格芯CEO最新访谈，格芯什么时候才能成为第一大晶圆代工厂？

格芯的历史始于 AMD，该公司最初从 AMD 的制造部门独立而出。随后该公司进行了著名的调整，不再追求领先的 EUV 技术，而是围绕传统工艺节点建立客户群——或者引用一个新的术语，半导体行业的「基本节点」，其前沿生产的芯片比大多数人意识到的要少得多。对于每一个智能手机 SoC 或机器学习处理器来说，都有大量的电力传输、控制芯片和各种各样的芯片来支持它。因此，像格芯这样的代工产品需求量很大。

在最近举行的格芯技术峰会（GTS）上，笔者有机会与首席执行官交谈，了解公司健康状况的最新情况，以及一些大众所关注的问题。

Thomas Caulfield 博士自 2018 年 3 月起担任格芯总裁兼首席执行官，此前曾担任纽约州马耳他 Fab 8 的高级副总裁兼总经理。Caulfield 博士带领公司完成了从 EUV 到 2021 年 10 月 IPO 的转型。在以前的工作中，Caulfield 博士在 IBM 工作了 17 年，最终担任 IBM 300 nm 微电子部门的副总裁。Caulfield 博士拥有哥伦比亚大学材料科学与工程博士学位。

Ian Cutress：我们上次以这种形式进行适当的交谈是在几年前，您刚刚成为首席执行官，从那时起格芯在工艺制程上已经落后了几年，之后又经历了一场疫情和芯片短缺。第一个问题很简单：「生意怎么样？」

Tom Caulfield：在您所谈论的这段时间里，格芯的业务对我们公司、我们的客户和我们的员工来说确实非常好。2018 年，我们决定停止追逐摩尔定律，成为这场竞赛中遥远的第三名。我们集中精力和研发，为终端市场创造真正差异化的产品，帮助我们的客户使他们的产品脱颖而出。他们最终为自己获取价值，而我们也为自己获取了其中的一些价值。因此，当我从更长远的角度思考这家公司从 2018 年到今天的成就时，我发现这对格芯来说是一段伟大的旅程。

IC：顾客起来了吗？收入涨了？

TC：一切都在正确的方向！盈利能力向上且越来越好。

IC：我在这次活动中注意到一件事 ：您不再将您的产品称为「成熟节点」。您正在谈论「基本芯片」的概念。这是怎么回事？

TC：我认为我们的行业不太擅长营销本身，我们从「有两种类型的芯片：先进芯片和传统（或成熟）芯片」开始。它确实没有充分体现这些芯片的创新水平。我们不能认为这个行业 唯一的创新是推动晶体管的规模。还有更多的创新实际上更相关，尤其是对于我们生活的世界。因此我们开始称它们为「功能丰富」的芯片，因为这就是我们要添加的内容。我们利用现有的技术平台，使它们更加充满活力，并且与行业更加贴近。所以我们选择了「必不可少」，因为归根结底，如果没有这些芯片，我们谈到的许多应用程序将永远不会出现，因此它们对终端市场变得至关重要。

IC：我知道你们在智能手机和汽车领域发挥了很多作用，我今天在这里看到了一张幻灯片，其中不仅仅是将尖端芯片应用于这些设备。

TC：对，完全正确。有一组统计数据，12nm 及以上产品占据半导体市场的 70%，只有 30% 是先进制程的芯片。因为摩尔定律始终首先是一条经济定律，它是为了缩小晶体管的尺寸，因为每个晶体管的成本更低，但每个晶体管的功率和性能也更好。如果快进到 28 纳米，当然还有 16 纳米、14 纳米，经济状况就会发生变化。

每个晶体管的成本上升，因此您使用这些技术的唯一原因是对于绝对需要每个晶体管的性能或每个晶体管的功率的应用。您永远不会为应用程序支付超出您需要的费用，这确实创造了半导体的普遍部署，以及为什么这些基本芯片变得更加重要。它们拥有正确的功能、正确的特性集并且具有最佳的经济效益。

IC：代工领域有很多参与者，大多数与格芯处于同一位置的代工厂都在扩张，格芯采取了那些扩张措施？

TC：我们的企业是一家制造服务公司，我们只能通过增加产能来增加收入。全球是有很多晶圆厂，但我认为数量是有限的，全球收入达到 20 亿美元规模的晶圆代工厂只有五家。格芯 2022 年的营收达到 80 亿美元，因此我不认为 20 亿美元是很高的门槛。那么来看一下这五家代工厂分别是：台积电、联电、格芯、三星和中芯国际。可以看到，晶圆代工厂都高度集中在全球的一个地区——中国台湾。全球几乎 70% 到 80% 的产能都来源于中国台湾。并且产能也高度集中于一家公司——台积电，台积电的营收规模是我刚刚提到的其他四家的两倍。全球的产能都集中在一家公司，这是一个重大的工业问题。

再回到你的问题，格芯需要增加产能来创造规模，以便我们的客户继续依赖我们，同时格芯也一直在扩大我们的全球足迹。

2021 年，我们将第一座塔架投入使用，以增加新加坡工厂的产能。2022 年 6 月，我们搬入了第一个工具，然后在 2023 年 7 月，我们进行了剪彩庆祝。随着这家工厂的建成和运营，我们的产能大幅增加——每年制造超过 400,000 片晶圆。

在纽约州北部的 Fab 8 工厂，过去几年我们投资超过 1-12 亿美元扩建产能。在德累斯顿我们投资了 24 亿美元来提高产能。去年六月我们还宣布与 STMicro 建立合作伙伴关系，我们将通过与他们的联合合作扩大产能，这就是我们现有的产能。

上周，格芯还向向美国 CHIPS 办公室提交我们的扩张计划、共同投资以及来自美国政府的资金，以继续扩大我们在美国的业务。

IC：美国的《芯片法案》和欧盟的《芯片法案》对你们的扩张方式有多大影响？

TC：这不会影响我们扩张的时间，只有在确实有需求的情况下，格芯才会创造产能。这关系到确定性、耐用性和盈利能力。格芯不是一家产品公司，只是建立服务客户的能力，而客户需要承诺格芯的这种能力才能进行这些投资。很多时候，格芯与客户共同或合作进行这些投资。在格芯认为可行的市场上进行产能投资，在我们认为可行的市场提供服务的技术平台上进行投资。例如，在汽车领域。当然，就像任何优秀的公司或任何进行投资的人一样，我们希望获得这些投资的回报。因此，盈利能力是该投资理论的重要组成部分。因此，对于我们欧洲政府或美国政府（或其他政府）来说，他们提出的是在其地区创造能力的愿望。他们提供一些资金，帮助实现该经济模型的盈利能力。

IC：很多人没有意识到在非前沿节点上进行了多少研究。我刚刚完成一个演示，其中展示了 格芯拥有的 22 纳米和 45 纳米级节点的所有不同变体。您能介绍一下格芯在这些关键节点上所做的研发吗？

TC：首先看有多专注于研发，格芯将大约 7-8% 的收入用于研发，这意味着有几千人在从事研发。其次是，在哪里做研发，选择怎么做研发。对格芯来说，专注于终端市场，我们认为在那里可以创造真正的差异化价值。这是为了帮助我们的客户服务于这些市场，如果我们帮助他们服务于市场，我们也为自己获取了价值。

因此，我们做了非常详细的市场评估。我们称它们为格芯能够创造差异化的「战场」。差异化有多种形式。比如：我们在技术平台上添加了什么？那是高电压吗？它是用于微控制器安全的嵌入式存储器吗？对于不受限制的电池供电设备，在关闭状态下功耗是否较低？等等方面。
我们选择需要添加的功能类型。有时这些功能实际上就在软件中。或者是用于设计的 IP——使平台能够交付给这些市场的复杂或基础的 IP。所以在全球范围内，我们有超过 2000 人在做研发。仅在欧洲，我们就有 500 多名研发人员。我们将继续添加服务于这些终端市场的功能，并构建我们的技术平台。

IC：最近有什么进展让你感觉很兴奋？

TC：我想我对我们的嵌入式内存技术感到非常兴奋。特别是我们最近发布的一项有关 28 纳米的公告。它不仅具有性能、耐用性和可靠性，而且具有超强的竞争力。实际上，我们用竞争对手一半的掩模步骤创建了存储单元。因此，我们在创建该技术时具有性能优势和成本优势，这些都是让人感到兴奋的东西。

IC：45 纳米光子学工艺，我看到很多人想要使用它，但在其他地方却几乎没有选择。

TC：是的，我们是唯一一家将 RF-SOI、CMOS 和光子处理集成在单个芯片上的公司，这在我们所服务的市场中创造了巨大的机会。

IC：芯片短缺给行业带来了很大的破坏，这一切都是为了确保供应链，然后是安全的供应链。显然德国对汽车制造商来说是一个重要的市场。利用这两条信息，我们是否能够摆脱供应不足的困境？

TC：对我来说，令人惊讶的是整个世界经济都依赖于一个名为「半导体」的行业，而这确实是晦涩难懂的。直到你买不到汽车、洗衣机或某种电器之前，没有人真正了解这一点。每个人都在问「什么是半导体？」 之后，他们学到了很多。他们了解了这项技术的重要性。因此，芯片的短缺确实造成了很大的破坏，并采取了很多行动来创造更多的能力。它促使世界各国政府采取行动，与他们表示，我们需要确保主权安全，我们需要供应链安全和经济安全。政府表示我们需要在我们自己的国家建立一些这种能力。它创造了一系列活动，但我认为这反映了半导体对世界和世界经济的重要性。

那么，供需失配的情况如何呢？这是一个非常棘手的问题，因为所有这些终端市场都有不同的独特属性和不同类型的供应。我想说，汽车行业比 2021 年的情况要平衡得多。但我认为，对于所需的芯片类型以及从内燃机汽车到自动驾驶汽车的转变，我们仍处于一个关键点。电动汽车所需的芯片类型意味着我们仍将在未来一段时间内追求这种能力。但与 2021 年相比，我们的一致性要好得多。

IC：目前，对于芯片方面，很多人都在关注人工智能和机器学习。我们刚刚谈到了基本节点，但通常当我们谈论机器学习时，我们会谈论训练以及对这种高密度、高性能芯片的需求。那么格芯在哪里满足机器学习市场的需求呢？

TC：我认为人工智能的巨大机遇就是我们所说的「边缘智能」。放置人工智能最简单的地方是在云端——云端将对这些大型模型进行训练，但对于这些大型模型，推理将在边缘进行。如果他们试图在云中完成所有事情，那么成本太高，而且经济上行不通。边缘是感知到某些东西的地方。模拟世界出现了：它是图像、声音还是热量。有些事情被感知到，需要采取行动，该行为是从安全地放置在该设备上的某个模型中推断出来的。该设备感知这个模拟世界，并利用该信息执行某些操作并采取行动。也许在积累了一定数量的数据后，它会获取数据、解析数据、压缩数据并将其发送到云端。然后这些模型会被重新训练。因此，当你思考人工智能的未来时，云中将是训练和生成模型的地方，但推理将在边缘进行。其中两个非常强大，因为你将能够拥有你所有的电器、所有设备，包括你的智能手机和显示器、你的电视、你的电脑——它们将支持人工智能，这是因为推理将发生在该设备上，以便快速响应其所具有的任何信号或感测。

IC：格芯是否会主要在边缘领域发挥作用？

TC：我们是，我们希望成为边缘推理的领导者。

IC：基础设施怎么样？

TC：基础设施非常重要，尤其是当你考虑能源基础设施和通信基础设施时。我们拥有领先的射频通信技术，无论是短距离蓝牙、NFC、中距离 WI-Fi 还是基于毫米波或 5G 的蜂窝塔。无论是从基础设施方面还是从智能移动方面来说，我们的技术都是其核心。

IC：如果您希望读者在 20 秒内了解格芯的一件事，您希望它是什么？

TC：创新不能狭隘地用晶体管尺寸来定义。是的，这是我们行业技术要求的必要组成部分。但这还不够。这些重要的芯片——我们添加的功能类型，为我们使用的所有电器带来了生命。您在移动设备上使用安全支付，猜猜这些设备是谁制造的？格芯可以，因为我们将嵌入式内存放入具有 NFC 连接功能的微控制器中。这意味着它有一个安全元件来确保您的交易以安全的方式完成。当你的手机连接到 5G 塔时，所有的芯片都是格芯制造的，这不是用一位数纳米制造的，而是用差异化的基本芯片制造的，这些芯片为那些关键任务应用构建了这些功能。

IC：你们在马耳他（Fab 8）的 EUV 机器怎么样了？

TC：当我们在 2018 年对公司进行转型时，我们不需要这些机器。我相信我们把一台卖给了一个研究机构，另一台被 ASML 收回，翻新后卖给了其他人。通过「收回」，他们给了我们「一些」美元。

IC：12FDX 发生了什么？

TC：12FDX 仍在我们的路线图中。远远领先于市场需求而创造的技术对任何人都没有好处，对我们来说，这是确保我们与考虑到特定最终用途的客户合作开发这些面向未来的技术。因此，我们继续将 12FDX 保留在我们的路线图上，并继续评估客户，以确保该技术的定义以及我们将在哪里进行研发对于终端市场至关重要。

IC：尽管你们在新加坡设有晶圆厂，但最近还是宣布在马来西亚槟城设立办事处和开发项目。为什么不是新加坡呢？

TC：我们正在努力打造灵活的全球足迹。槟城工厂为全球所有晶圆厂提供服务，而新加坡团队则为新加坡团队服务。因此，我们尝试建立一个全球晶圆厂网络，并让它们以一种虚拟的单一晶圆厂的方式运行。我们在当地做一些事情。但欧盟是我们在全球所做的事情的一个例子。马来西亚站点是我们希望在全球范围内管理一些工程的一部分。

IC：是否有任何技术即将出现，这意味着模拟信号密度会增加？

TC：压缩或缩小模拟确实很困难。这就是为什么其中一些重要节点会保留很长时间，因为如果设计中没有足够的数字内容，则在缩小它们时，不会缩小太多。所以主要是关于如何以最全面的方式将模拟与数字集成。

IC：你们有计划将光子技术降低到 22 纳米和 12 纳米吗？

TC：目前我们认为没有必要。对于推动路线图的特征尺寸，更多的是增加更多的光子计算能力，而不是晶体管的尺寸。

IC：格芯什么时候才能成为第一大晶圆代工厂？

TC：在我的一生中，这取决于你想把什么定义为第一。如果以收入、美元计算，我们还有很长的路要走——我们的竞争对手是我们的八倍。但如果它在核心芯片创新方面排名第一，我认为很难说我们在这方面还不是第一。