半导体产业的十年巨变

摘要

进入新世纪以来半导体业呈现巨大变化，主要归结为：受全球经济大环境影响，半导体产业增长趋缓；众多一流IDM厂拥护fablite模式，导致fabless占比上升，全球代工版图改变以及产业的兼并重组加剧；由于12英寸硅片的导入与英特尔的两次工艺与晶体管结构方面革命性的突破，导致摩尔定律又延伸十年以上；随着3D及TSV封装技术的推动下，可能成为下一波替代尺寸缩小的利器；未来半导体业除了竞争之外相彑间融合态势更加明显。可以看到在消费电子产品与互联网的深度融合下，包括如云计算、物联网、医疗、节能，电子设备提高效率等方面将进一步推动全球半导体市场到达一个新的高度。

前言

回顾2000年至今的半导体业发生了巨大的变化，产业的销售额从2000年的2000亿美元增加到2011年的近3000亿美元，统计此阶段的年均增长率己从过去的近17%下降到6%左右。

近十年中从产业的环境出现过一次2001年的互联网泡沫破裂，导致产业有两年的调整，通过积聚能量之后直至2004年时再次跃起。此后由于12英寸硅片的导入，产业开始又一轮的产能扩充竞赛，直至2008年Q4全球金融危机的爆发。由于金融危机纯属外部因素，半导体的基体仍是相当健康，因此仅用6个季度时间产业又重新开始复苏。加上终端电子产品市场如苹果的iPhone、iPad等兴起，并且来势十分强劲，导致2010年半导体业进入又一个历史性的高点，增长达32%。2011年对于全球半导体业似乎有点失望，原本以为在2010年高增长的动能驱使下，产业至少该有10%左右的持续增长，实际上由于产业受全球经济大环境的影响迅速回调，半导体产业又进入新一轮下降通道，导致2011年仅只有1%的增长，并预测2012年的增长在3%左右。

业界都认为全球经济的大环境，包括GDP，消费者信心指数，失业率等将左右未来的半导体业。由此表明两个方面：一个是半导体自身增长动能不足，另一个是产业日趋成熟。未来半导体业可能再难有两位数以上的成长。

半导体产业模式fablite的新思维

由于半导体业趋于接近摩尔定律的终点（物理极限），如果依今日英特尔等己掌握22-20纳米工艺技术看，非常可能未来还剩下14纳米，10纳米及7纳米三个工艺节点。

汇总一些技术费用数据如下表所示，尽管它仅是一个估算值，将根据不同品种需求呈现差异，但是显见如此高耸的工艺研发费用已迫使众多顶级IDM厂望而却步，纷纷拥抱代工走fablite道路。理由十分清晰，如在2011年11月EDA供应商Cadence Design Systems旗下Silicon Realization部门的资深研发副总裁徐季平（Chi-PingHsu），简报了半导体制程从32/28纳米工艺节点过渡到22/20纳米节点的制程技术研发成本增加幅度。他举例指出，如果32/28纳米节点时所需工艺开发成本是12亿美元，来到22/20纳米节点，该成本规模将增加至21至30亿美元。至于IC芯片设计成本，则会从32纳米节点所需的5,000万至9,000万美元，在22米节点增加至1.2亿至5亿美元。徐季平并指出，在32纳米节点，芯片销售量需要达到3,000至4,000万颗，才能财务打平成本；但到了20纳米节点时，该门坎会提高至6,000万至1亿颗。

英特尔CEO欧德宁在近日回答IC建厂费用时认为要超过50亿美元。为了有效运营并带来收益，需要每年营收80亿至100亿美元，并保持有合理的利润率。新工厂的建设数量正越来越少，能建设新工厂的公司也越来越少。

来源：从网络文章中摘出，仅是个估算值，只能作为参考使用

以上这些因素导致全球顶级IDM如TI、Renesas、STMicroelectronics、Infineon、Freescale等纷纷拥抱fablite模式。目的十分清楚为了减少投资风险。相对而言，如今全球无论fabless或者代工，它们的增长率均高于IDM。

如何看待fablite模式，应该理解为仅是目前态势下的一种有利模式，所以得到众多IDM厂的青睐。但是由此也不能轻言IDM模式的衰落。因为总体上前两大IDM，英特尔与三星的占比在继续上升，所谓”大者恒大”趋势也十分明显。

近期由于台积电等在28纳米方面硅片的出货量不足，导致高通、Nvidia等fabless蒙受市场的损失。加上英特尔的MarkBohr扬言“fabless模式将终结”，尽管此类论调有片面性，但是在另一方面要看到fablite模式并非无睱可击。业界曾传言未来fabless有可能投资代工，以保证所订产能的兑现。由此表明fablite模式也在不断的完善与成长。

全球代工版图的改变

全球代工版图的划分目前业界基本认可的是分成两大阵营，第一阵营为满足先进制程订单，拥有300mm生产线，及第二阵营为满足