格芯為何棄守中國? 缺乏半導(dǎo)體聚落與貿(mào)易風(fēng)險是關(guān)鍵因素

2019年無疑是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)折的一年，過去講求效能與功耗的先進(jìn)制程因為智能手機(jī)處理器、繪圖顯示卡的爆發(fā)式成長，成為各家晶圓代工廠的主要客戶需求，但隨著消費市場轉(zhuǎn)緩，先是蘋果財報揭露iPhone銷售衰退15%、資料中心的建設(shè)減緩以及全球電子產(chǎn)品消費市場冷卻，都使得先進(jìn)制程的成長光環(huán)漸失，迫使半導(dǎo)體廠商重新擬定發(fā)展策略。

今年才剛開始，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)動作頻頻，各家廠商都在重新布局2019年的營運(yùn)策略，其中又以格芯(Global Foundry, GF)最為積極。

世界第二大的晶圓代工廠格芯(Global Foundry, GF)于2019年1月31日宣布將新加坡的8吋Fab-3E晶圓廠以2.36億美元的價格售予世界先進(jìn)后，2月中旬又傳出格芯與成都市政府在高新區(qū)的12吋廠投資計劃停擺，此已是格芯先前投資重慶喊卡后，投資中國大陸再次失利。

事實上，如果清楚格芯的營運(yùn)現(xiàn)況，便會發(fā)現(xiàn)這樣的舉動絲毫不令人意外，要了解整件事情的來龍去脈，必須要先掌握格芯的策略轉(zhuǎn)變以及成都廠的興建背景。

格芯12吋廠并未引進(jìn)FD-SOI的22nm制程，只能做40nm制程

事實上， 2017年格芯洽談進(jìn)入中國的時候，這座12吋廠計劃分為兩期的工程進(jìn)行，第一期是建立12吋晶圓的生產(chǎn)線，并轉(zhuǎn)移格芯新加坡廠的技術(shù)，預(yù)計于2018年底投產(chǎn);第二期則規(guī)劃導(dǎo)入德國廠所研發(fā)的22nm SOI制造工藝，計劃2019年開始進(jìn)行試產(chǎn)。

目前這座12吋廠只有進(jìn)行到第一期工程結(jié)束，廠內(nèi)都是使用從新加坡廠轉(zhuǎn)移過來的技術(shù)跟設(shè)備，該新加坡廠是2010年收購的特許半導(dǎo)體旗下的晶圓廠，留下的都是一些老舊、甚至已經(jīng)淘汰的二手設(shè)備。

受制于這些設(shè)備與技術(shù)，這座12吋廠事實上只能作到40nm的制程，而且產(chǎn)線人員也才剛送到新加坡進(jìn)行培訓(xùn)結(jié)束── 該晶圓廠根本尚未開始、也無法進(jìn)行量產(chǎn)。

對于渴求半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的中國而言， 40nm的工藝并不重要，中芯國際14nm工藝已幾近量產(chǎn)，關(guān)鍵是當(dāng)初格芯承諾轉(zhuǎn)移22nm FD-SOI制造工藝到中國，但2018年格芯卻爆發(fā)大幅虧損事件，使得第二期工程遲遲沒有開始，并取消一系列的技術(shù)轉(zhuǎn)移。

FD-SOI (Fully-Depleted Silicon-On Insulator)制程與主流的FinFET (Fin Field-Effect Transistor)制程都是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中可量產(chǎn)的技術(shù)，其中FinFET主要用于高性能器件，像是GPU和CPU，例如臺積電的主流制程均采用FinFET。

FD-SOI在市占率雖然不如FinFET，但優(yōu)勢是功耗較低， 22nm制程的器件可擁有勘比14/16 nm FinFET電晶體的功耗，而且理論上可以做到10nm以下，值得一提的是格芯已經(jīng)掌握12nm FD-SOI的技術(shù)，由于低功耗的優(yōu)勢，該技術(shù)普遍被認(rèn)為在傳感器、通訊芯片以及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用上頗具潛力。

但這項技術(shù)卻有個致命缺點： SOI晶圓成本非常昂貴

目前全球只有三家供應(yīng)商能提供合規(guī)的SOI晶圓，分別是法國的Soitec、日本信越半導(dǎo)體以及美國的SunEdison，由于供應(yīng)量少，導(dǎo)致SOI晶圓的價格遠(yuǎn)高于主流的硅晶圓，價差可以貴上數(shù)倍。

那為什么成都仍想要引進(jìn)FD-SOI制程?背后真正的目標(biāo)是為了規(guī)避臺積電的FinFET專利，還有不再仰賴中國***地區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的支援以達(dá)到自主研發(fā)，使得中國對于發(fā)展FD-SOI制程很有興趣。

中國國家集成電路大基金、上海嘉定工業(yè)區(qū)還有其他機(jī)構(gòu)共同出資成立的上海硅產(chǎn)業(yè)投資有限公司，已經(jīng)投資了SOI晶圓的創(chuàng)始公司── 法國Soitec公司14.5%的股權(quán)來確保SOI晶圓的供應(yīng)，代表中國發(fā)展自主半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的野心。

但這次顯然踢到了鐵板，中國原先計劃藉由格芯轉(zhuǎn)移22nm的FD-SOI制程來扶植自有的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，但好巧不巧遇到格芯在2018年宣布策略變動、 2019年初開始收緊陣線，從中國撤退──這樁技術(shù)轉(zhuǎn)移的生意可能已經(jīng)宣告破局。

2018年格芯的策略被迫改變，趨于保守與緊縮

格芯過去10年一直處于虧損的狀態(tài)，而且隨著時間推進(jìn)，虧損金額逐步擴(kuò)大，使得經(jīng)營體質(zhì)日漸虛弱，母公司對于營運(yùn)的信心也受到?jīng)_擊，對注資自然趨于保守── 晶圓代工產(chǎn)業(yè)是個高度資本密集的競賽。

到了2018年， 7nm制程轉(zhuǎn)為需要重新投資的EUV制程，資金門檻一口氣提高許多，迫使格芯不得不放棄7nm的先進(jìn)制程，專攻成熟且客制化的制程，并宣布接下來一系列的裁員與營運(yùn)緊縮政策。(相關(guān)文章可以參考：從投資成本、市場客群及財務(wù)結(jié)構(gòu)等方面，剖析格羅方德為何放棄7nm制程)

轉(zhuǎn)變方向后的格芯，不像過去與臺積電、三星一同競爭手機(jī)的SoC芯片訂單、處理器與游戲繪圖卡訂單、也不在先進(jìn)制程上燒錢競爭，目前格芯的產(chǎn)品策略都轉(zhuǎn)作客制化程度高的物聯(lián)網(wǎng)芯片，企圖將主力產(chǎn)品轉(zhuǎn)型成兩項服務(wù)組合：

第一項是CMOS制造服務(wù)，代工產(chǎn)品涵蓋處理器、類比芯片、微控制器與嵌入式記憶體，屬于主流芯片制造的服務(wù);另一項產(chǎn)品線是射頻(Radio Frequency, RF)制程，提供無線通訊芯片的制造服務(wù)，主要產(chǎn)品為車聯(lián)網(wǎng)芯片、 5G通訊以及Wi-FI、 LTE芯片。

旗下晶圓廠據(jù)點過于分散，避免過度投資以降低營運(yùn)成本

目前格芯原先有十間晶圓廠，但可量產(chǎn)的僅剩八間，原先分別有五間8吋廠及五間12吋廠，地理地點分散于美國佛蒙特州、紐約州、新加坡(Fab 3E已出售)、德國以及中國大陸(已經(jīng)停工)。

格芯各廠區(qū)太過分散，要互相整合資源或是援助都很困難，供應(yīng)商也不可能每一間都就近服務(wù)，衍生的人力、交通與物料成本都太過昂貴，必須就近服務(wù)才符合效益。

這并不是格芯的決策錯誤所造成，而是因為格芯大部分的晶圓廠都是靠收購取得，舉例來說， 2010年收購了新加坡特許半導(dǎo)體、 2014年收購IBM的晶圓廠(還獲得15億美金補(bǔ)償)、但研發(fā)中心卻位于德國，才使得各廠區(qū)分散在全球各地，更清楚的分布狀況可以參考下圖：

這次成都廠的停工裁員是很清楚的一個信號：格芯已經(jīng)承受不住虧損，加上外部市場趨緩，必須采取了一連串的措施來改善營運(yùn)體質(zhì)，第一步就是減少企業(yè)開支、裁員并整頓廠區(qū)，很遺憾地，中國四川廠區(qū)成為第一個棄守的據(jù)點。

為何棄守中國? 缺乏半導(dǎo)體聚落與貿(mào)易風(fēng)險是關(guān)鍵因素

由于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是一項資本、勞力以及技術(shù)都高度密集的產(chǎn)業(yè)，一間晶圓代工廠需要一個完整的供應(yīng)鏈就近服務(wù)，才能順利向客戶提供量產(chǎn)服務(wù)。

舉例來說，三星跟臺積電，大部分的廠房都集中在單一地點的工業(yè)區(qū)，各廠房之間的距離也不會太遠(yuǎn)，為的就是要形成產(chǎn)業(yè)聚落，例如新竹科學(xué)園區(qū)、臺南科學(xué)園區(qū)等等的工業(yè)區(qū)。

為什么半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)需要聚落?除了晶圓代工廠本身的廠商，上游的供應(yīng)商也會跟著進(jìn)駐該工業(yè)區(qū)，方便就近服務(wù)客戶，并進(jìn)行銷售、服務(wù)以及維護(hù)，形成一整個產(chǎn)業(yè)聚落，降低彼此之間的溝通與合作成本。

四川成都現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)聚落還不完整，雖然中國積極引進(jìn)，以合資的方式導(dǎo)入半導(dǎo)體供應(yīng)鏈，但還需要數(shù)年的時間發(fā)展，周遭的產(chǎn)業(yè)鏈還尚未完整，進(jìn)駐的廠商必須高度仰賴外援才有辦法運(yùn)作。

唯一例外的是臺積電南京廠，當(dāng)一家臺積電宣布要前往中國南京設(shè)廠以就近服務(wù)中國客戶，就有辦法帶著全部的供應(yīng)商跟著過去，短時間內(nèi)形成產(chǎn)業(yè)聚落，不久就能順利量產(chǎn)─ ─ 格芯可沒有這種程度的號召力。

除了供應(yīng)鏈不到位之外，國際貿(mào)易風(fēng)險因素也是重要的考量要點 。。。

格芯改采緊縮政策以降低成本的背景下、成都的廠房尚未開始量產(chǎn)、先進(jìn)制程尚未導(dǎo)入、人員訓(xùn)練不完善、供應(yīng)鏈不到位，同時國際貿(mào)易風(fēng)險又高，位于中國成都的Fab 11廠自然優(yōu)先被放棄。