总价500亿！格芯拿下高通超大额订单，给中国芯片制造带来哪些启示？

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）当地时间本周一，芯片巨头高通宣布，将从美国芯片制造商格芯（GlobalFoundries）纽约工厂额外购买价值42亿美元的半导体芯片。此前，高通和格芯已经签订了价值32亿美元的芯片采购协议，两笔大金额的合同使得高通到2028年将从格芯采购总价值达74亿美元（约合500亿元人民币）的芯片，这些芯片将被用于5G收发器、Wi-Fi、汽车和物联网(IoT)连接等方面。

在这个总价差不多500亿元人民币的大订单中，有一点是值得关注的，那就是格芯自2018年就宣布终止7nm芯片项目，表示不想再继续烧钱研发7nm芯片工艺。虽然格芯因此丢失了AMD后续大部分订单以及被IBM找上门“索赔”，但是通过高通的订单能够看出，放弃尖端制程的格芯在特色工艺和成熟工艺上更加受到认可，这也为国内芯片制造产业的后续发展带来了一些启示。

玩不转7nm也能赢得长约

根据格芯的新闻稿，高通是格芯在2021年签署一项长期协议的首批客户之一，协议涵盖多个地理位置和技术。而后，双方又官宣了这份42亿美元的采购新合同。

格芯总裁兼首席执行官托马斯·考尔菲尔德(Thomas Caulfield)表示，“今天，我们在华盛顿特区举行的首席执行官峰会上宣布，高通将在2028年之前成为我们在纽约州北部最先进制造厂的关键长期客户，再加上联邦和州政府提供的资金，将有助于扩大该公司在美国的制造业务。”

根据市调机构TrendForce的统计数据，2022年第一季度全球前十大晶圆代工厂营收达319.6亿美元，季增8.2%，其中格芯在该季度的营收为19.4亿美元，市占比为5.9%，排名全球第四。

此前，由于放弃7nm研发，格芯饱受质疑，并失去了AMD和英特尔的很多订单。这其中，格芯和IBM的分歧可能产生巨额的赔偿。2014年，IBM将晶圆厂出售给格芯时双方达成协议，IBM向格芯补贴15亿美元，以换取格芯供应IBM芯片在14nm、10nm工艺节点的生产，并且，除了15亿美元的补贴，IBM还为格芯提供了知识产权的支持。但由于格芯跳过10nm进军7nm失败，导致IBM无法通过格芯生产先进芯片，并且IBM认为格芯放弃7nm给自己带来了巨大的消极影响，因此向格芯提起25亿美元索赔。

虽然有这些“麻烦事”，不过目前格芯也算是风生水起，根据该公司第一季度财报，营收大增37%，至19.4亿美元创历史新高；净利润1.78亿美元，实现扭亏为盈，去年同期亏损1.27亿美元。

受益于全球芯片供应紧缺，格芯在2021年收获了大量客户并获得了这些客户的长期支持。格芯在今年早些时候曾宣布，格芯在2021年新增30份重大长期合作协议，30家客户合计承诺投入超过32亿美元用于持续扩大格芯的全球制造规模、以支持强劲的需求。

在加上美国芯片法案的支持，格芯未来的发展变得很光明。托马斯·考尔菲尔德对此讲到，“拥有高通这样的长期客户，再加上美国联邦政府和州政府提供的资金支持，将有助于扩大该公司的美国制造业务。”

国内芯片制造企业要用好成熟工艺

格芯近一段时间好事连连，可谓是一扫过去几年的阴霾。当年格芯是出于不想再烧钱的目的放弃了7nm研发，而且该公司也是跳过了10nm直接开展7nm，这导致该公司当前最先进的工艺是12nm。这和国内目前的芯片制造非常类似，当然我们是受限于设备方面的制裁。因而，格芯近段时间的风生水起值得我们深入研究——如何利用成熟制程讲好芯片制造成长的故事。

翻看格芯的官网，目前该公司提供六大核心的技术组合，包括行业领先的 RF SOI 解决方案、12-16nm高性能 FinFET、功能丰富的 CMOS、专有的 FDX FD-SOI、高性能硅锗和硅光子学。

可以看出，放弃尖端制程的格芯，在特色工艺上逐渐开始做的有声有色。比如该公司的FD-SOI工艺，这是一种平面工艺技术，其技术创新主要是超薄的绝缘层和用一个非常薄的硅膜制作晶体管沟道，静电特性优于传统体硅技术。目前，格芯提供业界最完整的FD-SOI生态系统，拥有超过30个IP供应商、约500个IP名称和约10个设计服务合作伙伴。在2020年的一项统计数据中，格芯的22FDX平台已经实现了45亿美元的设计创收，向全球客户交付了超过3.5亿枚芯片。目前，格芯FD-SOI工艺仍在扩大影响力，比如此前CEA、Soitec、格芯（GlobalFoundries）和意法半导体宣布一项新合作协议，四家公司计划联合制定产业之下一代FD-SOI技术发展规划。

还有RF SOI，格芯RF SOI技术在主要制造商的几乎所有蜂窝手机和蜂窝地面站收发器中都可以找到，在RF FE、音频和NFC领域，GF在顶级智能手机中拥有75%的硅片面积，已经向业界领先的FEM IC公司运送了数十亿的芯片。

如果你仔细查看，能够发现，格芯在每一种特色工艺上面的造诣都很深，且市场地位处于领先位置。虽然因为放弃尖端工艺，格芯在市占比上的数据在缩小，但该公司实现了扭亏为盈，此前福布斯曾撰文表示，“格芯虽然放弃了尖端工艺，但路越走越宽了”，这也符合格芯当下的发展情形。

面向未来，托马斯·考尔菲尔德初任CEO时为格芯圈定了一个包含30个终端市场、可服务市场（SAM）规模达到1200亿美元的发展目标，相较于格芯当前的年营收，该公司还有非常大的增长空间。

当然，还有格芯对于美国芯片法案的利用，托马斯·考尔菲尔德认为，芯片立法将“加快本国本土的半导体制造速度，从而保护美国的经济、供应链和国家安全”。作为美国本土的芯片制造厂商，能够预见格芯在美国芯片法案的推动下，发展速度有望进一步提速。

格芯的案例至少为国内的芯片制造企业带来了三大启示：

首先是对特色工艺的运用，国内芯片制造企业由于无法得到设备，很难在7nm获得突破，那么14nm就将被定义为国内的尖端工艺，而过往摩尔定律的快速推进，让很多工艺节点还有很大的潜力值得去挖掘。比如格芯的22FDX平台以及22FDX Plus平台，非常适用于数字和模拟信号的高效单芯片集成，在汽车雷达、物联网和可穿戴设备等领域获得了大量的订单。对于国内芯片产业而言，打磨特色制造工艺也能够帮助Chiplet计划的推行，增强单一裸die的性能，进而增强整体SoC的性能。

其次是每一家国内的芯片制造厂商都应该有自己关注和擅长的领域，而不是一窝蜂涌向前沿热门领域。格芯只关注和服务30个终端市场，那么再上升到芯片产品维度，以及代工维度，目标方向就较为集中，而原本在格芯的视野中有126个半导体终端市场。在这方面，国内的芯片制造需要更高维度的统筹，让每个晶圆代工厂商有明确的分工，对研发创新的利用做到最大化，防止出现类似IC设计领域的内卷。

第三是推动利于自身的政策，无论外界对于美国芯片法案的评价如何，但是大家都能够看的出来，格芯会是其中一个受益者，并且可能会是最主要的受益者之一。芯片制造是半导体产业链的关键环节，国内的芯片制造企业也应该给政策的制定提出专业的意见和建议，做到政策精准以及资源不浪费。

写在最后

在未来很长的一段时间内，如果不依靠独辟蹊径的创新技术，国内在没有设备的情况下，很难走到7nm，但静待原地、听天由命肯定是不可取的，那么重耕成熟工艺制程就是一条非常有价值的路，围绕先进封装和Chiplet等先进理念，提出我们自己的特色工艺，有可能取得奇效，像格芯一样，路越走越宽。