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從 FSA 到 GSA，無晶圓模式發(fā)展歷程
1980 年之前，全球半導體業(yè)首先是采用垂直集成模式，后再進入集成器件制造模式（Integrated Device Manufacturer，簡稱 IDM）。該模式要求芯片制造商從 IC 產(chǎn)品設計開始，自己開發(fā)工藝制程技術，運行制造生產(chǎn)線，最后一直到 IC 產(chǎn)品的封裝、測試，都由自己獨立完成。
其間，在私募基金的幫助下，開始有少數(shù)具備 IC 設計經(jīng)驗的工程師組成的小公司，它們能依更快的速度設計出新的產(chǎn)品來滿足市場的需求。
由于半導體技術進步很快，芯片的工藝制程技術越來越復雜，初創(chuàng)小公司進入半導體行業(yè)的門檻越來越高。而另一方面，有些時候 IDM 廠卻有多余產(chǎn)能可以幫助小公司來制造它們設計的芯片。
Jodi Shelton
眾所周知，IDM 模式有其獨特優(yōu)勢。IDM 廠商能夠完全掌控一個 IC 產(chǎn)品產(chǎn)出的全部過程，包括那些專有的技術(knowhow)，不易被競爭對手竊取。然而該模式也有其不足之處，IDM 產(chǎn)業(yè)鏈復雜，IC 產(chǎn)品的生產(chǎn)周期又太長，往往會丟失市場機會，所以這樣的過程逐漸推動了無晶圓模式（Fabless Mode，也稱為無廠模式或 IC 設計業(yè)，F(xiàn)abless 公司也稱為 IC 設計公司）的成長。
FSA 會議
在 80 年代后期，中國臺灣地區(qū)首先推出了代工(foundry)服務，它專門為無晶圓公司加工制造 IC 產(chǎn)品。在那個時期代工最關鍵的是必須保證加工產(chǎn)品的設計技術不會外泄，代工廠要保持中立地位。
因為代工廠與設計公司的互相配合，奠定了半導體產(chǎn)業(yè)由 IDM 這樣一種制造模式，走向四業(yè)分離，即設計、制造、代工及封裝與測試（編者注：國內傳統(tǒng)上將半導體產(chǎn)業(yè)分為三業(yè)，即制造、設計和封測，代工是包含在制造里面的）。無晶圓模式能更快地推動新的 IC 產(chǎn)品呈現(xiàn)，這促進了半導體業(yè)更迅速地發(fā)展與增長。
然而，無晶圓模式在其初創(chuàng)階段也并非一帆風順。直到 1990 年時，半導體業(yè)界的權威人士才普遍承認無晶圓模式的成功。那時己經(jīng)有 Nvidia，Broadcom 及 Xilinx 等公司。早期還有一家 Cyrix 公司(1988 至 1997，1997 年被并入美國國家半導體）大出風頭，由于其生產(chǎn)的產(chǎn)品在價格上具有競爭力，推動了全球計算產(chǎn)品的市場發(fā)展。
1994 年 Jodi Shelton 女士與六家設計公司的 CEO 組建了無晶圓廠半導體聯(lián)盟（Fabless Semiconductor Association,簡稱 FSA），目的是把無晶圓模式推向全球化。
至 2007 年 12 月 FSA 轉變成全球半導體聯(lián)盟(Global Semiconductor Alliance，簡稱 GSA）。這表明 FSA 已經(jīng)起到全球化的作用，它的作用不僅在 IC 設計領域中，而且起到了加強全球半導體業(yè)間合作發(fā)展的作用。
Jodi Sheldon 與李力游
之后的無晶圓模式進一步被半導體業(yè)界認可，導致有些大的 IDM 公司開始賣掉產(chǎn)線，完全轉變成無晶圓公司，典型的如 Conexant System，AMD 以及 LSI Logic 等。工藝制程進入 28 納米之后更是個轉折點，全球眾多 IDM 廠更傾向采用輕晶園廠策略，即 fab lite 模式。包括德州儀器、飛思卡爾、英飛凌、賽普拉斯半導體等大牌的 IDM 廠都開始擁抱代工。
到 2007 年時，無晶圓模式己成為推動半導體業(yè)發(fā)展的優(yōu)先模式。在 2007 年 GSA 跟蹤的 10 家 IC 設計公司銷售額己經(jīng)超過 10 億美元。
據(jù) FSA 2005 年 5 月的資料，在 1994 年全球半導體銷售額達 1,000 億美元，彼時的 IC 設計公司銷售額才 32 億美元；2000 年全球半導體銷售額剛超過 2000 億美元時，相應的 IC 設計公司銷售額為 176 億美元；而到 2015 年，全球半導體銷售額己達 3350 億美元，相應的設計公司銷售額己增長到 842 億美元（2015 年半導體與無晶圓公司銷售數(shù)據(jù)來自 IC Insights 2016 年 4 月)。
據(jù) FSA 的數(shù)據(jù),在 1994 至 2010 年的 16 年間，全球 IC 設計公司的營收由 32 億美元增加到 736 億美元，增長達 23 倍，年均復合增長率（CAGR）達到 21.66%。
按 IC Insights 的數(shù)據(jù)，2015 年全球設計公司排名中第一次把蘋果 / 臺積電列于第七，它的銷售額為 30.85 億美元，同比增長 111%，可見終端電子產(chǎn)品供應商的自制 IC 產(chǎn)品獲得認可。
無晶圓模式的成長動能
在市場經(jīng)濟推動下，半導體業(yè)發(fā)展是理性的。對于如存儲器、CPU 等需求量很大的 IC 產(chǎn)品，采用 IDM 模式有它的獨特優(yōu)勢。另外，盡管單一模擬 IC 產(chǎn)品的數(shù)量并不大，但是由于模擬產(chǎn)品種類多，工藝要求特殊，技術要求非常高，也需要 IC 設計經(jīng)驗的積累，因此目前也以 IDM 為主。
所以，全球無晶圓模式的黃金時期主要集中在進入新世紀之后，全球移動產(chǎn)品的盛行階段。
據(jù) IC Insights 2015 年 1 月的數(shù)據(jù)，比較 1999 至 2014 年期間的半導體產(chǎn)品銷售額年均復合增長率(CAGR)，設計公司銷售額年均復合增長為 15%，IDM 銷售額年均復合增長為 3%，全球半導體銷售額綜合年均復合增長為 5%。
又據(jù)中國臺灣拓撲研究所 2016 年 11 月數(shù)據(jù)，全球 IC 設計業(yè) 2014 年銷售額為 880 億美元，同比增長 7.1%，2015 年銷售額為 805 億美元，同比下降 8.5%，并估計 2016 年設計業(yè)銷售額為 775 億美元，再次下降 3.2%。這表明全球 IC 設計業(yè)也日趨成熟，近幾年營收都出現(xiàn)了下降，高速增長的往日榮景不再。
另據(jù) IC Insights 數(shù)據(jù)，2015 年全球 IC 設計業(yè)按地區(qū)計：美國占 62%，中國臺灣地區(qū)占 18%，中國占 10%。
2015 年 5 月，總部位于新加坡的 Avago 以 370 億美元收購 Broadcom（博通），也是顯示無晶圓模式成熟的一項標志性事件，博通在被收購前年營收為 84 億美元，長期位居全球 IC 設計公司的榜眼位置，業(yè)界稱 Avago 此舉為“蛇吞象”。（編者注：合并后的新公司稱博通）
為什么無晶圓模式能取得驕人成績
1) 風險資本(VC)的支持。GSA 2012 年發(fā)布一個統(tǒng)計，列舉了過去 12 年全球風險資本支持的初創(chuàng)設計公司在種子期（seed，早期階段投資）的數(shù)量：2000 年為 54 家，2001 年為 53 家，2002 年為 32 家，2003 年為 28 家，2004 年為 42 家，2005 年為 37 家，2006 年為 22 家，2007 年為 22 家，2008 年為 4 家，2009 年為 4 家，2010 年為 7 家，2011 年為 6 家。這個數(shù)據(jù)反映了自 2008 年之后，實際上風險資本己經(jīng)開始遠離半導體產(chǎn)業(yè)。
2）IC 設計業(yè)技術迅速進步，也與全球代工技術同步發(fā)展。據(jù)高通(Qualcomm)2007 年 1 月的資料，高通與 IDM（編者注：其實就是指英特爾）的工藝制程技術差異變化：130 納米工藝，高通與 IDM 之間的差距為 24 個月；90 納米工藝，差距為 12 至 15 個月；65 納米工藝，差距為 6 個月；在 45 納米工藝節(jié)點上，高通與 IDM 的差距縮短至 3 個月。
3）無晶圓廠的盈利能力強
根據(jù) FSA 數(shù)據(jù)，比較 2000 至 2005 年 IC 設計業(yè)與半導體業(yè)整體的凈資產(chǎn)收益率(ROE)：2000 年，IC 設計業(yè)的 ROE 為 26.4%，半導體整體為 17.8%；2001 年，IC 設計業(yè)的 ROE 為負 8.8%，半導體整體為負 9.6%；2002 年，IC 設計業(yè)的 ROE 為負 1.7%，半導體整體為負 5.5%；2003 年，IC 設計業(yè)的 ROE 為 8.7%，半導體整體為 1.5%；2004 年，IC 設計業(yè)的 ROE 為 17.8%，半導體整體為 12%；2005 年，IC 設計業(yè)的 ROE 為 15.1%，半導體整體為 9.0%。明顯可以看出，IC 設計業(yè)的投資盈利回報率要勝過半導體業(yè)平均值。
注;凈資產(chǎn)收益率（英文簡稱 ROE），又稱股東權益報酬率、凈值報酬率、權益報酬率，是衡量企業(yè)獲利能力的重要指標。
4） 第三方 IP 的成熟，促進 IC 設計業(yè)的迅速擴張。如今的 IC 設計與二十年前己大不同，很多 IC 設計公司主要依賴于第三方 IP 來開發(fā)產(chǎn)品。據(jù) Gartner 2014 年 4 月數(shù)據(jù)，全球半導體設計 IP 市場增長 11.5%，達 24.5 億美元，其中處理器專利提供方 ARM 公司占總市場的 43.2%，Synopsys 占 13.9%，第三名 Imagination 占 9%。
無晶圓模式的未來初探
無晶圓模式紅紅火火己經(jīng)有很長一段時間，近年顯示出頹勢，未來會怎么樣？業(yè)界眾說紛紜，全球 IC 設計業(yè)的銷售額連續(xù)兩年下降已是一個不爭的事實，另據(jù)市場研究機構 IC Insights 的數(shù)據(jù)，2015 年 IC 設計業(yè)慘淡經(jīng)營，業(yè)績增長還不如芯片制造商，這種狀況 25 年以來僅出現(xiàn)兩次。
造成這種情況可能有多個方面因素。首先，臺積電的壟斷地位不斷鞏固，導致它的代工價格堅挺，而從半導體應用市場來看，終端電子產(chǎn)品市場價格總體始終處于下降趨勢，這就造成了矛盾。其次，為了實現(xiàn)差異化，增強競爭力，終端電子產(chǎn)品供應商開始自己設計芯片，典型的例子如蘋果、海思、三星、Facebook 等。第三，隨著工藝尺寸進入 10 納米、7 納米及以下，芯片設計開發(fā)費用呈火箭狀上升，同時隨著工藝制程的縮小，代工對于設計公司的支持能力收窄，這都會影響到設計公司是否采用最先進的工藝制程來開發(fā)產(chǎn)品。
未來無晶圓模式將會走向何方？總體上 IC 設計加晶圓代工模式，兩者間的互相依存關系不會改変，但是增長態(tài)勢減緩可能是事實。另一方面，由于全球手機市場漸趨飽和，而未來的產(chǎn)品市場呈碎片化，因此未來 IC 設計業(yè)的集中度可能減緩。或者，IC 設計業(yè)者都忍受不住價格壓力時，多家公司聯(lián)合起來收購晶圓廠或許是一種可能。
市場經(jīng)濟，勝者為王，在半導體業(yè)中沒有一種模式是“常勝將軍”。今天可能是 IDM 占優(yōu)，明天是設計公司加晶圓廠占優(yōu)，未來也許或有新的模式出現(xiàn)？
所以，采用什么樣的“模式”未必有那么重要，關鍵要能為客戶創(chuàng)造附加值。業(yè)界曾有人猜測，將來可能會出現(xiàn)是終端電子產(chǎn)品制造商加晶圓廠的模式（編者注：在半導體業(yè)的早期，很多公司采用這種模式，大家耳熟能詳?shù)哪ν辛_拉、西門子和飛利浦都曾采用這種模式，現(xiàn)在的三星可以視為是這種模式），這種舊夢重溫是否會實現(xiàn)？恐怕暫時誰也無法回答。
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