德勤报告总结半导体制造商持续盈利的四大战略原型

集微网消息，知名咨询公司德勤日前发布半导体行业报告，分析了在当前宏观环境下，半导体制造商可采取的四项企业战略选项，报告内容兹摘引如下：

半导体是欧洲的重要工业资源。最近的半导体短缺对欧洲核心产业造成的后果以及欧盟随后启动的数十亿美元的芯片生产再本地化计划都证明了这一点。

然而，巨大的财政和政治支持本身并不能保证增长和盈利。事实上，芯片生产商面临着一个根本性的困境：一方面，投资数十亿美元建设和运营晶圆厂意味着要做出多年的决策。另一方面，半导体需求的周期性、动态性、和多样性日益增强，制造商必须迅速适应这些不断变化的市场需求。我们的分析显示了芯片制造商摆脱这一困境的四种有前途的战略原型。

芯片生产比以往任何时候都需要大量的时间和成本投入，这使得企业在短时间内管理生产的选择非常有限。与此同时，客户要求半导体行业不断发展，需要周期性波动的、数量不断增长的具有不同功能的半导体产品，这些产品的成本点分布广泛，并依赖于多种生产技术。这种短期需求变化与长期交付能力调整之间的差异最近变得更加明显。同时，这也显示了芯片制造商战略决策的复杂性。为了了解半导体制造商的现状及其应对方案，我们将首先考察供需双方。

（不可避免地）供应缓慢

芯片生产的发展导致了高度专业化和软件驱动的设计和生产流程，从而形成了复杂的半导体价值链。下图显示了半导体价值链在其从简单的晶体管到三维芯片的发展过程中的日益复杂性。制造业已从垂直一体化生产商（IDM：integrated device manufacturers）发展成为高度专业化、软件驱动、模块化的价值链。

今天，我们必须考虑广泛的战略供应商。不难理解，建立和发展产能以及达到生产良率目标需要时间：达到晶圆厂产能的时间是以年计算的，即使生产一个芯片也需要三个月左右的时间。此外，还有创新的压力：为了实现越来越小的“节点”（指晶圆厂的最小结构尺寸），半导体制造商必须投入大量的时间和资金。

因此，能够生产尖端芯片的企业并不多。例如，目前只有三家领先公司制定了实现2纳米以下节点的路线图：将2纳米以下的芯片放大到现实中柏林这座大城市的面积，其中最小的结构也将只有几毫米。

快速变化的需求

然而，需求方的特点是由不同类别的芯片 （如CPU、内存、逻辑）和应用领域（如IT、智能手机、消费电子、汽车）组成的动态和多样化的集群。需求最好从集群的角度来理解。如下图所示，一些集群（如智能手机）需要并快速采用不断缩小的前沿节点（如4纳米及以下）。

汽车和工业解决方案等其他领域的生命周期较长，发展速度较慢，仍处于较成熟的节点（如65纳米、28纳米），因为需求稳定，迁移成本超过了更高集成度的好处。此外，许多集群表现出周期性的需求波动，如笔记本电脑和消费电子产品。

芯片生产商面临的挑战是集群内的需求不断变化，有时变化很大，而且无法准确预测未来的需求。在某些加速器和抑制器的影响下，集群以不同的速度进行技术改进。虽然行业颠覆或新的使用模式产生了采用新技术的需求，但成本和生命周期支持的间隔往往会减缓创新。这些抑制因素和加速因素既适用于行业（如电动汽车），也适用于应用（如人工智能芯片的发展）。

再加上周期性的需求波动，半导体制造商的规划工作就显而易见了。最后，集群可能会受到干扰：这方面的一个例子是汽车行业从“每个功能一个盒子”转向更综合的IT架构。这就要求从标准功能芯片过渡到更多的分区架构，依赖于数量有限的高端计算节点。

半导体制造商如何应对这种情况并保持盈利?

在这一对比鲜明、充满挑战的供需生态系统中，芯片生产商必须在特定技术领域获得稳定的订单流，同时避免过多需要重新校准的重新配置，才能使其晶圆厂高产、高利润地运行。因此，半导体生产应由需求集群决定，并考虑到应用采用新技术的速度及其数量波动。

在这种情况下，没有适合所有芯片生产商的战略万能药。为了帮助制造商找到正确的芯片生产方式，我们总结出了四种战略原型。这些战略原型为复杂的决策过程提供了方向，并展示了各种可能的战略以及不同的前提条件和后果：

1、开拓主导节点

领先的代工厂对最先进的节点晶圆厂投入巨资，旨在主导市场并迎合有影响力的大批量客户，如高端智能手机生产商。他们可以利用差异化高端芯片的价格利润。

2、追随前导节点

这些公司在战略上紧跟前导节点，针对生命周期较长的应用（如物联网）和特定客户群，在工艺和封装技术上实现差异化。该生产节点的资本支出较低，且众多需求集群都需要该生产节点，从而使生产有利可图。

3、专注成熟节点

这些公司专注于标准工业逻辑器件和汽车应用，维持长期的客户关系，并在节点技术进步不大的情况下创造高利润。它们生产的“cookie cutter”逻辑芯片的需求量越来越大。

4、满足特殊需求

其他代工厂则以较低的产量满足专业化和定制化设计，服务于特定的利基市场，例如传感器、发光器件或电力电子产品。

顺便提一下，价值链相对无法满足快速的需求变化曾经（现在也是）是造成芯片短缺危机的原因，这尤其打击了第二和第三生产环节，在这两个环节，更低的灵活性和相对较低的利润率进一步降低了抗风险能力。

很显然，仅仅致力于一种战略原型是不够的。芯片生产要实现盈利，还必须应对一系列其他复杂的选择，如实现客户亲和力、提供易用且领先的设计工具和程序库、在给定的限制条件下提高供应商的灵活性、优化批次变更和产出时间，以及优化资源消耗。然而，这种组合的平衡关键取决于所选择的战略原型。

对欧洲的影响

这四种战略原型可为当前有关加强欧洲芯片生产的讨论提供重要指导。这一次，创造竞争性区位优势的不仅仅是晶圆厂，而且还有无晶圆厂和代工厂之间的相对亲密关系。在这种情况下，必须特别关注对欧洲核心产业具有高度战略意义的需求集群。这些当然不能与全球技术和市场发展脱钩。然而，结合现有的框架条件和融资机会，它们是深层次战略发展的重要基石。

结论

半导体制造商面临着严峻的挑战，即如何根据不同需求集群中快速变化、难以预测的需求波动进行创新并调整其缓慢的供应能力。这一点在欧洲和其他地区市场同样适用。通过采用合适的战略方法，制造商可以优化其生产战略，实现可持续增长和盈利。我们的四种战略原型为一致的战略调整提供了初步指导蓝图，因为制造商既可以开拓或跟随前导节点，也可以在成熟节点安家落户，或满足利基需求。这些方法中的每一种都有望取得成功，但芯片生产商必须始终如一地应用这些方法，例如，根据其确定的战略方法来衡量投资决策。清晰的战略使他们能够有效地驾驭动荡，并在这个不断发展、令人兴奋和对成功至关重要的行业中苗壮成长。