從瘦身到上市，格芯12年不同尋常的IC路

極目遠(yuǎn)眺，沒(méi)有哪個(gè)行業(yè)比晶圓制造更艱難。AMD、IBM、富士通（Fujitsu）等CPU公司紛紛退出晶圓制造業(yè)務(wù)，就連英特爾（Intel）現(xiàn)在也不得不委托臺(tái)積電（TSMC）進(jìn)行最先進(jìn)工藝的產(chǎn)品代工。

2021年10月4日，被稱(chēng)為AMD前女友的晶圓代工廠商格芯（GlobalFoundries）向美國(guó)證券交易委員會(huì)（SEC）公開(kāi)提交了F-1表格的注冊(cè)聲明，申請(qǐng)將其普通股在納斯達(dá)克全球精選市場(chǎng)上市，股票代碼為“GFS”。據(jù)悉格芯估值高達(dá)300億美元，預(yù)計(jì)本次融資超過(guò)10億美元，不過(guò)一切都將在上市后改變。

格芯上市文件一提交，將之前的一系列收購(gòu)傳聞打碎，不管是三星的逼婚，還是英特爾的迎娶。

格芯是唯一在三大洲擁有12英寸晶圓制造基地的代工公司，全球化布局為客戶(hù)提供了足夠的靈活性和便利性。2020年出貨超過(guò)200萬(wàn)片12英寸等效晶圓（其中新加坡約占一半），大約是臺(tái)積電出貨量的1/6。格芯在全球擁有約15000名員工和約10000項(xiàng)全球?qū)＠ù蟛糠謱?zhuān)利來(lái)自AMD、IBM和Chartered）。

芯思想曾在2020年5月11日發(fā)文表示，由于巨大的研發(fā)投入、昂貴的設(shè)備支出，導(dǎo)致中東土豪爸爸穆巴達(dá)拉也禁不起折騰，藉由股市圈錢(qián)以強(qiáng)化公司在市場(chǎng)上的競(jìng)力，并指出格芯半導(dǎo)體目標(biāo)在2022年掛牌上市。根據(jù)芯思想研究院的數(shù)據(jù)，從2009年到2020年的12年里，公司所有者穆巴達(dá)拉（Mubadala）投資已經(jīng)超過(guò)300億美元（僅僅FAB8的投資就超過(guò)150億美元），虧損超過(guò)100億美元。

精簡(jiǎn)優(yōu)化，經(jīng)營(yíng)效益逐漸轉(zhuǎn)好

近年來(lái)，格芯采取了一系列措施，來(lái)精簡(jiǎn)和優(yōu)化公司業(yè)務(wù)，以提高毛利。從格芯提交的上市文件可以看出，直到2021年上半年，格芯的毛利潤(rùn)終于轉(zhuǎn)為正數(shù)了。

策略一，剝離非戰(zhàn)略重點(diǎn)業(yè)務(wù)。2019年，將位于新加坡淡濱尼的Fab 3E工廠出售給了世界先進(jìn)，已經(jīng)于2019年12月31日完成交割）；將不具成本優(yōu)勢(shì)的12英寸工廠FAB10的所有權(quán)轉(zhuǎn)讓給安森美半導(dǎo)體（將于2022年12月底交割完成）；格芯ASIC業(yè)務(wù)部門(mén)Avera Semiconductor出售給美滿(mǎn)電子（Marvell）；將位于德累斯頓的光掩膜業(yè)務(wù)出售給凸版掩模（Toppan Photomasks）。經(jīng)過(guò)一系列的剝離，格芯得以將投資集中于差異化優(yōu)勢(shì)技術(shù)的研發(fā)，并更加專(zhuān)注于代工業(yè)務(wù)。

策略二，專(zhuān)注于成熟先進(jìn)工藝。2018年8月格芯宣布擱置7納米以下先進(jìn)制程研發(fā)計(jì)劃，不再追求摩爾定律縮放，而是將目光轉(zhuǎn)移到新興高增長(zhǎng)市場(chǎng)和更豐富的產(chǎn)品組合，開(kāi)發(fā)了先進(jìn)的RF、FDX、SiGe、嵌入式存儲(chǔ)器和其他技術(shù)平臺(tái)，以獲得更高的利潤(rùn)率。格芯暫停7nm制程研發(fā)導(dǎo)致公司研發(fā)經(jīng)費(fèi)大幅降低，2018年、2019年和2020年，格芯的研發(fā)投入分別為9.26億美元、5.83億美元和4.76億美元，占營(yíng)收比重分別為15%、10%和10%。

策略三，審慎投資擴(kuò)張產(chǎn)能。由于格芯重新定位于專(zhuān)注于差異化技術(shù)，以模塊化方式構(gòu)建現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施，使得可以更經(jīng)濟(jì)高效地快速增加新容量。上市文件透露，公司的凈資本支出（資本支出扣除政府補(bǔ)貼）從2017年的14億美元減少至2020年的4.76億美元。未來(lái)公司將有條不紊地增加資本支出。據(jù)悉，2021年資本支出將超過(guò)20億美元，擴(kuò)張德累斯頓、馬耳他和新加坡的產(chǎn)能。

戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，布局六大工藝平臺(tái)

自2009年成立以來(lái)，集AMD制造部門(mén)、特許半導(dǎo)體（2010年收購(gòu)）、IBM半導(dǎo)體部門(mén)（2015年收購(gòu)）于一身的格芯確定了FinFET和FD-SOI兩條腿走路的技術(shù)發(fā)展方針。

自從2018年8月宣布，為支持公司戰(zhàn)略調(diào)整，將無(wú)限期擱置7nm FinFET項(xiàng)目，并調(diào)整相應(yīng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)支持強(qiáng)化的產(chǎn)品組合方案。于是基于自身工藝技術(shù)能力，格芯將大部分研發(fā)工作投入到RF-SOI、FDX、FinFET、CMOS、SiGe、SiPh六大差異化技術(shù)平臺(tái)上。

RF SOI：適用于高增長(zhǎng)、大批量的無(wú)線(xiàn)和Wi-Fi市場(chǎng)，并針對(duì)低功耗、低噪聲和低延遲/高頻應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，從而為移動(dòng)應(yīng)用提供更長(zhǎng)的電池壽命和高蜂窩信號(hào)質(zhì)量。格芯通過(guò)一系列成熟和先進(jìn)的射頻SOI平臺(tái)組合實(shí)現(xiàn)新的連接水平，可以針對(duì)低噪聲放大器、射頻開(kāi)關(guān)、相控陣天線(xiàn)和射頻前端模塊中的控制功能集成先進(jìn)的4G LTE、毫米波波束成形和5G應(yīng)用。

FinFET：因?yàn)楦咝阅軕?yīng)用的存在，格芯必然還將繼續(xù)推動(dòng)FinFET工藝的發(fā)展，已經(jīng)將工藝推進(jìn)到了12nm，滿(mǎn)足了大部分客戶(hù)的需求，未來(lái)不再關(guān)注晶體管微縮，會(huì)根據(jù)現(xiàn)在的半導(dǎo)體制造工藝發(fā)展現(xiàn)狀，在開(kāi)發(fā)的時(shí)候融入一些新的特征，引入像射頻、汽車(chē)認(rèn)證、超低功耗存儲(chǔ)器和邏輯以及先進(jìn)的三維封裝等技術(shù)，在晶體管微縮不再持續(xù)的情況下，持續(xù)提升芯片性能，非常適合計(jì)算和人工智能、移動(dòng)/消費(fèi)者和汽車(chē)處理器、高端物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、高性能收發(fā)器和有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。格芯也提到，格芯、英特爾、三星和臺(tái)積電是目前僅有的采用FinFET技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模量產(chǎn)的代工廠。建設(shè)具有FinFET工廠耗資超過(guò)100億美元，并且需要先進(jìn)的光刻機(jī)，由于FinFET設(shè)備受到出口管制的風(fēng)險(xiǎn)變大，給中國(guó)晶圓制造廠商建立FinFET能力增加了不確定性。

CMOS：格世的CMOS平臺(tái)與基礎(chǔ)和復(fù)雜的IP和設(shè)計(jì)支持相結(jié)合，在經(jīng)過(guò)批量生產(chǎn)驗(yàn)證的工藝上提供混合技術(shù)解決方案，非常適合各種應(yīng)用。適用于電源管理的BCD、顯示驅(qū)動(dòng)器的高壓工藝、以及用于微控制器的eNVM。

FDX：FDX工藝技術(shù)平臺(tái)特別適用于數(shù)字和模擬信號(hào)的高效單芯片集成，為互聯(lián)和低功耗嵌入式應(yīng)用提供具有成本效益的性能。ULP、ULL、RF和毫米波、eMRAM和汽車(chē)認(rèn)證，使FDX工藝技術(shù)平臺(tái)特別適合物聯(lián)網(wǎng)/無(wú)線(xiàn)、5G（包括毫米波） 、汽車(chē)?yán)走_(dá)和衛(wèi)星通信應(yīng)用。

SiGe：格世的SiGe BiCMOS 技術(shù)針對(duì)功率放大器應(yīng)用或光纖和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信和通信基礎(chǔ)設(shè)施的超高頻應(yīng)用進(jìn)行了獨(dú)特優(yōu)化。利用SiGe和傳統(tǒng)硅基CMOS 集成的優(yōu)勢(shì)，在性能上可與更昂貴的化合物半導(dǎo)體技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)。

硅光SiPh：格芯的SiPh平臺(tái)滿(mǎn)足了數(shù)據(jù)中心日益增長(zhǎng)的需求，以處理更高的數(shù)據(jù)速率和數(shù)據(jù)量以及更高的能效，據(jù)悉硅光的傳輸速率是銅纜的8倍，傳輸距離是銅纜的6500倍，在400Gbps的傳輸速率下，硅光可支持的傳輸距離接近10公司，超過(guò)珠穆朗瑪峰的高度。SiPh平臺(tái)將光子學(xué)組件CMOS邏輯和RF集成在一起，以實(shí)現(xiàn)完全集成的單片電氣和光學(xué)計(jì)算和通信引擎。格芯的SiPh 技術(shù)也正在擴(kuò)展到 LiDAR、量子計(jì)算和消費(fèi)光網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用。

戰(zhàn)略合作，客戶(hù)群日益多元化

經(jīng)過(guò)12年的發(fā)展，格芯的客戶(hù)群變得日益多元化，從2009年的唯一客戶(hù)AMD增長(zhǎng)到目前200+個(gè)客戶(hù)。2020年，AMD和高通（Qualcomm）是僅有營(yíng)收占比超過(guò)10%的客戶(hù)，分別約為21%和11%。

2021年上半年，按晶圓出貨量計(jì)算，前十大客戶(hù)包括：高通、聯(lián)發(fā)科（MTK）、恩智浦（NXP）、威訊（Qorvo）、Cirrus Logic、AMD、Skyworks、村田（Murata）、三星（Samsung）和博通（Broadcom）

格芯表示，作為差異化技術(shù)戰(zhàn)略合作伙伴，衡量公司成功的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)是來(lái)自單一來(lái)源業(yè)務(wù)的收入組合，單一來(lái)源業(yè)務(wù)是指只能采用格芯技術(shù)制造的產(chǎn)品，如果客戶(hù)沒(méi)有對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行重大的重新設(shè)計(jì)，就不能在其他地方制造。單一來(lái)源業(yè)務(wù)的晶圓出貨量的比例從2018年的約47%提升至2020年的約61%。2020年的350多個(gè)產(chǎn)品中約有80%來(lái)自單一來(lái)源業(yè)務(wù)，高于2018年的69%，創(chuàng)下史上最好紀(jì)錄。

從格芯更換LOGO，就可以看出格芯和客戶(hù)的伙伴關(guān)系。新的圖標(biāo)由小寫(xiě)的“gf”組成，其中“g”的左側(cè)使用半圓和四分之一圓制成。圓形代表地球，突出了格芯的全球足跡以及半導(dǎo)體晶圓。中間的形狀由“g”和“f”共享，表示伙伴關(guān)系和協(xié)作，是格芯與客戶(hù)關(guān)系的核心指標(biāo)。“f”的右側(cè)由兩個(gè)方塊表示，同時(shí)又構(gòu)成一個(gè)等號(hào)，將成為格芯傳達(dá)其品牌故事的重要途徑。

由于格芯高度差異化技術(shù)和規(guī)模化制造相結(jié)合，吸引大量單一來(lái)源的產(chǎn)品和多個(gè)客戶(hù)的長(zhǎng)期供應(yīng)協(xié)議，確保合作的可預(yù)測(cè)性、可重復(fù)性和可持續(xù)性，客戶(hù)專(zhuān)注于推進(jìn)關(guān)鍵應(yīng)用的芯片設(shè)計(jì)創(chuàng)新，格芯專(zhuān)注于工藝制程功能創(chuàng)新，確保這些設(shè)計(jì)可以在關(guān)鍵的問(wèn)市窗口期實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。

據(jù)悉，長(zhǎng)期供應(yīng)協(xié)議收入承諾超過(guò)195億美元，包括2022年至2023年期間的超過(guò)100億美元以及約25億美元的預(yù)付款和產(chǎn)能預(yù)訂費(fèi)用。這些協(xié)議包括具有約束力的、多年的、互惠的年度（并且在某些情況下，每季度）最低采購(gòu)和供應(yīng)承諾，以及為合同期限概述的晶圓定價(jià)和相關(guān)機(jī)制。 

格芯的上市文件中公布了簽訂長(zhǎng)期供應(yīng)協(xié)議的十一大客戶(hù)信息，由此可以推測(cè)出，2021年上半年的前十大客戶(hù)幾乎都簽訂了長(zhǎng)期供應(yīng)協(xié)議。

全球布局，押寶“本土化”概念

格芯2020年出貨超過(guò)200萬(wàn)片12英寸等效晶圓（其中新加坡約占一半），大約只是臺(tái)積電出貨量的1/6。格芯在上市文件中援引研究公司Gartner的數(shù)據(jù)稱(chēng)，截至2020年，全球芯片代工生產(chǎn)按收入計(jì)算的77%集中在中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)和中國(guó)大陸。

格芯在上市文件中表示，芯片制造集中化趨勢(shì)不僅造成了貿(mào)易失衡和爭(zhēng)端，還使全球供應(yīng)鏈面臨重大風(fēng)險(xiǎn)，包括地緣政治風(fēng)險(xiǎn)。美國(guó)和歐洲政府正越來(lái)越專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈，減少對(duì)中國(guó)臺(tái)灣或中國(guó)大陸制造的依賴(lài)。

而2021年6月白宮就表示，先進(jìn)芯片生產(chǎn)過(guò)度集中在亞洲對(duì)全球供應(yīng)鏈構(gòu)成了威脅。2021年9月美國(guó)商務(wù)部最近要求臺(tái)積電、三星等在45天之內(nèi)交出機(jī)密數(shù)據(jù)，包括銷(xiāo)售、原材料、設(shè)備購(gòu)買(mǎi)狀況和客戶(hù)信息，以提高處理芯片短缺的透明度并確定導(dǎo)致短缺的根本原因。如果企業(yè)不愿配合美國(guó)政府繳交數(shù)據(jù)，美國(guó)政府必定會(huì)采取行動(dòng)。。

格芯在上市文件中特別指明，公司是唯一一家不以中國(guó)大陸或中國(guó)臺(tái)灣為基地、面向全球的大型純代工企業(yè)，可以有效幫助客戶(hù)降低地緣政治風(fēng)險(xiǎn)并提供更大的供應(yīng)鏈確定性（As the only scaled pure-play foundry with a global footprint that is not based in China or Taiwan, we help customers mitigate geopolitical risk and provide greater supply chain certainty.）。

經(jīng)過(guò)12年的并購(gòu)和擴(kuò)張，格芯是唯一在美洲、亞洲和歐洲三大洲擁有12英寸晶圓制造基地的代工公司，全球化布局為客戶(hù)提供了足夠的靈活性和便利性。

德國(guó)：位于Dresden的12英寸廠FAB1，原AMD的主力生產(chǎn)工廠FAB 36(M1)和FAB 38(M2)合并而成，是55納米到28/22納米節(jié)點(diǎn)的CMOS和FDX工藝技術(shù)的所在地。2020年晶圓出貨量超過(guò)30萬(wàn)片12英寸等效晶圓。

新加坡：位于Woodlands，是原特許半導(dǎo)體（Chartered）的生產(chǎn)基地，包括8英寸晶圓廠（FAB2、FAB3、FAB5）和12英寸晶圓廠（FAB7/7G），生產(chǎn)工藝覆蓋40納米至0.6微米。2020年晶圓出貨量接近100萬(wàn)片12英寸等效晶圓。

美國(guó)：2012年投產(chǎn)的紐約州FAB8廠已經(jīng)開(kāi)始14nm先進(jìn)工藝生產(chǎn)；2015年6月收購(gòu)IBM微電子部門(mén)，獲得8英寸晶圓廠FAB9和12英寸晶圓廠FAB10，F(xiàn)AB9和FAB10獲得美國(guó)軍工認(rèn)證，是格芯RF生產(chǎn)主力廠。不過(guò)FAB10將于2022年底交割給安森美。2020年晶圓出貨量接約75萬(wàn)片12英寸等效晶圓。

格芯首席執(zhí)行官Tom Caulfield表示，公司各大晶圓廠的產(chǎn)能利用率都超過(guò)100%。為此，格芯準(zhǔn)備投資60多億美元為全球客戶(hù)增加產(chǎn)能。

三地產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃：

新加坡：投資40億美元增建12英寸Module 7H，預(yù)計(jì)建設(shè)工作將于2023年底完成，年新增45萬(wàn)片12英寸晶圓產(chǎn)能。

紐約馬耳他：投資10億美元擴(kuò)建，預(yù)計(jì)年增15萬(wàn)片12英寸晶圓產(chǎn)能，以彌補(bǔ)FAB10出售形成的產(chǎn)能空缺。未來(lái)還將建設(shè)一座年產(chǎn)能50萬(wàn)片12英寸晶圓的新工廠。

德累斯頓：未來(lái)兩年內(nèi)投資10億美元，以最大限度地提高當(dāng)前晶圓廠的制造能力。

寫(xiě)在后面：產(chǎn)能短缺，成就格芯穩(wěn)步發(fā)展

在同行們享受著強(qiáng)勁利潤(rùn)的同時(shí)，格芯至少在2018年以來(lái)的三年里出現(xiàn)了凈虧損。根據(jù)上市文件，格芯在2018年至2020年期間，累計(jì)虧損達(dá)54.69億美元，其中2018年更是虧損高達(dá)27.5億美元，創(chuàng)下歷年虧損最高紀(jì)錄，2019年和2020年的虧損額只有2018年的一半不到；這是由于格芯暫停了7nm制程的研究，節(jié)省了大筆研發(fā)開(kāi)支，2018年研發(fā)支出約10億美元，而2019年和2020年兩年研發(fā)支出合計(jì)才10.5億美元。

同時(shí)，自2020年以來(lái)，缺芯潮下，全球晶圓代工產(chǎn)能需求旺盛，格芯2021年上半年?duì)I收達(dá)30.38億美元，較2020年上半年增長(zhǎng)3.5億美元，也超越了2018年的30.34億美元，創(chuàng)下歷史最高紀(jì)錄。并且歷史上第一次毛利潤(rùn)轉(zhuǎn)為正數(shù)。以至于格芯有底氣宣布加大投入，尋求擴(kuò)產(chǎn)。

雖然格芯前些年發(fā)展不是很順利，但最近產(chǎn)能緊缺給了格芯一個(gè)很好的機(jī)會(huì)。此外格芯與美國(guó)國(guó)防部持續(xù)合作生產(chǎn)軍用芯片，又繼續(xù)拿到了AMD和高通的訂單。

在行情大好的時(shí)候上市，對(duì)于格芯來(lái)說(shuō)，確實(shí)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，將有更多資金投入創(chuàng)新的技術(shù)解決方案，再加上現(xiàn)行商業(yè)策略，把握市場(chǎng)機(jī)遇，將將迎來(lái)新一輪擴(kuò)張，走出一條不尋常的路。