尋求交易，在2014年，他們接管了IBM的半導體製造業務，也從IBM取得半導體設計能力。

在這個交易中，IBM給Global foundries公司支付15億美元，作為接盤費用。

對於Global Foundries來說，拿下IBM應該不在於其工廠，更重要的是IBM所積累的專利和技術，這有利於他們推進其製程進度，緊跟競爭者。

以目前立體鰭式電晶體(3D-FinFET)研發為例，即可窺探出IBM的研發能量。

為解決過去平面式電晶體漏電流的問題，發展出立體式的電晶體結構，FinFET(英特爾(Intel)稱之為Tri-Gate)。

目前全球在FinFET設計與製程技術開發的競爭中，英特爾仍為領導廠商，而至今可與英特爾一較高下的，非IBM莫屬。

IBM與英特爾製程技術上最大的差異，則是使用絕緣層覆矽(Silicon On Insulator， SOI)基板，雖然SOI基板較英特爾所使用的塊狀基板(Bulk Substrate)成本高出許多，但SOI可大幅減少製程步驟，以及降低操作電壓達到低功耗晶片的製作效益。

由此可知，IBM所具有的研發能力不可小覷，關於英特爾與IBM的FinFET電晶體剖面圖比較如圖1所示，目前兩種不同的基板各有優缺點，誰可勝出，仍需要時間以及市場上的驗證。

藉由這一樁合併案，Global Foundries將具有優先使用IBM與位於美國紐約州Albany納米科學暨工程學院(Colleges of Nanoscale Science and Engineering， CNSE)共同研發專案結果的權利，其中令人矚目的是IBM將與CNSE共同開發的下世代微影技術。

那麼在兩家不同企業技術整合方面，目前Global Foundries14納米FinFET製程技術的主要來源為三星電子(SamsungElectronics)。

其實Globalfoundries當時原計劃自己推出14nm-XM工藝，但宣布之後就沒了下文，最終自己的工藝腹死胎中，他們直接選擇了三星的14nm FinFET工藝，藉助後者豐富的經驗和成熟的工藝突圍。

未來IBM與Global Foundries在FinFET技術的發展方向應該會朝向於支援與整合三星電子的技術。

但按照2014年年底分析師的報導，Global Foundries的晶圓廠當時14nm尚未準備完畢，且進度恐怕會拖延一至兩季。

部分設備業者猜測，財務或良率等問題，可能是拖延進度的主因。

而在2015年中，GlobalFoundries已經開始使用14nm FinFET(14LPE)工藝為它們的客戶量產晶片。

Global Foundries表示它們的14nm半導體產能可以比肩三星(Samsung Foundry)。

GlobalFoundries的發言人Jason Gorss表示，他們的14nm爬坡量產已經步入正軌，產能可以等同於盟友三星。

Global Foundries沒有透露他們每個月能使用14nm LPE工藝生產出多少塊晶圓，但該公司表示，用於14nmFinFET工藝商業生產的部分重要設備已經安裝好。

也就是在2015年，Global Foundries超越聯電，爬上了晶圓代工廠二哥的位置。

但對於Global Foundries來說，這是不夠的，因為據媒體披露，自從2008年從AMD分拆出來之後，它一直表現不佳，2014年虧損更是高達15億美元，2013年也虧了9億美金。

因此GlobalFoundries要多種方式求變。

強攻FD-SOI，實現彎道超車?

與三星聯手搞定14nm FinFET並獲得AMDCPU/GPU全面採納，又與AMD簽訂五年晶圓供應合約共同開發7nm工藝，習慣性炸雷的GlobalFoundries最近有點春風得意的感覺，接下來又要進軍12nm工藝了，但走的是道路有些特殊：FD-SOI(全耗盡型絕緣層上矽)。

大家都知道，目前半導體工藝已經全面從2D電晶體轉向3D電晶體，Intel、台積電、三星以及GF自己都在做。

另一方面，AMD雖然工藝上一直落後，但有個獨門秘籍那就是SOI(絕緣層上矽)，當年與藍色巨人IBM合作搞的，可以將工藝提高半代水平，其優秀表現也是有目共睹的。

不過，AMD進入32nm之後就拋棄了SOI，不過獨立後的GF一直保留著SOI技術，還收購了IBM的相關技術，後者最新的Power8就是採用22nmSOI工藝製造的。

GF此前已經全球第一家實現22nm FD-SOI(22FDX)，號稱性能功耗指標堪比22nm FinFET，但是製造成本與28nmm相當，適用於物聯網、移動晶片、RF射頻、網絡晶片等，已經拿下50多家客戶，2017年第一季度量產。

現在，GF又宣布了全新的12nmFD-SOI(12FDX)工藝，計劃2019年投入量產。

GF表示，12FDX工藝的性能等同於10nmFinFET，但是功耗和成本低於16nm FinFET，相比現有FinFET工藝性能提升15%，功耗降低50%，掩膜成本比10nmFinFET減少40%!

它還將提供業界最寬泛的動態電壓，通過軟體控制電晶體大大提升設計彈性，在高負載時可提供最高性能，靜態時則具備更高能效。

該工藝也是針對低功耗平台的，包括移動計算、5G互連、人工智慧、自動駕駛等等，中國中科院上海微電子研究所、NXP半導體、VeriSilicon半導體、CEATech、Soitec等都參與了合作。

GF正在德國德勒斯登Fab 1晶圓廠推進12FDX工藝的研發，預計2019年上半年完成首批流片，並在當年投入量產。

簡單來說，GF現在是兩條腿走路：低功耗方面主打22/12DFX，尤其後者可以替代10nm FinFET;高性能方面直接進軍7nmFinFET。

　搶中國集成電路紅利，與重慶合建晶圓廠

在今年五月份，重慶市與全球著名集成電路企業Global Foundries簽署諒解備忘錄，雙方將在重慶共同組建合資公司，生產300毫米晶片。

按照計劃，這個項目包括運用在Global Foundries新加坡工廠的成熟工藝技術，將一個現有半導體工廠升級為12英寸晶圓製造廠。

這個合資企業將直接採購現代化先進設備節省產品上市時間，預計將於2017年投產。

據悉，重慶市政府將提供土地與現有廠房，Global Foundries將負責技術的升級，現有廠房將從8 吋晶圓廠，提升為12 寸晶圓廠，根據消息，該現有廠房為台灣DRAM 廠茂德出售的舊廠房，Global Foundries指稱，屆時將采新加坡廠的生產驗證技術。

官方預計，該廠房於2017 年即可重新啟用、量產，但GlobalFoundries未透露新廠採用的技術節點、初期產能等資訊。

雖然GF在中國市場的進步比較緩慢，但最起碼也走出了重要的一步。

展望

作為AMD的緊密合作夥伴，當年AMD能夠和Intel一爭高下，其晶圓廠的貢獻功不可沒。

最近GlobalFoundries似乎一直不盡順暢，但肉眼所看，這幾年無論在資金和技術方面，Global Foundries都在一直加大投入，FD-SOI方面也是進展喜人，早前更是宣布跳過10nm，直接進攻7nm。

在中國的投資和合作更是堅定了Global Foundries重新崛起的決心是舉目可見的。

至於未來表現如何，就留待時間驗證了。