虛擬IDM 模式開啟國產(chǎn)高端模擬芯片制造新圖景

信 文｜俞苗

從虛擬IDM 模式的角度出發(fā)，探討其如何促進高端模擬芯片制造的國產(chǎn)化，對國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，高端模擬芯片的應(yīng)用范圍越來越廣泛，不僅在通信、媒體、醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，而且在汽車、工業(yè)控制、安防等領(lǐng)域也越來越受到重視?？梢哉f，高端模擬芯片已成為現(xiàn)代半導(dǎo)體技術(shù)的核心組成部分。但是，由于技術(shù)門檻高、制造成本高等原因，國內(nèi)高端模擬芯片的制造相對滯后，成為制約國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。實現(xiàn)高端模擬芯片的國產(chǎn)化迫在眉睫。

虛擬IDM 模式是在國內(nèi)自主研發(fā)芯片的基礎(chǔ)上，利用國際先進的晶圓制造工藝和設(shè)備，通過購買服務(wù)的方式實現(xiàn)芯片制造的一種新模式。相對于傳統(tǒng)的IDM 模式，虛擬IDM 模式具有制造成本低、技術(shù)門檻低等優(yōu)勢。因此，從虛擬IDM 模式的角度出發(fā)，探討其如何促進高端模擬芯片制造的國產(chǎn)化，對國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

市場廣，高端模擬芯片行業(yè)國產(chǎn)替代正當時

以往，國外高端模擬芯片企業(yè)技術(shù)發(fā)展迅速并占據(jù)我國大部分的市場份額，國內(nèi)高端模擬芯片一直處于長坡厚雪的狀態(tài)，進展緩慢。近幾年，隨著我國科技水平的提升和政策的扶持，高端模擬芯片行業(yè)國產(chǎn)化正逐漸成為發(fā)展趨勢。

新能源汽車、5G 通信、物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展正驅(qū)動模擬芯片高端化成長。在汽車領(lǐng)域，隨著汽車電動化、網(wǎng)聯(lián)化和智能化提速，車用IC 需求快速增加，并且汽車電動化、互聯(lián)性發(fā)展和自動駕駛的逐步落地對模擬芯片的可靠性、安全性、一致性有了更高要求。在通信領(lǐng)域，5G 通信和手機功能升級推動通信領(lǐng)域模擬芯片迭代升級。智能手機、基站等基礎(chǔ)設(shè)施都需要手機模擬IC 和射頻器件的技術(shù)升級，用以拓寬帶寬、增加通路數(shù)量提高數(shù)據(jù)傳輸速度。在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，消費級和工業(yè)級物聯(lián)網(wǎng)終端的廣泛應(yīng)用推升模擬芯片需求。由于物聯(lián)網(wǎng)主要是物理世界的終端設(shè)備互聯(lián)，壓力、亮度、距離等物理參數(shù)是信息互聯(lián)的重要手段，智能家居、智慧城市、無人機等物聯(lián)網(wǎng)下游的快速發(fā)展，成為模擬芯片的重要推動力。

國產(chǎn)高端模擬芯片的實現(xiàn)能夠打破歐美廠商壟斷，替代潛力巨大。中國是全球最大的半導(dǎo)體和模擬芯片消費市場，但技術(shù)水平達不到國際標準，自給率較低，大多數(shù)市場份額被歐美模擬芯片巨頭占據(jù)。近年來，國產(chǎn)高端芯片在多方面顯示出替代潛力。一是國際模擬芯片巨頭的產(chǎn)品布局向汽車、工業(yè)等下游高端領(lǐng)域傾斜，國內(nèi)廠商現(xiàn)已從中低端市場為切入口逐漸向高端化、差異化發(fā)展；二是隨著晶圓廠持續(xù)的產(chǎn)能擴張和技術(shù)迭代，國內(nèi)的晶圓廠商基本能夠滿足模擬芯片的制程和工藝要求，可以與模擬芯片設(shè)計廠商進行有效協(xié)同，高端模擬芯片國產(chǎn)化在國內(nèi)晶圓廠商的助推下有望加速推進；三是近年來國內(nèi)各模擬芯片廠商迅速拓展模擬芯片的產(chǎn)品品類，持續(xù)投入研發(fā)資金和培養(yǎng)人才，競爭力較強的國內(nèi)模擬芯片公司也開始向國際巨頭重視的汽車領(lǐng)域進軍，預(yù)計在未來3—5 年內(nèi)會有較快的增長速度。

虛擬IDM 模式

潛力大，虛擬IDM 模式助力高端模擬芯片國產(chǎn)化

傳統(tǒng)的模擬芯片生產(chǎn)模式可分為IDM（集成器件制造商）、Fabless（無晶圓廠）和Foundry（晶圓代工廠）三種。IDM 模式需要投入大量資金建設(shè)生產(chǎn)線和維護設(shè)備，周期長、技術(shù)門檻較高；Fabless 模式對代工廠的依賴較大，可能會受到代工廠生產(chǎn)能力、產(chǎn)能、質(zhì)量等方面的限制；Foundry 模式需要芯片設(shè)計公司提供設(shè)計方案和設(shè)計流程，從而導(dǎo)致晶圓代工廠的市場競爭較為激烈。而虛擬IDM 模式通過將不同制造環(huán)節(jié)的專業(yè)化公司整合起來，形成虛擬的生產(chǎn)線，實現(xiàn)從晶圓制造、封裝測試到成品制造的一站式服務(wù)，從而避免了傳統(tǒng)模擬芯片生產(chǎn)模式的弊端，為國產(chǎn)替代提供了新方式、新平臺和深合作。

虛擬IDM 模式能夠為模擬芯片企業(yè)運行提供更輕便靈活的方式。虛擬IDM 模式可以通過整合供應(yīng)鏈上的不同環(huán)節(jié)，實現(xiàn)生產(chǎn)流程的優(yōu)化和降本增效。同時，企業(yè)可以根據(jù)需求對供應(yīng)鏈進行調(diào)整，靈活應(yīng)對市場變化，避免過度投資和存貨積壓。值得一提的是，虛擬IDM 模式適用于不同規(guī)模和不同領(lǐng)域的企業(yè)，可以根據(jù)企業(yè)的需求和市場變化進行調(diào)整和優(yōu)化。企業(yè)可以根據(jù)自身的實際情況選擇合適的合作伙伴，組合出最適合自己的生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)靈活性和適應(yīng)性。

虛擬IDM 模式能夠為模擬芯片企業(yè)提升工藝平臺性能奠定基礎(chǔ)。虛擬IDM 模式可以整合各個環(huán)節(jié)的工藝設(shè)計，形成完整的工藝流程，使工藝設(shè)計變得更加精細。企業(yè)可以依據(jù)自身需求，選擇最適合自己的工藝流程，并通過優(yōu)化和改進來提升工藝平臺性能。虛擬IDM 模式可以整合最優(yōu)質(zhì)的晶圓加工廠，提供高質(zhì)量的晶圓加工服務(wù)。同時，企業(yè)可以根據(jù)需要選擇不同的晶圓加工廠，實現(xiàn)生產(chǎn)的彈性和靈活性。

虛擬IDM 模式能夠推動模擬芯片企業(yè)與晶圓廠商的深度合作。虛擬IDM 的合作模式，使得公司不僅具備較強的技術(shù)研發(fā)能力，同時在業(yè)務(wù)邏輯方面充分了解晶圓廠的資源與能力。三大工藝平臺不僅增強了公司芯片產(chǎn)品的市場競爭能力，也從客觀上推動晶圓廠突破原有產(chǎn)線資源局限性，保證產(chǎn)能利用率。這種合作模式客觀上實現(xiàn)了雙贏效果，加強了公司與晶圓廠的深度合作。

機遇多，虛擬IDM 模式應(yīng)用任重道遠

虛擬IDM 模式在應(yīng)用中還面臨著一些挑戰(zhàn)。首先，虛擬IDM 模式涉及合作伙伴之間的利益分配、生產(chǎn)協(xié)調(diào)、質(zhì)量控制等方面，需要建立起穩(wěn)定可靠的合作伙伴關(guān)系；其次，虛擬IDM 模式涉及知識產(chǎn)權(quán)的保護問題，如芯片設(shè)計、制造和測試等環(huán)節(jié)；最后，虛擬IDM 模式需要建立起完善的管理和監(jiān)控體系，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。

針對這些挑戰(zhàn)，各方可以采取一些應(yīng)對措施。首先，可以通過簽訂合作協(xié)議、明確合作規(guī)則和管理制度等方式，加強合作伙伴之間的溝通和協(xié)調(diào)，建立起穩(wěn)定可靠的合作伙伴關(guān)系；其次，可以通過建立知識產(chǎn)權(quán)保護制度和管理體系，規(guī)范知識產(chǎn)權(quán)的申請、授權(quán)和保護流程，確保各方的知識產(chǎn)權(quán)得到充分的保護和利用；最后，通過加強數(shù)據(jù)采集、分析和反饋，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，確保產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。同時，還需要加強對各方員工的培訓(xùn)和管理，提高員工的專業(yè)技能和素質(zhì)水平，為生產(chǎn)過程的質(zhì)量和安全保駕護航。

總之，虛擬IDM 模式作為一種新的制造模式，已經(jīng)在高端模擬芯片制造領(lǐng)域得到了廣泛的認可。通過與國際領(lǐng)先制造服務(wù)商的合作，國內(nèi)芯片企業(yè)可以借助外部的生產(chǎn)能力和資源，加速技術(shù)升級和產(chǎn)品研發(fā)，提高自身的競爭力和市場占有率。虛擬IDM 模式的成功應(yīng)用，也為其他行業(yè)和領(lǐng)域提供了有益的參考和借鑒。當然，虛擬IDM 模式在實踐中仍面臨一些挑戰(zhàn)和困難，需要各方共同努力，不斷完善和優(yōu)化，促進其在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的更廣泛地應(yīng)用和推廣。