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2022年第一季度結束之後，全球晶片短缺危機仍未出現明顯緩解的徵兆和苗頭，不斷拉長的前後道裝置交付時間，提醒全球半導體市場的主要玩家須時刻監視自身庫存量和上下游的連通度。在這個大背景下，純代工廠的擴產週期問題從來不會旁落為非熱點話題。同樣，帶有IDM屬性的大型晶片製造商的市場動向也是各家研究機構的重點研判物件。“芯觀點”欄目曾發文《神隱的缺芯始作俑者 “TI們”穩坐釣魚臺？》對IDM在新形勢下的角色做過一定程度的分析。
十年前，著名調研機構麥肯錫曾釋出資料，顯示全球純代工廠產能是IDM企業的四分之一，如下圖：
但時至今日，如刨去儲存晶片不談，雙方產能可以打成平手（美國半導體行業協會SIA去年9月份報告資料），可見近十年來純代工廠的產能躥升之猛。藉此也可以推斷，各大IDM企業的外包比例也都在不斷增加。
本文選取恩智浦和意法半導體（ST）這兩家IDM型別企業的自產/外包路線作為研究物件，以點帶面，主要觀察“外包”這個概念的內涵是否在發生某些微妙的改變。
恩智浦，邊界鮮明，路線清晰
十五年來，恩智浦在呈交給美國證券交易委員會（SEC）的報告中一直申明，透過自有fab和外包的方式，以確保企業在資產利用率、採購量和跨業務的間接費用槓桿方面實現規模效益。在一系列給SEC的公告中，恩智浦還闡明企業主要將內部和合資晶圓製造業務集中在執行專有的特殊工藝技術上，主要目的是在關鍵效能特徵上進行產品區隔，為此，恩智浦劃分出了90nm這個工藝節點。
通常情況下，恩智浦選擇把90nm及其更高規格的工藝外包，2018年以來至全球“芯荒”大規模蔓延之前，該企業一直將內部製造重點放在具有競爭力的8英寸晶圓設施上，這些裝置主要在140nm、180nm和250nm工藝節點上執行。而且這個策略在近十五年來幾乎沒有太多改變。這一點可以從2010年恩智浦當時的CEO Rick Clemmer接受採訪時的一段話作為參照：“我們不會內部自產65nm的高效能混合訊號晶片，該產品的附加價值更多的是關於公司設計的內容，而不是其設計的過程。”
多年來，恩智浦在財報中不斷重申這一戰略。恩智浦在荷蘭本土的Nijmegen，北美得州的奧斯汀亞利桑那州都有晶圓廠，本土團隊歷史最為悠久，依靠8英寸裝置主打CMOS射頻前端、汽車無線接收晶片、以及高功率的DC-DC電源管理晶片和LED驅動晶片，這些產品型別代表了恩智浦的自產策略。當然，很大一部分原因是以上模擬積體電路的工藝規格相當穩定且迭代緩慢，在90nm的清晰邊界下，恩智浦高層管理部門無需大動干戈就可以自由地進行產能分配。
值得注意的是，恩智浦的車用高階晶片幾乎全都外包給了臺積電，包括互聯駕駛艙、高效能域控制器、高階車用網路、混合動力推進控制和整合底盤管理，採用的是車規級臺積電5nm的SoC技術，除此之外，恩智浦S32G2車輛網路處理器和S32R294雷達處理器也由臺積電操刀。去年，全球車芯荒蔓延全球之時，恩智浦搶先一步預付了高達40億美元的訂單款項，搶下了臺積電寶貴的一部分車規級晶片產能。須知，車用晶片目前還僅佔臺積電總產能的5%左右。
歐洲各個大型的半導體IDM型別的企業，若論和臺積電的淵源之深，很難有一家能超過恩智浦。恩智浦前身是荷蘭電子工業集團飛利浦的半導體部門，而飛利浦是臺積電起飛沖天之時的重要股東和投資者。2006年恩智浦從飛利浦拆分出來之時，飛利浦公司高層曾經討論是否讓渡部分股權給恩智浦，最後還是決定讓恩智浦單飛上市。之後恩智浦退出了臺積電、意法半導體和飛思卡爾等參與的Crolles2聯盟，以退為進，不但和臺積電在新加坡合資建廠SSMC（Systems on Silicon Manufacturing），而且以大手筆以近120億美元的價格收購了飛思卡爾，那麼，在這一連串的進擊之路上，恩智浦自產/外包的比例是否有所調整？
恩智浦和臺積電合資的SSMC（@恩智浦領英）
對恩智浦來講，很難用一個精確的數字來概括這個比例。剛剛獨立上市的恩智浦，外包的資本支援佔比大約在7%左右，產能外包比例大約為20%，時至今日，恩智浦大約57-58%的晶圓供應來自外部。但這也是外界的一個估算，微妙之處在於，恩智浦並不明確表示和臺積電的合資企業SSMC到底如何劃分，畢竟無論從財會審計和總的市場戰略上，沒有必要作一個清晰的區隔。SSMC總的算起來目前有24年的歷史了，目前恩智浦持股超過60%，採用領先的CMOS、嵌入式快閃記憶體、模擬和高效能混合訊號、射頻、BCD和感測器工藝技術，從250nm到150nm不等，基於恩智浦輕車熟路的8英寸裝置體系。至少由此可見，恩智浦並非自產所有的比90nm還要成熟的模擬晶片。SSMC還承擔著重要的流程監管和市場脈搏監察功能，是恩智浦做出重大產業動向的指示器。
曾經的恩智浦CEO（現任飛利浦集團的CEO）Frans van Houten曾經對外包比例做出過指示，
認為一旦在總資本支出或者總的產能佔比達到40%，就是一個危險的訊號
。他認為：“基於帕累托最優（Pareto optimization）原則，外包的上限約為40%，如果超出此範圍，您可能會變得過於依賴供應商。”對待外包的謹慎態度，讓恩智浦不斷檢測外包產品的購買成本是否高於自產的製造成本，以評估毛利率。代工產品的價格也會因供應商的產能利用率、需求量、產品技術而異。在晶片短缺的情況下，外包成本可能會顯著增加，畢竟，交貨時間和運營成本直接掛鉤。
當然，謹慎為先的恩智浦為了平衡成本和市場風險，以共建晶圓廠的模式拿到了聯電擴產的部分產能，注資聯電南科12英寸廠Fab 12A P6 廠區擴產，把金融交易類的晶片、智慧卡、數字身份證等需要更高級別安全認證的產能分配給了格芯。
意法半導體，求廣而不求獨
去年年底，一則新聞讓ST成為了業界熱議的焦點話題。三星電子已獲得意法半導體代工訂單，為蘋果公司的下一代iPhone生產MCU，採用16nm製程。這是意法半導體首次將蘋果等主要客戶的MCU生產外包。雖然三星方面沒有直接回應此事，但想必訊息渠道並非捕風捉影。
在失去華為這家曾佔營收近10%的大客戶之後，ST進一步抱住了蘋果大腿，每年企業25億-30億美元營收來自蘋果產品，佔比高達25%左右，這也是歐洲所有半導體IDM中，最為依仗消費電子的半導體企業，將蘋果的MCU需求外包給三星，形成了產能需求的連環套，讓蘋果和三星在手機市場上的關係也變得越發微妙了。
其實早在2014年，三星和ST就開始過一項試探意義上的深度合作，三星在韓國器興（Kiheung）廠區S1工廠為ST基於FD-SOI工藝製造智慧手機和可穿戴裝置的低功耗通訊類晶片；從三星的角度看，這是測試SOI和英特爾FinFET技術路線比拼的手段之一；對ST來說，與愛立信的無線業務合作停滯之後，一直在將其業務重新集中在新的細分市場上，並試圖挖掘新客戶，於是雙方一拍即合。
ST擁有多元化的產品組合，其策略使其堅定地開發晶片的高整合度。其低槓桿率、審慎的股東分配和有限的併購活動抵消了其盈利能力較低、利潤率和現金流較低的影響（相比Infineon和NXP）。於是，
ST求廣而不求獨的特點，讓他們外包策略相較歐洲同行也更多元化。
ST在Agrate Brianza的12英寸晶圓廠（圖源@eetime）
在本世紀初，ST就和聯電結盟代工業務，但幾乎在同一時間，ST和恩智浦轉投臺積電90nm工藝技術平臺，開展HCMOS晶圓和非易失性儲存器技術合作。目前，雙方正在合作加速氮化鎵工藝技術，主打消費電子和車規級功率半導體業務，但ST和老夥伴聯電一直保持著緊密的關係，該企業的65nm CMOS CIS的BSI技術，採用12英寸晶圓裝置，長期由聯電代工。除此之外，格芯的SOI技術拓展能力的主要合作物件就是ST。雙方合作部署了業界首個 28nm FD-SOI 技術平臺後，ST透過採用格芯可量產的22FDX工藝和生態系統來擴充套件其承諾和路線圖，
在對FD-SOI技術路線的支援力度上，ST比恩智浦走的更遠
。
更有甚者，去年ST和總部位於以色列的模擬晶片代工廠TowerSemi還玩起了入駐合作的模式，二者共享12英寸Agrate R3晶圓廠，讓外界甚至一度猜測ST是否有收購TowerSemi的企圖，不過此流言隨著後者被英特爾收購而徹底消音。
如果僅僅從產品線的廣度而非終端市場考慮，與ST可以類比的是大西洋彼岸的德州儀器（TI）。他山之石，TI的自產與外包的底層市場邏輯和相應的技術路線可以作為一個參照。對此，集微諮詢研究總監馬東麗指出：“2008年之後，TI的手機業務佔比迅速縮減，產品線有了新佈局，目前70%-80%的生意來自模擬晶片，最先進的製程是28nm，再往下就沒有了。TI的自產比例比歐洲的IDM要高的多，對外部代工廠的依賴程度低。外包的主要是帶有邏輯晶片性質的MCU，比如MSP430產品系列的MCU外包給了臺積電，此外和聯電和格芯都有合作。”
TI和ST同樣在大力投資12英寸晶圓廠，未來會加大自有產能，但從技術路線與研發成本二者博弈的角度，TI倒是和恩智浦的外包路線更加相近。
結語
總體而言，過去十幾年，全球大型半導體IDM型別的廠商或多或少都在增加外包比例，尤其是歐洲區域的IDM封測環節也是高度依賴東亞和東南亞地區的OSAT企業，恩智浦和意法半導體有著不同的企業文化，在很多細分領域也處在不同賽道上，選擇了不同的自產/外包策略。前者主要考慮產品工藝特徵與歷史因素下的客戶群聯絡，設定了一個邊界清晰的外包護城河；後者則除了成本之外，因自身產品的廣度也選擇了更加發散和多元的外包路線。
隨著模擬晶片朝著更寬廣的橫向拓展，以及邏輯晶片算力向縱深方向延伸，輔以新型寬禁帶材料的廣泛應用，運營成本在IDM外包因素中的重要程度或許會被塗上一層更別樣的意味，即代工合作伙伴會越來越多扮演市場探針和賽道模擬的角色，這個判斷，還需要更多IDM或者fab-lite型企業做更深入研究。（校對/思坦）