1987年臺積電的創(chuàng)建，使得半導體發(fā)展迎來了一個全新的時代。晶圓代工模式崛起之后，也帶動了Fabless企業(yè)的繁榮，二者相輔相成。Fabless數量的逐年增加，給晶圓代工廠帶來了滾滾財源；有了代工廠的支持，Fabless也得以輕裝上陣，這些年IC設計前進的步伐走的飛快。但2021年的芯片驟缺，卻開始反映出一些問題，并且也出現了一些新的現象。
所反映出的問題在汽車產業(yè)最明顯，汽車產業(yè)鏈常年積累下來的「即時制造方式」開始出現缺陷，汽車制造體系需要重新審視?，F象是，越來越多的Fabless和IDM企業(yè)開始與臺積電等晶圓廠捆綁，或簽訂代工協議，或合資建廠，芯片分工模式改變的跡象乍顯。
不過，就與晶圓廠捆綁這個事情來說，此舉對于芯片代工企業(yè)本身而言，失去了產能的靈活性是否會沖擊其盈利能力？對芯片產業(yè)的發(fā)展又是否是良性的呢？有能力的、大的芯片設計公司都去與晶圓廠綁定，那么那些小型的或正在崛起的芯片設計企業(yè)又該如何存活呢？
缺貨引起的“變數”
世界正處于全球芯片短缺的困境中，對半導體的需求激增，超出了供應能力。短缺正在削弱各行各業(yè)的參與者，但汽車制造商無疑是最糟糕的。
在過往汽車制造的歷史中，汽車行業(yè)一直采用即時制造（just-in-time manufacturing）的方式，在需要時立即從供應商那里購買零件。即時制造的想法很簡單：庫存是資源浪費。JIT庫存系統認為，庫存帶來了隱含的成本，因此高效率的企業(yè)應該不存在庫存。即時制造是由豐田汽車公司于1960年代率先采用的一種采購體系，這種方式使得汽車生產流線化，并能減少生產過程中花費的時間和庫存成本。
然而，2021年的汽車缺芯漲價，多家汽車廠商一芯難求被迫關廠歇業(yè)的現象，也使得這一采購方式的缺陷暴露出來。同時，汽車制造商還發(fā)現，在他們沒有提前預定產能的情況下，按照芯片制造商供應產能的順序，他們只能排在后面。半導體的短缺給汽車傳統制造流程予以打擊，這讓他們開始重新審視如何制造汽車的體系。
在即時制造方式中，采購一輛現代化汽車所需的大約4萬個零部件，其中許多零部件可以在幾天內生產出來。在這其中，大陸公司（Continental AG）和博世公司（Robert Bosch AG）是傳統的汽車供應商。但是，半導體（傳感器，引擎管理和電池控制器，信息娛樂以及最終將用于駕駛車輛的系統的心臟）的創(chuàng)建過程耗時數月。而建立和裝備一家工廠來生產它們則需要幾年?！翱蛻粜枰淖?，那種即時制造的心態(tài)是行不通的?！卑采赖氖紫瘓?zhí)行官Hassane El-Khoury說，該公司三分之一的收入來自汽車市場。
半導體制造商要求的是有保證的長期訂單，而不是汽車制造商所習慣的短期靈活性。從車內娛樂到自動駕駛功能，這些零部件都扮演著更重要的角色。半導體制造商們表示，他們愿意投資擴大生產，以避免再次出現供應短缺的情況，但前提是汽車制造商給他們的訂單不能取消，并承諾達成長期協議?！拔业目蛻艨梢栽?0天內取消訂單，而我要花兩年時間來建立產能，顯然，這并不是一種明智的投資?！盚assane El-Khoury說。
福特汽車的Farley說，他現在正繞過傳統的汽車供應商，直接與芯片制造商談判合同，同時增加關鍵零件的庫存，甚至重新設計了流程以適應半導體公司。我們從這場危機中吸取了很多教訓，這些教訓可以應用到許多關鍵零部件上。
AutoForecast Solutions的Fiorani說：“ 與芯片制造商組建合資企業(yè)，以利用他們的專長，并鎖定可靠的供應來源，會更好地服務汽車制造商。但要做到這一點，就得繞過大陸公司和博世公司等傳統供應商，讓時間倒退到更昂貴的時代，那時像福特這樣的公司不得不與原材料供應商打交道?！?/p>
與此同時，零件供應商博世也已經在采取措施，確保自己不會被淘汰。他們在德累斯頓開設了一家新的芯片工廠，該公司稱，這是第一家專門生產汽車用半導體的芯片工廠。但盡管如此，一些汽車制造商已經公開談論削減這些中間商，以跟上缺貨變化的速度。汽車半導體供應鏈模式改變已成既定事實。
捆綁晶圓廠，芯片分工模式要變？
經歷了缺芯的疼痛之后，從通用、大眾、沃爾沃到特斯拉等所有汽車制造商都在考慮各種可能的方案，以徹底解決這個問題。其中可能包括與半導體公司建立合作伙伴關系，將芯片制造引入內部，甚至建立自己的芯片代工廠?？傊瑳]有什么是不可能的。 我們也看到了多家大型的Fabless企業(yè)開始積極捆綁晶圓廠，捆綁產能，以避免此類情況的再次發(fā)生。
特斯拉最為激進，甚至想要購買晶圓廠。據金融時報報道，知情人士表示，特斯拉將采取非同尋常的步驟，即預先購買芯片以確保其關鍵材料的供應。另外，特斯拉正努力嘗試收購一家工廠，以解決面臨的全球芯片短缺問題。近期市場傳出，特斯拉已接洽打算收購記憶體廠旺宏六吋廠。但是大多數觀察家認為，收購和運營芯片工廠對于特斯拉這樣的汽車制造商來說是有點反應過激。
變化不僅僅局限于汽車行業(yè)。思科表示已將資金用于托管，與一家身份不明的合同芯片制造商保留產能。
日本的索尼也有意要走Fab-lite的路線，據日刊工業(yè)新聞報導，在日本經濟產業(yè)省主導下，索尼和臺積電有可能會合資在日本熊本縣興建半導體工廠。經產省將居中協調、和關系人士進行調整，預估將以前段工程為中心、總投資額預估達1兆日圓以上。該座工廠也將成為日本國內首座40納米（nm）以下等級工廠。
對因芯片短缺而被迫減產的車廠來說，日本國內有新工廠將有助于大大減輕供應鏈風險，且對已將部分車用芯片委托給臺積電生產的瑞薩來說、也是一大喜訊。而索尼除了能夠穩(wěn)定采購自家產品用芯片之外、未來也可能利用合資工廠生產圖像傳感器。
除了臺積電，一位美國官員表示，希望與小型晶圓廠，如聯電或臺灣競爭對手力晶等加強合作，因為擁有巨大議價能力的臺積電“對特定的購買交易興趣不大”。
巧合的是，就在近日，聯電也宣布，將與8 家客戶共同攜手，藉由全新雙贏合作模式，擴充南科12 吋廠Fab 12A P6 廠區(qū)產能。這8家客戶包括IC 設計大廠聯發(fā)科、聯詠、瑞昱、奇景、奕力、群聯等，國外客戶則是三星與高通兩家。不過據外媒援引產業(yè)鏈人士透露的消息，恩智浦半導體也已同聯電達成6年芯片代工協議，但目前消息是否屬實還有待考證。
據聯電與8 家客戶簽訂的協議，雙方新合作模式是客戶以議定價格先預付訂金，確保取得聯電P6 長期產能，估計整體產能擴建計劃總投資金額將達到新臺幣1,000 億元。據供應鏈消息指出，南科P6 廠投資計劃預計產能將增加每個月2.7 萬片。就目前8 家客戶計算，每家約分配3 千至4 千片產能，屆時能為客戶帶來多少挹注，還有待觀察。
聯電董事長 Stan Hung表示：“在這些成熟的28nm和14nm節(jié)點中，有許多在集成電路供應鏈中扮演重要角色的關鍵組件，這些條件使我們相信，我們作為代工服務的角色和地位正在經歷結構性變化，需要一個創(chuàng)新的雙贏合作模式，以幫助緩解整個芯片行業(yè)的短缺。這個P6項目是我們合作的結果。我們很高興參與這個新的產能擴張項目，這涉及到來自不同客戶群體的共同承諾?！?/p>
但不得不說，這種安排與傳統的商業(yè)模式背道而馳。一位熟悉此類業(yè)務的半導體高管說：“當您為一個客戶封鎖一定容量時，靈活性就消失了。”對于芯片代工廠商而言，這種做法可以說非常罕見，根據不同客戶的訂單分配產能的靈活性，長期以來一直是它們盈利的基石，拿臺積電來說，其毛利率超過50%，其盈利能力取決于其眾多客戶之間的競爭能力，即使在美國芯片設計公司頻繁將訂單轉向競爭對手三星之后，它在 2014 年只有一次例外以限制來自高通的風險。此舉更致命的問題在與，對于那些拿不到產能的小型Fabless公司而言將難以為繼。
小芯片公司處于“生死存亡”一線
對于小型的芯片公司而言，產能就是決定他們生死存亡的關鍵。拿不到產能，就無法向客戶交貨；拿不到產能，投資人就不會理你，公司融不到更多的錢，項目難以開展，人才難以籠絡。甚至產能也成為一個公司的綜合能力體現的單一指標。
然而從現在的發(fā)展趨勢來看，無論是為了保障后續(xù)的產能供應，還是隨著定制芯片的崛起（如谷歌、亞馬遜、BAT等云廠商開始研發(fā)專用芯片），都將會有更多的Fabless與晶圓廠簽訂長期的合約代工合作。為特斯拉制造芯片的三星的一位高管表示，隨著客戶尋求越來越專業(yè)化和定制化的半導體，合同安排必須改變。野村證券分析師 CW Chung 表示：“鑒于目前的產能短缺，三星可能會向特斯拉這樣的公司提供專用產能，這些公司使用的芯片生命周期更長?！?/p>
以前有晶圓廠從業(yè)人員表示，晶圓代工企業(yè)中傳統的合作模式正在發(fā)生轉變。比如之前是芯片廠向晶圓廠提出需求，晶圓廠需要自行籌集資金進行相關工藝的投資研發(fā)。但現在如果這樣合作，就必須先支付一筆錢，再進行后續(xù)的推進工作。而小公司在這方面占據弱勢。
在當下的產能爭奪戰(zhàn)中，競價已成常態(tài)，中國2000多家芯片設計企業(yè)，勢必將陷入這輪殘酷的廝殺中。而對于那些目前正在開始出貨的初創(chuàng)芯片企業(yè)而言，現在更是一場生存大考驗。相反，大公司優(yōu)勢會很明顯，因為他們的出貨量和資金是支持他們與晶圓廠一直保持合作的底氣。
從當前的困難中吸取教訓是扭轉當前危機、避免下一場危機的關鍵，但是對于小型芯片公司來說，危機似乎一直存在。
