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集成電路產業是目前世界上發展最快、最具影響力的產業之一，集成電路產業本身經歷了幾十年的不斷的發展與演變，從最初的以“全能型”企業為主體的產業結構轉變為產業集群與專業垂直分工越來越清晰的產業結構，這也是從綜合發展模式向專業發展模式的演變，這種產業結構的變化是為了適應激烈的競爭、實現最大價值的內在要求。 設計、 制造和封裝測試集一身 集成電路剛剛誕生時，作為一項新興技術，生產涉及到的技術僅為少數企業所掌握，而生產所用的設備、材料、制造工藝技術等又具有高度的專業性，是過去其他產品生產中從未曾涉及、使用過的。因此，無論從產品設計技術、設備生產技術還是到原材料生產技術到加工工藝技術，都無法作為成熟產品從市場上直接獲得，在這種情況下，企業要想介入集成電路領域，唯一的途徑就是自身掌握包括產品設計、加工制造在內的全套技術，擁有半導體材料制備和生產設備，也就是我們通常所說的“全能企業”。 美國的綜合型電子企業最早開始投資集成電路產業，如德州儀器、仙童、Motorola、IBM、DECD等。這些美國公司參與到集成電路產業中主要是為自身制造的電子整機產品（電子設備、通信設備、家用電器等）服務的，以此增加其整機產品的附加值，提升產品的質量和功能，降低生產成本，爭奪市場。當時的電路產品主要是雙極器件電路和簡單功能的MOS電路，用于替代成本較高的晶體管器件。事實上，包括美國、日本的早期集成電路企業都是依附于大型企業集團的，在本集團戰略思想的統一指導，從事產品的設計與生產，而產業內的組織結構也主要表現為水平整合，即綜合型IDM，集整機產品和集成電路的設計、制造、封裝和測試等生產過程于一身。 材料、設備業的分離 隨著工業技術的提升和市場規模的擴大，專業化分工的優點日益體現出來，于是，產品形態明晰的設備業、材料業最先從這些“全能企業”中分離出來，作為獨立的行業發展起來。這樣，整個產業系統就分化成為集成電路業、設備業和材料業三個細分子產業。 在這種大背景下，應用材料公司于1967年在美國成立，現已成為世界最大的半導體設備廠商。材料、設備制造業從集成電路產業中分離的較早，加之開發技術難度大，屬于基礎科學類，開發費用高，因此，進入門檻高。到目前為止，半導體設備制造被應用材料、日本東京電子、荷蘭ASML等美國、日本、歐盟三家企業壟斷。同樣的情況也發生在材料業，美國、日本、歐盟掌握著控制權。 封裝、測試業的分離 二十世紀70年代，集成電路產業結構發生了一次重大調整，那就是，封裝、測試業逐漸從整個產業中分離出來，作為一個獨立的產業發展。這一階段，后道封裝、測試技術己基本上物化到了設備儀器技術和原材料技術之中。也就是說，集成電路的后道封裝具有較高技術的部分已集中體現在設備儀器技術和原材料技術之中。后道封裝、測試生產工序實際上己經轉化為勞動密集型工作，而發展中國家勞動力成本低廉，在發展勞動密集型產業上具有發達國家難以達到的成本優勢。因此，這一時期，發達國家開始將封裝轉移到本土以外的其他地區生產，單獨的封裝測試業開始出現。 到了20世界70年代末，美國的絕大多數集成電路制造公司為了降低其部分生產成本，開始將縱向生產鏈中技術含量最低的封裝、測試工序大量移向海外，主要是馬來西亞、菲律賓、韓國和中國臺灣地區。恰巧這些地區的政府或當局也正將集成電路作為本地區的支柱產業發展。目前，臺灣企業在全球封裝測試產業中所占的比重最大，全球前5大封測廠家已占3席，不僅是收入，盈利表現也相當好，先進封裝和測試的專業廠商幾乎全部集中在臺灣。 設計業的分離 二十世紀七十年代，集成電路設計是通過直接畫版圖完成的，當時只能設計到幾百門的復雜度，設計技術主要與特定的技術人員聯系在一起；八十年代 Daisy公司首先實現了計算機輔助工程(CAE)，使得工程師可以通過畫邏輯圖、自動布局布線的方式完成設計，CAE不僅使設計水平由原有的幾百門迅速上升到一萬門左右的水平，而且，自動布局布線降低了對設計人員的技術要求，集成電路設計技術開始部分物化到設計工具中。隨著EDA工具（電子設計自動化工具）的發展，PCB設計方法引入IC設計之中，如庫的概念、工藝模擬參數及其仿真概念等，設計開始進入抽象化階段，使設計過程可以獨立于生產工藝而存在，為集成電路的擴大應用奠定了基礎。 隨著微處理器和PC機的廣泛應用和普及（特別是在通信、工業控制、消費電子等領域），IC產業已開始進入以客戶為導向的階段，產品的差異化不斷加大，這些使得集成電路產業從一個標準產品（如DRAM、標準邏輯電路等）競爭時代進入到一個定制產品的時代，因此大量專門從事集成電路設計公司出現。于是，集成電路產業組織狀況發生了新的變化，在集成電路產業內明顯出現了垂直分工和產業集聚的現象。 自1982年世界上第一家專業化的集成電路設計公司——美國LSILogic公司成立以來，集成電路設計公司便以其經營模式靈活、注重創新設計和與應用市場結合緊密而實現了超常發展。2006年世界IC設計公司收益較2005年增長34%，遠高于整個半導體行業8.9%的增長率，占半導體工業總體收益的 20%。 在這期間，由于制造工藝水平的提高，對生產線投入的資金要求越來越大，多數IDM中小企業已無力承擔這些費用所帶來的經營風險，高額的建線費用也限制了許多試圖進入IC業的人，于是只專注于芯片制造的代工企業（Foundry）出現了。1987年，全球第一家集成電路制造專業代工服務公司——臺積電（TSMC）成立。時至今日，身為業界專業代工模式創始者的臺積電已成為全球規模最大的專業集成電路制造公司，提供業界最先進的工藝技術及擁有專業晶圓制造服務領域最完備的組件數據庫、知識產權、設計工具及設計流程。在半導體代工陣營中，TSMC、聯電（UMC）、中芯國際（SMIC）、特許（Chartered）屬于前四大企業，占據著絕大部分代工市場，而以X-Fab、Jazz Semiconductor為代表的企業以提供特殊Foundry服務（如RF、Analog）而擁有自己的一席之地。 大量無生產線的IC設計公司的出現，為專業代工廠的發展提供了巨大的發展空間；反之，代工廠的出現也降低了設計公司進入IC領域的門檻，大量的設計企業也隨著誕生。無生產線的IC設計公司（Fabless）與IC代工制造公司（Foundry）相配合的方式成為集成電路產業發展的重要模式。從下圖可以看到，Fabless公司在11年間公司數量增加4倍，營業收入增長40倍，年均增長率達22%，遠高于全行業8%的速度和IDM 7%的速度。 綜合型IDM向專業型半導體企業的轉變 專業型IDM公司，即專門從事半導體產業設計、制造、封裝測試，基本上不從事整機業務的公司。這種形式起始于上世紀60年代后期的美國，比如 Intel、AMD、Zilog等若干公司。1987年，綜合電子企業法國湯姆遜公司的半導體部門分離出來與意大利半導體公司合并為STM半導體公司。專業型IDM公司相對于綜合型IDM公司的高效運作具有典型的示范意義。 二十世紀90年代后期，隨著Internet的普及，IC產業跨入以競爭為導向的高級階段，國際競爭由原來的資源競爭、價格競爭轉向人才知識競爭、密集資本競爭，“快魚吃慢魚”的現象十分醒目。 2000年前后幾年，Motorola、Siemens、Philip等歐美綜合型IDM公司迫于競爭壓力，將半導體業務單獨剝離出來，分別成立了 Freescale、Infineon、NXP等專業型IDM公司。日本的綜合電子企業NEC、日立（也是綜合型IDM公司）剝離其存儲器部門成立存儲器大廠Elpida，后三菱公司也加入，日立、三菱的非存儲器業務部門又分離出來聯合成立瑞薩半導體公司，成為業界相當矚目的現象。綜合型IDM廠商轉型為專業型IDM廠商最為典型的是Motorola。其2003年時共擁有各類半導體廠共39個。經過關閉，兼并及重組，最后僅存下8家盈利最高的工廠，在天津花費了18億美元建成的MOS 17工廠在維持試運行3年后，最終以股權轉讓方式，售予中芯國際。其2004年結構重組后，新公司飛思卡爾一年之內即迅速上市，并實現扭虧為盈。 從上述情況還可以看到，專業型IDM公司在產品種類的問題上采取了更加“專注”的策略。事實上，早在1985年，美國以Intel為代表，為抗爭日本躍居世界半導體榜首之威脅，主動放棄DRAM市場，大搞CPU和邏輯電路，作了重大結構調整，又重新奪回了世界半導體霸主地位。后來，同樣的情況也發生在AMD身上，為了更具競爭力，2003年AMD剝離了存儲器業務，集中精力從事CPU業務，而其存儲器業務與富士通合資成立了Spansion閃存公司，由Spansion獨立發展存儲器業務。 在產業發展過程中人們認識到，跨越太長產業鏈的集成電路公司體系并不一定有利于企業發展，“細分”才能精，“聯合”才成優勢，不少綜合型IDM公司，特別是美國歐洲企業，紛紛改制成為專業型IDM公司。 綜上所述，集成電路產業從誕生至今的50年中，隨著技術和市場的不斷變化，經歷了多次結構調整之后，已經逐漸由原來“大而全”形式的產業演化成目前 “專而精”的多個細分子產業。在IDM公司繼續發揮重大作用的基礎上，IC產業結構向高度專業化轉化成為一種趨勢，形成了設計業、制造業、封裝業、測試業獨立成行的局面。即使在設計業自己內部慢慢地也出現了細分，如專門從事提供IP的設計服務公司，及第三方設計公司；制造業內部分為IDM制造與專業代工制造企業兩種形式。正是這些具有不同特征的細分子產業間相互作用、相互推動、相互制約，越來越影響著整個集成電路產業體系的發展。近年來，全球IC產業的發展也越來越顯示出產業鏈細分和模式多元化的活力。 來源：賽迪顧問 |
