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前不久，廣東海芯集成電路有限公司研發(fā)生產(chǎn)基地項目舉辦開工儀式，計劃生產(chǎn)功率器件、MOSFET、IGBT、數(shù)?；旌?、微機(jī)電、單片機(jī)等產(chǎn)品，該項目建成后，預(yù)計將達(dá)到年產(chǎn) 8 英寸芯片 42 萬片，12 英寸芯片 8 萬片的生產(chǎn)能力。
海芯開工儀式上，芯恩創(chuàng)始人張汝京的身影引發(fā)了行業(yè)對于兩者之間的猜測。直到張汝京本人出面聲明，才使得猜測告一段落?！昂Ｐ炯呻娐讽椖肯涤稍ν辛_拉中國區(qū)總經(jīng)理陳永正先生發(fā)起，彼此是舊識老友；由于陳永正剛從海外回來還在隔離，所以替他參加了奠基儀式。”
提到廣州半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，筆者在先前《廣州“芯”破局》一文中，描述了廣州集成電路產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與格局。其中，廣州粵芯半導(dǎo)體作為國內(nèi)首座以虛擬 IDM（VIDM）模式為運(yùn)營策略的 12 英寸芯片制造公司曾名噪一時，公司聯(lián)合芯片設(shè)計、封裝測試、終端應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)基金等資源，為廣州鏈結(jié)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)跨出第一步。
那么海芯選擇的是怎樣的商業(yè)模式呢？陳永正在接受采訪時表示，海芯將以 CIDM 模式前行，降低研發(fā)成本，快速推向市場，這是 CIDM 模式抱團(tuán)取暖、互利共贏的第一步。公司也將成立一個 Power IC 設(shè)計團(tuán)隊，和 CIDM 合作伙伴們共同打造高端產(chǎn)品，進(jìn)行中國自有品牌的打造。
VIDM 名聲大噪之后，這個 CIDM 又是什么情況？我們一起來研究一下。
什么是 CIDM 模式？
IDM（Integrated Device Manufacturer）模式相信大家都不陌生，IDM 是指集芯片設(shè)計、晶圓制造、封裝測試到產(chǎn)品銷售等環(huán)節(jié)于一體，比較典型的廠商有英特爾、三星、德州儀器、意法半導(dǎo)體、華潤微、士蘭微等。
因為設(shè)計、制造等環(huán)節(jié)協(xié)同優(yōu)化，有助于充分發(fā)掘技術(shù)和市場潛力，早期多數(shù)集成電路企業(yè)采用 IDM 模式；但由于此模式下公司規(guī)模龐大，前期建設(shè)和后期管理等成本較高，資本回報率偏低，目前僅有少數(shù)企業(yè)能夠維持。
到上世界八十年代，由于 Fabless（無晶圓廠）的出現(xiàn)，以及臺積電純晶圓代工廠的建立，F(xiàn)abless 模式開始盛行。IDM 模式工藝開發(fā)不靈活，產(chǎn)品研發(fā)慢等問題逐漸暴露出來。
因而，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展與商業(yè)模式推動下，合作共贏就是其中一個解決辦法，于是 CIDM（Commune IDM，共享 IDM）應(yīng)運(yùn)而生，多個設(shè)計公司一起加入共享產(chǎn)能。
圖源：芯恩官網(wǎng)
CIDM 模式，即創(chuàng)建共享共有式整合元件制造公司，整合芯片設(shè)計、芯片研發(fā)、芯片制造，芯片封裝測試，為終端客戶提供高品質(zhì)、高效率的產(chǎn)品。采用共建共享的模式，由 IC 設(shè)計公司、終端應(yīng)用企業(yè)與 IC 制造廠商共同參與項目投資，并通過成立合資公司的形式將多方整合在一起。
這些出資者就像共同體一樣合作，形成一個半導(dǎo)體的生產(chǎn)平臺，在這個平臺上所有參加者共同構(gòu)筑 win-win 關(guān)系。這一模式可使 IC 設(shè)計公司擁有芯片制造廠的專屬產(chǎn)能及技術(shù)支持，同時 IC 制造廠得到市場保障，實現(xiàn)了資源共享、能力協(xié)同、資金及風(fēng)險分擔(dān)。
CIDM 發(fā)展歷程
CIDM 最早是由海外公司所創(chuàng)，整套模式在新加坡、美國和我國中國臺灣等多地都有實踐。
其中，TECH 就是比較有名的 CIDM 公司，由德州儀器(TI)、新加坡政府經(jīng)濟(jì)發(fā)展局(EDS)、佳能(Cannon)、惠普(Hewlett-Packard)四家公司共同投資而成，以生產(chǎn)存儲器為主，計劃在滿足自需 DRAM 的基礎(chǔ)之上實現(xiàn)盈利。當(dāng)初 TECH 在通過自身設(shè)計過程后，根據(jù)設(shè)計的需求進(jìn)行制造，再通過封裝測試形成產(chǎn)品，最后將其推向銷售市場，成立后的第二年就已產(chǎn)生一定的盈利。后續(xù)由于參與企業(yè)種種原因，公司最后被美光收購。
目前我國半導(dǎo)體行業(yè)在產(chǎn)能和技術(shù)方面都正在快速發(fā)展，構(gòu)建 CIDM 公司不失為一條探索和實現(xiàn)半導(dǎo)體上下游整合的特色發(fā)展道路。
張汝京是國內(nèi) CIDM 模式的帶頭人，張汝京指出，在當(dāng)前階段，下游制造環(huán)節(jié)對上游設(shè)計環(huán)節(jié)的支持十分重要。然而，現(xiàn)在投資和維持一家晶圓制造廠的成本太高。因此，針對這一現(xiàn)狀和趨勢，張汝京希望以 CIDM 模式來帶動中國半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展，通過這種整合資源方式攻破一批關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品，進(jìn)一步解決國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈之間配套能力弱的難題。
CIDM 與 VIDM、Foundry 有什么區(qū)別？
CIDM 與 VIDM 不太一樣，CIDM 是由數(shù)家設(shè)計公司共同投資成立 Fab，實際擁有代工工廠，可以根據(jù)各設(shè)計公司的實際需求合理規(guī)劃產(chǎn)能結(jié)構(gòu)，形成共享、共有式的 IDM 公司。而 VIDM 指的是一家設(shè)計公司將產(chǎn)品委托給代工廠加工生產(chǎn)，但是代工廠的產(chǎn)能專門用于滿足設(shè)計公司的需要，這部分的產(chǎn)能不能給其他公司使用。所以，CIDM 的優(yōu)點是大家共同擁有的，資源共享，分擔(dān)風(fēng)險，協(xié)同能力大增，有很多好處。
與代工廠相比，CIDM 模式的運(yùn)作要簡單很多。CIDM 開始階段對工藝種類數(shù)目的要求并不高，研發(fā)力量比較集中。CIDM 中的產(chǎn)能分配可以通過其組成公司的內(nèi)部協(xié)商來決定，“進(jìn)可攻，退可守”。如果產(chǎn)能有需求，便增加產(chǎn)能;如果產(chǎn)能過剩，便可以向外部客戶提供服務(wù)，因此過剩的產(chǎn)能就派上用處了。
CIDM 的優(yōu)點與挑戰(zhàn)
優(yōu)點：
（1）高利潤：CIDM 可以比先進(jìn)代工和 IDM 的利潤更高。在不使用先進(jìn)工藝的情況下，CIDM 快速高效的設(shè)計能力能夠降低成本，進(jìn)而使得開發(fā)出來的產(chǎn)品利潤較高；
（2）減少惡性競爭：CIDM 能將許多相同領(lǐng)域的設(shè)計公司結(jié)合在一起，減少彼此之間的惡性競爭，使得產(chǎn)品能夠快速走向市場；
（3）提供更高效和快速的平臺：CIDM 提供的平臺能夠讓電路設(shè)計更迅速，讓產(chǎn)品利用工廠數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)分析，使得產(chǎn)品調(diào)試、迭代更快；
（4）適合未來芯片發(fā)展：由于 AI 和 IoT 芯片更新?lián)Q代快，且少量多餐、應(yīng)用碎片化，因此，芯片導(dǎo)入市場的速度成為關(guān)鍵因素。
CIDM 模式在國內(nèi)推行有哪些困難？
·需要多種技術(shù)方案，給設(shè)計和代工企業(yè)帶來挑戰(zhàn)
在中國 CIDM 需要代工廠和集成電路設(shè)計企業(yè)共同構(gòu)建，將設(shè)計與制造融為一體，聯(lián)合互動發(fā)展。這些特征將對設(shè)計和制造雙方帶來一些挑戰(zhàn)：對于制造業(yè)，代工廠需要為客戶提供量身定制的工藝流程，尤其在客戶種類不單一的 CIDM 模式中，代工廠需要提供多元化、低成本的完整服務(wù)能力。即一個 CIDM 可能服務(wù)于 5 個或者 10 個客戶，因此需要 Fab 廠給多家公司提供技術(shù)，這個挑戰(zhàn)性要比 IDM 模式只給單一客戶提供服務(wù)大一些；
對于設(shè)計業(yè)，F(xiàn)ab 廠需要將設(shè)計環(huán)節(jié)貫穿于制造以及封測過程中，并且需要保證設(shè)計同技術(shù)發(fā)展的步調(diào)一致性。
·歸屬權(quán)問題下的協(xié)同與競爭
此外，這 5 到 10 家客戶的協(xié)調(diào)也是一個難點，因為 CIDM 模式下產(chǎn)能的歸屬權(quán)和優(yōu)先級頗具爭議。CIDM 是由多家公司共同組合而成，如果采用優(yōu)先滿足 CIDM 內(nèi)部公司的使用需求，這從另一方面也局限了 CIDM 的發(fā)展，限制了其難以服務(wù)于廣大的設(shè)計廠商。
因此，如何平衡好 CIDM 投資方與第三方設(shè)計企業(yè)的產(chǎn)能優(yōu)先級問題，也是一個不容忽略的因素。以及 CIDM 內(nèi)部眾多 fabless 之間最好不要有競爭，客戶面對的市場要有差異性，協(xié)同作業(yè)十分重要。
海芯之外，本土還有哪些 CIDM 企業(yè)？
·青島芯恩
中國的 CIDM 第一號企業(yè)當(dāng)芯恩莫屬。
芯恩成立于 2018 年，據(jù)官網(wǎng)公開資料顯示，芯恩為中國首個協(xié)同式集成電路制造(CIDM)項目，總投資約 150 億元，其中一期總投資約 78 億元，建成后可以實現(xiàn) 8 英寸芯片、12 英寸芯片、光掩膜版等集成電路產(chǎn)品的量產(chǎn)。產(chǎn)品覆蓋 MEMS/MOSFET/IGBT、RF/Wireless IC、電源管理 IC，MCU，嵌入式邏輯 IC，以及模擬 IC。同時，吸引海內(nèi)外知名芯片設(shè)計、制造、封測等企業(yè)落戶，打造集成電路上下游全產(chǎn)業(yè)鏈。
芯恩完工構(gòu)想圖
由于國內(nèi)的部分特殊芯片，無法單獨由設(shè)計公司完成，而長期遭國際廠商壟斷所導(dǎo)致的缺芯，以及利基型芯片缺乏等問題，都是因為沒有 IDM 公司研發(fā)生產(chǎn)制造所致。
芯恩的 CIDM 模式就是為了解決 fabless 的訂單安全問題，芯恩公司是一家以 CIDM 共享、共有式整合元件制造公司，聯(lián)合多家 fabless，在某些特定產(chǎn)品，或者工藝領(lǐng)域中可以提供優(yōu)質(zhì)的 PDK(工藝套件)資源。CIDM 就是為針對上述問題所提出的解決方案。
正如芯恩的專家季明華強(qiáng)調(diào)，芯恩采用的是歐洲 IDM 大廠的 PDK，不會與晶圓代工廠競爭。因為各個代工廠的 PDK 都是不一樣的，在當(dāng)今的商業(yè)模式下，由于資源是孤立的，所以會存在較多的壁壘， CIDM 的目標(biāo)就是要逐步打破這些壁壘，實現(xiàn)資源共享最大化，這樣也可以加速研發(fā)進(jìn)度，提高效率。
目前，青島芯恩正處于設(shè)備安裝階段，預(yù)計今年 6 月底前開始試投產(chǎn)。
·武漢弘芯
武漢弘芯成立于 2017 年 11 月，鎖定 14 納米、7 納米及以下先進(jìn)邏輯工藝晶圓制造服務(wù)，旨在成為全球第二大 CIDM 晶圓廠。
據(jù)公開信息披露，武漢弘芯項目總投資額約 200 億美元。主要投資為 14 納米和 7 納米項目：
14 納米自主技術(shù)研發(fā)項目：2019 年 3 月已啟動技術(shù)研發(fā)計劃，擬在 2020 年下半年開始首次測試片流片及首次 SRAM 母盤功能測試工作；
7 納米自主技術(shù)研發(fā)項目：2020 年開始進(jìn)行 7 納米的自主技術(shù)研發(fā)，目標(biāo)在 2021 年第三季開始首次測試片流片及首次 SRAM 母盤功能測試。
不過，2019 年 11 月，由于工程問題導(dǎo)致武漢弘芯土地被封，突如其來的變故可能會影響其上述項目進(jìn)展。后續(xù)，武漢弘芯提交了舉證材料，并依法啟動解封土地程序。去年 12 月，武漢弘芯還舉行了首臺高端光刻機(jī)設(shè)備進(jìn)廠儀式，該光刻機(jī)制造商為 ASML，具體型號未知。
然而，就 CIDM 問題，接任武漢弘芯 CEO 的蔣尚義在后來的采訪中表示，“武漢弘芯絕對不會是 CIDM 模式，這會是一個全新的模式，不會與臺積電有競爭關(guān)系，而且也沒有人做過，即使國外公司也沒有人做過，我認(rèn)為這全新的模式值得一試，所以才會加入武漢弘芯?！?/p>
此外，武漢弘芯原計劃持續(xù)研發(fā)世界先進(jìn)制程工藝，但根據(jù)蔣尚義的說法，將來可能不會朝 10 納米或 7 納米工藝以下發(fā)展。
其中緣由，除了在臺積電任職近 20 年之久的蔣尚義不愿意跟老東家競爭之外，其他原因還不得而知。
CIDM 成了武漢弘芯未遂的志向。
結(jié)語
至于 CIDM 模式，未必就特別重要，因為事物總有它的兩重性，好壞參半。
任何一種商業(yè)模式都要根據(jù)當(dāng)前發(fā)展階段和現(xiàn)狀來進(jìn)行評估和選擇，適合的就是最好的。
對于中國半導(dǎo)體業(yè)的發(fā)展要有正確的估計，各方面都存在不少問題，有些問題也不是短期內(nèi)就能解決的，然而事物總是要循序漸進(jìn)，國家實力在不斷增強(qiáng)，結(jié)合中國巨大的應(yīng)用市場，相信只要在選定的模式上堅持下去，中國芯片產(chǎn)業(yè)中的 IDM 模式也會達(dá)到新的高度。
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