无晶圆厂IC小企业：看高通、台积电的成长之路

　　在1990年代初期，一家本身没有晶圆厂的半导体公司总会被认为成不了气候。而今，至少有5家这样的公司已经位居全球最大晶片供应商之列。这样的成果一部份可归功于该领域的贸易组织——最初名为无晶圆半导体协会(Fabless Semiconductor Association;FSA)，现已更名为全球半导体联盟(Global Semiconductor Alliance;GSA)。如今，该组织将在今年的12月11日欢庆20周年纪念日。

　　“一般人认为，当公司的年收入达到1.5亿美元至2亿美元时，一定要有自己的晶圆厂，但我认为不一定。”1993年曾在通讯晶片领域中前景被看好的新创企业Level One公司担任CEO的Robert Pepper表示。

　　Robert Pepper

　　Pepper 深受商界奇才Peter Drucker在1964年发表的一篇文章影响。Peter在这篇文章中写道，公司应该只投资于能够真正增加价值的经营活动，并将其它的所有业务外包出去。Pepper表示，“回顾过去，我发现这正是无晶圆厂(Fabless)的半导体策略模式。”

　　在1993年10月举行的一次金融会议上，Pepper试图说服Cirrus Logic公司执行长Mike Hackworth。Cirrus Logic公司是一家同样没有自家晶圆厂但规模更大的晶片公司。“我说，我们需要某种组织来推动无晶圆厂模式。”

　　Pepper并非一个人在奋斗。C-Cube Microsystems公司执行长Bill O"Meara在私下聊天时也抱持相同的意见。此外，有此共同看法的还有精力充沛的投资人关系谘询师Jodi Shelton。

　　Shelton 表示，“这些人每次参加投资人会议时，都会被问到，‘你们什么时候才要盖晶圆厂?’他们不问为什么或者如果，而是何时要——因为当时还没有适于无晶圆厂业务的发展模式。”因此，即使Level One和其他公司的成长十分迅速，Pepper指出，“但我们还是无法赢得金融机构的尊重，因为只要没有晶圆厂，就依然被认为是小儿科。”

　　1994年2月中旬，O"Meara在加州坎贝尔市的Plume Horse餐厅举办了一次晚宴。Shelton听说了这次晚宴，据他透露，“当时我正在寻找持有相同看法的人，因此就问能不能让我也参加这个晚宴，他说，‘绝对不行——你是谁啊?’”

　　最后，8位业界执行长，加上Shelton出席了首次会议。然后餐会一次接着一次召开，参与人数很快地增加了一倍。

　　Shelton说：“我们举行了4到5次餐会，但一直没有达成共识，因此我决定雇用一位元律师来编写组织章程，万事起头难嘛。”

　　“她是个不畏艰难的人，”Pepper认为，“在随后的执行过程中，她说这是真正的新创组织，迫切需要资金援助，因而要求我们提前支付一年的费用，有许多公司在我们声明真正的宗旨之前就付诸实际行动了。在我第一次见到她时，就认为这位女士的能力非凡，没有任何事情能难倒她。”

　　当时成立组织之势不可挡。Pepper表示，“这些公司的成长极其迅速，但当时没人能想像一家收入达数十亿美元的公司居然没有自己的晶圆厂。”

　　Shelton 说服了Pepper担任无晶圆半导体协会(FSA)的首位主席。“没人会对Jodi说不。”Pepper打趣地说，“我们要做的是使金融界和新闻媒体以正面积极的方式把我们看作是一个新的典范，相信无晶圆厂是一种扎实稳定的经营模式。我们也有可以一起努力的直接竞争对手，包括致力于制程验证的一个技术委员会。这增加了成为成员的价值。”

　　据Shelton透露，组织成员们包括“创业投资家、银行家、分析师以及潜在的合作夥伴。”在此概念普及以前，他们都在努力打造生态系统。“我们乐意为任何考虑建立代工厂的任何厂商进行简报。”

　　FSA组织面临的第一个重要问题是，如何找到一个可靠、合理的晶圆供应管道。当时只有一家新成立的代晶圆厂，而大多数无晶圆厂公司都依赖于想要出售闲置产能的晶片制造商。

　　在经济拮据时期，这通常不是问题。这些大厂急于销售晶圆，而不想让他们的昂贵生产系统处于闲置状态。但当整个产业复苏时，无晶圆厂公司是第一个被砍的单——这是Pepper在Level One公司时亲身体会的痛苦经历。

　　Pepper 说：“我们有个客户为我们首批重要产品之一供货。但由于他们自己的产品得到了一笔更大的订单，导致我们的货源也被迫中断了，这几乎毁了我们公司，也是我头发花白的原因之一，我想还有其他许多公司肯定也有过这样的经历。你必须要密切留意产品的第二个供货来源，因为代工业务随时有被中断的可能。

　　Shelton回忆起当时的情形：“Hackworth过去经常说，无晶圆厂公司的问题总是使公司的发展空间受限。”

　　更糟糕的是，在景气好的那几年，有些晶片制造商完全控制了无晶圆厂公司，要求提供私有技术授权才肯为他们生产晶圆。“那段时间有许多智慧财产权(IP)流失，”Shelton透露。

　　张忠谋是FSA组织的早期支持者。这位来自德州仪器(TI)公司的半导体资深专家在1987年回到台北，协助成立了台积电(TSMC)——首批大型专业的晶圆代工厂之一。

　　Pepper 回忆起当时指出，“当张忠谋宣布要在台湾建立晶圆代工厂时，大家一致的想法是他疯了。我知道他就是比其他人想得更远，因为当时其他人还在想为什么他要建一座晶圆厂来帮别人制造产品。幸好他有这样的眼光。但这一计画的规模以及他在业界的地位使得人们相信他或许是对的。”

　　在这个无晶圆厂组织满4周年之前，Shelton游说其他成员在董事会里为台积电保留一席。“一开始成员们有所顾虑，但我知道这是正确的决定，因为正是这种整体关系才能使双方共同成功。”

　　为了促进发展，FSA组织委托摩根士丹利(Morgan Stanley)公司的半导体分析师Mark Edelstone进行了一项定期的晶圆需求预测。这份预测报告有助于为台积电和新加坡特许半导体(Chartered)公司等代工厂增加信心，在晶片产业动荡急剧的时期还能大规模投资设备。

　　“当时有一种传统的观点认为市场将转向无晶圆厂模式，但我并不完全同意，因此我想进行一些深入的分析工作，”Edelstone后来的结论是：所有的非记忆体、非独立式晶片中大约有35%最终都将交由无晶圆厂公司设计并在晶圆代工厂生产。

　　“无晶圆厂公司的成功显然大大地超出了在1990年代中期那许多人的想像，甚至包括我自已在内像。”他指出，“很显然地，公司拥有了自己的晶圆厂就必须因应所有的挑战，但采用无晶圆厂模式的公司则不需要。”

　　2007-2013年代工厂与半导体产业的营收成长比较

　　Gartner的统计显示，晶圆代工厂的营收成长速度通常超过整体半导体产业的营收成长速度。

　　在过去20年来，一些大型晶片制造商一直在努力分别管理晶片的制造与设计业务。一种所谓的‘轻晶圆厂’(fab-lite)模式变得越来越流行，因为大型晶片制造商廉价出清了一些晶圆厂，而像AMD等其它公司则放弃了整个制造业务。

　　在垂直整合型晶片制造商苦苦挣扎的同时，晶圆代工厂和无晶圆厂的设计公司则逐步壮大。在FSA组织成立之初，“Cirrus的公司营收约2.5亿美元，在当时被认为已是极限了，但他们一直努力发展至今已达到5亿美元了。”Shelton表示，“当今的高通公司(Qualcomm)是一家将近百亿美元的公司了。”

　　随着时间的进展，开始有越来越多的核心、EDA工具和封装服务方面的供应商加入这个无晶圆厂组织FSA。Pepper强调，“FSA成功的原因在于我们从未停止考虑接下来要征服的事是什么——积极推动我们的合作夥伴，并转战亚洲，然后欧洲。”

　　随着Fabless模式的确立以及FSA组织在国际上的不断扩展，该组织在2007年更名改为全球半导体联盟(GSA)。

　　当1994年Shelton第一次收集应付款时，有52家公司提供了赞助。今天，原始成员中只有8家公司还在。尽管如此，该组织的成员数量已经扩大到约150家晶片设计公司以及许多家供应商了，其中还不包括服务公司、研究机构与非盈利组织。

　　数量正不断发生变化，因为不断有新的公司产生，也有许多公司被收购。合并是目前这段时间半导体领域缓慢发展的特点，目前在Morgan Stanley开办投资银行的Edelstone表示。

　　他指出：“我认为我们将见证大量的合并发生。过去我对此曾作过预测，如今即将成为事实。下一代设计的成本和复杂性非常高，因此规模非常重要。”他还引用了安华高(Avago)和LSI，以及Peregrine和村田等合并案例。

　　新兴市场和物联网也将推动整并，他表示。企业透过整并可为物联网提供所需的4个关键模组：微控制器、感测器、类比元件与连接性。

　　即使是在晶片新创企业越来越多的中国，人们谈论最多的也是并购。行动晶片设计公司展讯通信(Spreadtrum)、RDA和Montage的合并交易是成功可期的典型代表。当被问到是否会在中国看到相当于博通(Broadcom)或高通那样的巨擘合并时，Edelstone回答道，‘肯定有人会取得突破。很难想像它不会发生。"

　　但Shelton对Fabless模式的发展趋势已经达到巅峰的观点并不以为然。“这个说法我已经听10年了，但美国的企业越来越强大。高通、Nvidia和博通仍然是超级强大的公司。中国没有像高通这样的企业。不过不管怎样，中国不是敌人，它是一个极具成长潜力的地方，着实令人振奋。”

　　目前教育是激发产业成长的关键，她认为，“我们的新听众是学生和下一代领导人。”

　　GSA现任董事会主席兼高通公司执行长Steve Mollenkopf表示，“当我在学校读书时，人们说，‘不要去搞软体，软体已经走到尽头了。’”他告诉我们，“当人们提到半导体时，我就有同样的感觉。”

　　Mollenkopf 谦虚地把高通位居Fabless公司龙头地位的部份原因归功于运气。“在行动市场成长时我们已经找到最佳位置。我们在正确的地方、正确的时期拥有了良好的业经营模式，我们深信存在无晶圆厂业务这个事实。如今，未采用Fabless的设计公司反倒成了例外了。这对我们是一个极大的鼓舞。”

　　在这个由8位执行长于加州坎贝尔一场餐会上成立的Fabless组织迈向20周年之际，该组织仍一本初衷地面对最基本的问题——我们如何持续拥有一个健全的半导体产业?Mollenkopf问道。