产能紧缺引发的多米诺骨牌效应不仅在重塑供应链，甚至在重构代工的商业模式。继联电去年宣称将与部分客户合作投资约合232.27亿元，扩大其28nm产能以保证客户的长期芯片供应后，格芯于近日又高调表示已签署了更多长期合作协议，有30家客户承诺出资合计32亿美元扩产来支持强劲的芯片需求。
在代工与设计厂商集资扩产之路俨然已成为新的“显学”之际，大陆一些代工厂走向异曲同工之路，不仅代工厂的角色与定位在因此经历结构性的转变，代工和设计厂商如何在商业模式的变迁中做出理性抉择亦成为关键。
全球“芯荒”之下，代工与设计厂商的“集资建厂”模式会走多远？
新形势下的共赢之举
近年来，在产能紧缺之下，全球代工厂迎来高景气周期和“顺理成章”的涨价潮。同时，在数据中心、5G、自动驾驶、AI等高增长应用市场的加持之下，各大代工厂产能扩张之路也在紧锣密鼓地铺开。
提升产能有两种主要方式，一是建造新厂，二是现有产线扩容。前者从征地、审查到建成周期太长，而后者相对来说只要场地有余，增加一些设备即可，上马更快。这也是联电等普遍采取的模式。
建造新厂已如火如荼。据SEMI的数据统计，全球半导体制造商在2021年和2022年将新建29座工厂，其中19座在2021年底前开建，2022年再建10座。虽然产能总体在扩张，但不同尺寸晶圆产能扩张趋势不同。由于12英寸晶圆产线的投资回报率更高，因而近几年各制造工厂对8英寸产能投入一直有限。根据SIA的预测，从2020年到2024年，全球8英寸晶圆产能的增长仅17%。但缺芯的主力如模拟IC、电源管理IC、显示驱动IC、MCU及传感器等主要都集中于8英寸。
这也折射出当下代工厂的一大困境：由于半导体行业的周期性，晶圆厂建设成本较高，周期较长，代工厂往往不愿意“冒险”扩充成熟制程产能。
但饱受代工产能供应之苦的设计厂商等不及也等不起。因而，代工厂与设计厂商合资扩建产线成为双方的“共赢”之举，联电和格芯的做法已显现出对这一新形态模式的“背书”。
集微咨询高级分析师陈翔认为，这一扩产模式，可以确保代工厂扩产的有效性，代工厂方面可以放心、有目标性的进行扩产，进行准确的产能分配，不必担心产能过剩导致无法出货。对于设计客户来说，则可以保证有稳定的芯片供应，属于双赢模式，可以有效对抗芯片产能紧缺。
“这种共建产能模式是新形势下出现的一种新形态的合作模式。这一模式的产生主要跟这一两年产能紧缺的状况密切相关。”一家设计厂商代表徐勤（化名）也认为，“芯片产能的扩建需要很大的投入，尤其是一些先进产能，而且，半导体产业一直以来呈现一种周期性，这种新型的合作模式，一方面能够降低Foundry厂的资金压力，另一方面也能够一定程度平复这种半导体产业的周期性，具有一定的积极意义。”
作为代工业一方，合肥晶合集成电路股份有限公司（以下简称“晶合集成”）业务副总经理周义亮亦直言这一模式对于代工和设计企业有吸引力，快速发展的国内市场需求下，有其存在的合理性，可快速解决全球的芯片供应问题。
周义亮进一步介绍说，对于代工厂而言，由于对后续市场的景气度还有不同的讯号传出，特别是针对28nm及以下的先进工艺，代工厂为了快速决策，规避投资风险，采用集资形式是一种有效形式。一方面代工厂可依据客户的真实需求合理规划产能，另一方面也可实现量产即满产，不存在过去工艺调通再来找客户填充产能的问题。
“而对于设计客户来说，这种集资形式可以充分保障产能，特别是在目前市场变数仍然存在的情况下，产能的保障对于客户的市场份额非常必要。特别是对于增量市场，取得产能即意味有更大的机会赢得市场，且因为是定制化的，产能的上量节奏也可以充分考虑。”周义亮剖析了对设计厂商的利好。
尽管看起来是“皆大欢喜”，但知名专家莫大康提醒，在缺芯环境下一定会出现多种模式来保证各自的利益，设计与代工都一样，但是任何时候要有危机感，即执行过程中如果环境改变或会导致契约违例，现阶段尽管有不同声音但是大多认为自己的契约是完美及顺利的，但实际上并不可能。双方更要有契约精神，勇于承担风险。
大陆代工业的选择
联电和格芯均已“携手”设计厂商共建，对锐意进取的大陆代工业又有何启示？
据了解，格芯有二三十家客户绑定，主攻28nm。联电则据传高通、三星LSI、联发科、联咏、瑞昱等都在其中，联电还提出了5000-6000万美元（约为3.2亿-3.8亿人民币）/家的产能保证金，保障客户五年内的基本芯片产能。而且，未来还可将28nm芯片产能升级为14nm产能。
从非严格意义来看，一些新型大陆代工业厂商已然试水采用类似的模式。北京半导体行业协会副秘书长朱晶认为，粤芯和晶合集成等都属于大客户模式，在发展的初期阶段就绑定了大陆做驱动或CIS等方面的一些领先设计公司，合作绑定产能。
但周义亮提到，晶合集成的模式还与上述联电和格芯模式有所差异，因为晶合集成目前主要供应的市场还属于成熟工艺。
他解释说，一方面，晶合集成的目标市场相对来说不管是晶圆厂的竞争还是客户之间的竞争都会更加充分；另一方面，晶合集成本身也是一个成长型的Foundry，所以采用的是一种与客户风险共担的模式，即收取一定数额的产能保证金。这样既可以让客户可以有更好的现金流，在市场上竞争，也可以确保晶合集成后续的扩充的产能可以被有效使用。目前操作下来，客户基本都认可这种方式，也通过这种方式实现了产能锁定。
而这一模式的“兴起”也让人想起致力于CIDM模式的芯恩，原本CIDM的目的是为了加强Fabless与Foundry之间长远合作及发展，但是矛盾太多,要一碗水端平大为不易，后来遗憾壮志未酬即被易手。
格芯和联电这一类似模式的“成功”或在于实现了代工厂与设计厂需求的“匹配”和互惠互利。朱晶认为，多家Fabless和单一代工厂集资扩建在当下或是对抗“市场需求疲软+供应链不确定性”双重打击的好策略，建议中芯国际和华虹也可借鉴参考。
陈翔也认可其该模式的可行性，他认为大陆的代工企业可以走这一模式，这将会提升合作双方在行业中的竞争力，在商业及技术方面都会达到共赢的效果。
设计厂商的考量
尽管合作建厂模式 “看上去很美”，但站在Fabless的角度，或许会有不一样的考量。
毕竟一旦合约签订，双方均需要遵守“契约”。陈翔对此指出，这种模式适合于需要稳定产能的设计厂商，合资扩产意味着大批量绑定某中产品的生产，一旦合作形成，后续无论产品是否被市场接受，设计厂商都需要为这些晶圆支付费用，这需要合作双方对于市场需求的精准把控，以及对自身发展的准确判断。
莫大康也详细分析说，设计厂商选择代工厂主要考虑四个要素：一是加工工艺平台强，良率高；二是有IP服务，如台积电的第三方IP公司可使Fabless更易于设计，Time to Market占优；三是价格；四是未来有长久合作可能性，并且工艺技术可延伸等。同时，代工厂对设计厂商也是要“双选”进行评估的，内部需要进行一系列评估如市场能力、技术迭代、盈利水平等等。
“目前缺芯情况下互相帮助、付定金、签长期合同是正常的，或许大陆一些代工厂均可出招，Fabless在无出路时肯定愿意出资帮助扩建，如果考虑采用28nm可以找中芯国际、华虹等，但如果下一步产品升级到14nm、12nm等，他们会有此能力吗？这是一个复杂的问题。如同要找对象一样，要门当户对，单相思是无用的。”莫大康谨慎表示。
除针对代工竞争力和迭代力的考量之外，这一模式对设计厂商的资金能力也提出了相应的要求。陈翔提及，此种合作一定意义上也是一种绑定，限制合作中的任何一方选择优化的需求，比较适用于体量较大的设计企业与代工厂实现合作。而现在特别是一些芯片设计企业，由于对规模及市场的多方面考量，还无法参与到这种合作绑定模式中来。
对此徐勤也提到，这对于一些中小Fabless企业可能将加剧其产能紧缺的状况，另一方面也将加剧芯片设计企业内卷的程度，企业在没有雄厚资金保障的情况下，将很难保障自己的产能。
“众筹模式”的未来
目前，行业对于产能紧缺的态势预判仍不甚明朗。乐观的预见是2023年或得到缓解，保守的预期则认为仍需要数年时间。行业研究机构Gartner预计， 8英寸代工产能在2022上半年被预订满。除此之外，对200mm晶圆代工产能的需求将继续超过供应，8英寸产能的紧张局面或持续到2025年。
尽管说“存在即合理”，但这一因产能紧缺而生的众筹模式，是昙花一现还是能成为未来的趋势，行业给出的看法也并不一致。
朱晶认为，这种模式要经得起一个周期的检验，才能称得上比较确定的模式。现在只是产能紧张的时候大家抱团，那么1-2年内产能如果过剩，这个模式是否还能存续，需要再检验。
“这种操作方式会受到市场行情的影响，也会受到合作中设计公司的设计水平和Foundry工艺平台完整性和工程能力的挑战。这个过程需要花费一些时间，存在一定程度的风险。但相信随着设计公司和Foundry厂共同努力，不断磨合，工艺水平可以不断提升。”周义亮告诉集微网。
徐勤预计，这种共建模式在可预见的两三年内还是会存在，成为一种获取产能保障的重要形式，但不会发展为常态化。
无论走向如何，或许最终的考验仍是竞争力。陈翔最后提到，设计客户和代工厂合资，或是终端客户绑定代工厂的这一模式也是一种合作共赢，但到最终产品中的每一环仍然是独立的，只是互相之间有了一种承诺关联，可以一定程度上提高供应链的可靠性。
“这一模式同样适用于现阶段，在产能紧缺缓解后也会存在一定的合作模式，但合作模式只是为供应链提供一定的保障，企业之间的合作仍要和发展阶段以及自身业务策略结合考虑，无论对于芯片设计还是代工厂来说，提升自身产品技术的竞争力才是重中之重。”陈翔说。
更有一家代工厂代表对此提醒说，随着未来产能将逐渐走向缓解，大陆Fabless在资本的推动下将迎来并购潮，要警惕的是或通过这一模式套利。
“Fabless尤其是初创公司背后都有资本，Fabless不赚钱没有好产品落地，资本肯定不答应，要么找其他资本将Fabless转手卖掉套现，要么塞给Foundry背后的资本，而通过交叉持股、相互投资等方式能够变相提高Fabless价值。”该人士表示。
在全球“芯荒”引发竞争焦点转向制造的大转折时代，汲汲于代工模式变革背后的众生相，无不在为未来新一轮的洗牌推波助澜。
（校对/李延）
