總價500億！格芯拿下高通超大額訂單，給中國芯片制造帶來哪些啟示？

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/吳子鵬）當?shù)貢r間本周一，芯片巨頭高通宣布，將從美國芯片制造商格芯（GlobalFoundries）紐約工廠額外購買價值42億美元的半導體芯片。此前，高通和格芯已經(jīng)簽訂了價值32億美元的芯片采購協(xié)議，兩筆大金額的合同使得高通到2028年將從格芯采購總價值達74億美元（約合500億元人民幣）的芯片，這些芯片將被用于5G收發(fā)器、Wi-Fi、汽車和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)連接等方面。

在這個總價差不多500億元人民幣的大訂單中，有一點是值得關(guān)注的，那就是格芯自2018年就宣布終止7nm芯片項目，表示不想再繼續(xù)燒錢研發(fā)7nm芯片工藝。雖然格芯因此丟失了AMD后續(xù)大部分訂單以及被IBM找上門“索賠”，但是通過高通的訂單能夠看出，放棄尖端制程的格芯在特色工藝和成熟工藝上更加受到認可，這也為國內(nèi)芯片制造產(chǎn)業(yè)的后續(xù)發(fā)展帶來了一些啟示。

玩不轉(zhuǎn)7nm也能贏得長約

根據(jù)格芯的新聞稿，高通是格芯在2021年簽署一項長期協(xié)議的首批客戶之一，協(xié)議涵蓋多個地理位置和技術(shù)。而后，雙方又官宣了這份42億美元的采購新合同。

格芯總裁兼首席執(zhí)行官托馬斯·考爾菲爾德(Thomas Caulfield)表示，“今天，我們在華盛頓特區(qū)舉行的首席執(zhí)行官峰會上宣布，高通將在2028年之前成為我們在紐約州北部最先進制造廠的關(guān)鍵長期客戶，再加上聯(lián)邦和州政府提供的資金，將有助于擴大該公司在美國的制造業(yè)務。”

根據(jù)市調(diào)機構(gòu)TrendForce的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2022年第一季度全球前十大晶圓代工廠營收達319.6億美元，季增8.2%，其中格芯在該季度的營收為19.4億美元，市占比為5.9%，排名全球第四。

此前，由于放棄7nm研發(fā)，格芯飽受質(zhì)疑，并失去了AMD和英特爾的很多訂單。這其中，格芯和IBM的分歧可能產(chǎn)生巨額的賠償。2014年，IBM將晶圓廠出售給格芯時雙方達成協(xié)議，IBM向格芯補貼15億美元，以換取格芯供應IBM芯片在14nm、10nm工藝節(jié)點的生產(chǎn)，并且，除了15億美元的補貼，IBM還為格芯提供了知識產(chǎn)權(quán)的支持。但由于格芯跳過10nm進軍7nm失敗，導致IBM無法通過格芯生產(chǎn)先進芯片，并且IBM認為格芯放棄7nm給自己帶來了巨大的消極影響，因此向格芯提起25億美元索賠。

雖然有這些“麻煩事”，不過目前格芯也算是風生水起，根據(jù)該公司第一季度財報，營收大增37%，至19.4億美元創(chuàng)歷史新高；凈利潤1.78億美元，實現(xiàn)扭虧為盈，去年同期虧損1.27億美元。

受益于全球芯片供應緊缺，格芯在2021年收獲了大量客戶并獲得了這些客戶的長期支持。格芯在今年早些時候曾宣布，格芯在2021年新增30份重大長期合作協(xié)議，30家客戶合計承諾投入超過32億美元用于持續(xù)擴大格芯的全球制造規(guī)模、以支持強勁的需求。

在加上美國芯片法案的支持，格芯未來的發(fā)展變得很光明。托馬斯·考爾菲爾德對此講到，“擁有高通這樣的長期客戶，再加上美國聯(lián)邦政府和州政府提供的資金支持，將有助于擴大該公司的美國制造業(yè)務。”

國內(nèi)芯片制造企業(yè)要用好成熟工藝

格芯近一段時間好事連連，可謂是一掃過去幾年的陰霾。當年格芯是出于不想再燒錢的目的放棄了7nm研發(fā)，而且該公司也是跳過了10nm直接開展7nm，這導致該公司當前最先進的工藝是12nm。這和國內(nèi)目前的芯片制造非常類似，當然我們是受限于設(shè)備方面的制裁。因而，格芯近段時間的風生水起值得我們深入研究——如何利用成熟制程講好芯片制造成長的故事。

翻看格芯的官網(wǎng)，目前該公司提供六大核心的技術(shù)組合，包括行業(yè)領(lǐng)先的 RF SOI 解決方案、12-16nm高性能 FinFET、功能豐富的 CMOS、專有的 FDX FD-SOI、高性能硅鍺和硅光子學。

可以看出，放棄尖端制程的格芯，在特色工藝上逐漸開始做的有聲有色。比如該公司的FD-SOI工藝，這是一種平面工藝技術(shù)，其技術(shù)創(chuàng)新主要是超薄的絕緣層和用一個非常薄的硅膜制作晶體管溝道，靜電特性優(yōu)于傳統(tǒng)體硅技術(shù)。目前，格芯提供業(yè)界最完整的FD-SOI生態(tài)系統(tǒng)，擁有超過30個IP供應商、約500個IP名稱和約10個設(shè)計服務合作伙伴。在2020年的一項統(tǒng)計數(shù)據(jù)中，格芯的22FDX平臺已經(jīng)實現(xiàn)了45億美元的設(shè)計創(chuàng)收，向全球客戶交付了超過3.5億枚芯片。目前，格芯FD-SOI工藝仍在擴大影響力，比如此前CEA、Soitec、格芯（GlobalFoundries）和意法半導體宣布一項新合作協(xié)議，四家公司計劃聯(lián)合制定產(chǎn)業(yè)之下一代FD-SOI技術(shù)發(fā)展規(guī)劃。

還有RF SOI，格芯RF SOI技術(shù)在主要制造商的幾乎所有蜂窩手機和蜂窩地面站收發(fā)器中都可以找到，在RF FE、音頻和NFC領(lǐng)域，GF在頂級智能手機中擁有75%的硅片面積，已經(jīng)向業(yè)界領(lǐng)先的FEM IC公司運送了數(shù)十億的芯片。

如果你仔細查看，能夠發(fā)現(xiàn)，格芯在每一種特色工藝上面的造詣都很深，且市場地位處于領(lǐng)先位置。雖然因為放棄尖端工藝，格芯在市占比上的數(shù)據(jù)在縮小，但該公司實現(xiàn)了扭虧為盈，此前福布斯曾撰文表示，“格芯雖然放棄了尖端工藝，但路越走越寬了”，這也符合格芯當下的發(fā)展情形。

面向未來，托馬斯·考爾菲爾德初任CEO時為格芯圈定了一個包含30個終端市場、可服務市場（SAM）規(guī)模達到1200億美元的發(fā)展目標，相較于格芯當前的年營收，該公司還有非常大的增長空間。

當然，還有格芯對于美國芯片法案的利用，托馬斯·考爾菲爾德認為，芯片立法將“加快本國本土的半導體制造速度，從而保護美國的經(jīng)濟、供應鏈和國家安全”。作為美國本土的芯片制造廠商，能夠預見格芯在美國芯片法案的推動下，發(fā)展速度有望進一步提速。

格芯的案例至少為國內(nèi)的芯片制造企業(yè)帶來了三大啟示：

首先是對特色工藝的運用，國內(nèi)芯片制造企業(yè)由于無法得到設(shè)備，很難在7nm獲得突破，那么14nm就將被定義為國內(nèi)的尖端工藝，而過往摩爾定律的快速推進，讓很多工藝節(jié)點還有很大的潛力值得去挖掘。比如格芯的22FDX平臺以及22FDX Plus平臺，非常適用于數(shù)字和模擬信號的高效單芯片集成，在汽車雷達、物聯(lián)網(wǎng)和可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域獲得了大量的訂單。對于國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)而言，打磨特色制造工藝也能夠幫助Chiplet計劃的推行，增強單一裸die的性能，進而增強整體SoC的性能。

其次是每一家國內(nèi)的芯片制造廠商都應該有自己關(guān)注和擅長的領(lǐng)域，而不是一窩蜂涌向前沿熱門領(lǐng)域。格芯只關(guān)注和服務30個終端市場，那么再上升到芯片產(chǎn)品維度，以及代工維度，目標方向就較為集中，而原本在格芯的視野中有126個半導體終端市場。在這方面，國內(nèi)的芯片制造需要更高維度的統(tǒng)籌，讓每個晶圓代工廠商有明確的分工，對研發(fā)創(chuàng)新的利用做到最大化，防止出現(xiàn)類似IC設(shè)計領(lǐng)域的內(nèi)卷。

第三是推動利于自身的政策，無論外界對于美國芯片法案的評價如何，但是大家都能夠看的出來，格芯會是其中一個受益者，并且可能會是最主要的受益者之一。芯片制造是半導體產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，國內(nèi)的芯片制造企業(yè)也應該給政策的制定提出專業(yè)的意見和建議，做到政策精準以及資源不浪費。

寫在最后

在未來很長的一段時間內(nèi)，如果不依靠獨辟蹊徑的創(chuàng)新技術(shù)，國內(nèi)在沒有設(shè)備的情況下，很難走到7nm，但靜待原地、聽天由命肯定是不可取的，那么重耕成熟工藝制程就是一條非常有價值的路，圍繞先進封裝和Chiplet等先進理念，提出我們自己的特色工藝，有可能取得奇效，像格芯一樣，路越走越寬。