IDM辉煌不再，极限已到？

本文由半导体产业纵横（ID：ICVIEWS）编译自eetimes

半导体行业可能正在到达一个关键时刻。

半导体行业目前正在经历剧烈变革，英特尔可能分拆并出售给博通和台积电，Arm 作为芯片制造商的崛起，以及地缘政治紧张局势加剧。这些剧烈的变化将对半导体供应链、行业内的力量平衡以及未来的技术创新产生深远的影响。

作为半导体市场的先驱和昔日领头羊，英特尔正面临严峻的挑战。制造失败和日益激烈的竞争引起了台积电和博通等公司收购该公司的兴趣。据知情人士透露，博通目前正在密切关注英特尔的半导体设计和营销业务。据报道，台积电还考虑作为投资者财团的一部分来控制英特尔的工厂。

据报道，英特尔临时董事长弗兰克·耶里（Frank Yeary）一直在主导与潜在买家的谈判，优先考虑英特尔股东的价值。

设计和制造日益“专业化”

巴塞罗那超级计算中心（BSC）主任马特奥·瓦莱罗在接受《EE Times》采访时表示：“到目前为止，英特尔一直在设计和制造自己的芯片。如今，在尖端逻辑半导体方面，只有三星电子和英特尔设计并拥有自己的半导体工厂。其余的都是无晶圆厂，依赖于台积电等拥有卓越技术的代工厂。此外，GlobalFoundries也远远落后，因为它专注于汽车行业的大型晶体管。关键问题是‘谁将拥有高科技代工厂？’”

半导体供应链日益复杂且国际一体化。《芯片战争：争夺全球最关键技术之战》一书作者克里斯·米勒在与Arm首席执行官雷内·哈斯的对话中表示，“美国半导体行业曾经是垂直整合的，但随着技术变得越来越复杂，一家公司已经不可能再专注于所有领域。

米勒说：“拥有国际一体化的供应链使我们能够分摊资本成本，并获得全球人才库。人们很容易简单地说‘我们希望我们没有全球化，因为全球化会更难管理’，我理解这种情绪，但如果我们仍然受到国界的束缚，许多技术进步就会丧失。”

但全球化也带来了脆弱性。美国政府正试图推动国内半导体制造业的发展，并限制向中国转移技术。台积电可能收购英特尔引发了人们对美国政府对半导体行业政策的质疑。

台积电接管英特尔工厂管理的任何交易都需要得到美国政府的批准。美国2022年《芯片与科学法案》设立了一项计划，为国内半导体制造业提供530亿美元的补贴，英特尔是主要受益者之一。

瓦莱罗强调拥有高科技铸造厂的战略重要性。他表示，台积电是美国政府在中国台湾最大的担忧，并称“台积电是美国政府对中国台湾感兴趣的唯一原因”。

Arm的商业模式会改变吗？

与此同时，据报道，以授权半导体设计而闻名的 Arm 公司即将推出自己独立开发的芯片。此举将代表该公司商业模式的根本性转变，并可能扰乱半导体行业。Arm 的哈斯和软银董事长孙正义似乎认为，仅靠授权收入是不够的。

这款自主研发的芯片有望成为大型数据中心服务器的CPU，其生产将外包给台积电等制造商。Arm 的投资者持乐观态度，因为他们预计这些芯片将帮助该公司在数据中心计算市场中占据更大的份额。

Arm 决定开发自己的芯片引发了争议。“问题在于，这样的举措是有利还是有害，”瓦莱罗说。“这一新方向可能会与依赖 Arm 设计的现有客户产生冲突。”

亚马逊在其 Graviton 处理器中使用了 Arm 的知识产权 (IP)。2024年9月，该公司宣布将与英特尔合作，采用英特尔最先进的工艺节点英特尔18A为AWS开发AI结构芯片。

半导体产业趋势的反转，从垂直整合到价值链的解构

在半导体产业发展迄今的70几个年头，有一甲子的时间整个产业的动向是解构产业价值链，变成单独的价值链节点（value chain node）。

在1950~70年代，最早期的半导体公司如仙童半导体、美国无线电公司、通用仪器、德州仪器、摩托罗拉半导体等，这些公司在今日半导体产业的分类都是清一色的整合设备制造商（IDM）。

现在的IDM多指从芯片设计、芯片制造、芯片封测一路走到底的垂直整合公司，但是彼时的IDM更名副其实—它们连半导体制造及封测设备都可以一并自己制造，在50年代，这是主流。

60年代，才逐渐转向使用专业设备制造商的产品；70年代后，使用协力厂商制作的半导体制造设备才成为业界的主流业态。现在重要的半导体设备厂商如东京威力科创（Tokyo Electron；1963）、应用材料（Applied Materials；1967）等就是在60年代才成立的。

更有甚者，这些半导体芯片制造厂商本身就是电子系统厂商的一部分或者子公司，其本身成立的部分目的就是进入新科技领域以及垂直整合零、元件部分进入系统。以后进入半导体制造业的日韩厂商更是如此，其母公司几乎清一色都是电子系统的制造商。

至于IC线路设计，当然在公司内部完成，而且因为当时的IC线路相对简单，人工设计是常见做法（common practice）。

只有在化学用品上，半导体公司才委外向一般的化学材料公司订制，譬如信越化学（Shin-Etsu Silicon；1953）和胜高（Sumco；1953）等。

所以在半导体产业发展的初期，现今所看到半导体产业价值链各节点譬如IC设计、制造设备、晶圆制造、封装测试等，在早期的半导体产业的竞争样态中主要以垂直整合的方式在价值链中获取尽最多的价值节点以扩大竞争优势，而反映出的公司形态就是IDM。

日月光和矽品出现后开始将封装测试从垂直整合的半导体价值链分割出来；虽然安靠很早就成立以委外组装和测试（OSAT）为主要业务的公司，但是到了日月光和矽品等出现之后，OSAT才成为半导体产业的主流。

台积电的出现让制造价值链节点的分割更进一步。代工不是创新，专业代工（pure-play foundry）才是。

其实之前的IDM厂很多也都兼营代工，用以提高制造设备的稼动率（utilization rate），增加收入。如果不是这样，也很难理解为什么在80年代初、中期的IC设计、无晶圆厂（fabless）公司如高通等如何开展他们的产品制造了。

专业代工模式初期的优势比较，展现于客户信赖与生态系的打造。一直到2000年后，DRAM先因为电容微缩的困难，拱手让出半导体产业技术驱动者（technology driver）的位置、Flash短暂的替手后，逻辑制程成最终的半导产业技术驱动者。这时候专业代工模式的技术研发规模经济开始发挥显著效益，与IDM的商业模式竞争，在多个半导体次领域中取得优势。

在半导体产业发展的一甲子中，产业发展的方向朝向解构产业高度整合的价值链，变成单独存在的价值链节点，如电子设计自动化（EDA）、制造设备、材料、晶圆制造代工、委外组装及测试等，并且在各价值链节点上，利用专注所造成的规模经济取得竞争优势。

特别是在逻辑线路的领域中，这个专注于单一价值节点的策略逐渐取得优势。但是这个模式并不是在所有半导体次领域中都灵光。譬如在功率元件领域中，IDM厂商还是主流，并且大多主要厂商都是从线路设计一路做到模组（module）；存储产品到目前也还是以IDM为主要经营型态，原因另外为文论述。

裂解垂直整合的价值链成为各自独立的价值链节点还能取得更高效率的运作和利润，自有它的深层技术原因：此时的半导体发展在核心的环节如设计、制造、封测等都还留有相当的物性和电性的余裕，各相邻的价值节点之间可以靠共同约定的标准介面来协作，无需太多额外的沟通，因此独立、专注的价值节点经营可行，并且可以建立规模经济，特别是在技术研发方面。这一点对于以后产业形态的发展持续占有重要的影响力。

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