过去三年，全球半导体产能紧张，按理对拥有可控产能的IDM来说应该形势更好，但实际上却是Fabless增速迅猛，与IDM走势出现明显分化。从营收来看，2019 年， IDM 跌 20%，Fabless跌1%；2020年，Fabless增长22%，IDM增长9%；2021年，Fabless增长36%，IDM增长21%。最近Foundry业龙头台积电预计今年增长可达30%。预估大陆代工龙头中芯和华虹今年也有较大增长。到底IDM与Foundry哪个更适合中国市场？

IDM还是Foundry，这在国际上已不是问题，产业内已有定论。英特尔几年前万人大裁员，现在收购TOWER向Foundry转型。传感器、模拟器件等产品看似更适合IDM，但是相关巨头如博世、ST、恩智浦，毫不犹豫地走向了轻代工的Fab-lite模式；Foundry龙头台积电创纪录地大幅扩产；高通、AMD这些国际Fabless巨头晶圆需求大，技术实力强，风险抵抗强，也有较强工艺技术水平，但依然坚持Fabless。

趋势已经非常明确，国际领先的IDM大幅收缩，转向Fab-lite；国际领先的Fabless坚持Fabless毫不动摇。一眼望去，IDM的尽头，要么Foundry，要么Fabless。

或许国内产业发展有其特殊性，但这种特殊性能否超越产业的规律性？

Foundry优势

为什么Foundry和Fabless是未来终极形态，我们从台积电是如何战胜英特尔、AMD是如何起死回生的历史来剖析。这或许是人尽皆知的故事，但其中真正的秘密即便业内也少有人知晓。

英特尔的IDM模式是封闭的，台积电的Foundry模式是开放的。因此，英特尔与台积电是它与它们的竞争，是个体与群体的较量。英特尔的先进工艺研发，无论人、钱还是其他资源只能靠自己；台积电则撬动整个行业来为自己发展先进工艺，它发展了一个强大的朋友圈：苹果、高通、华为（2020年7月16号之前）、AMD和英伟达这些超级客户为台积电的研发出人、出钱、出技术。随着先进工艺研发更加复杂，投入需求更多，市场变化加快情况下。Fabless轻装上阵，推动Foundry更快发展。

所以，IDM与Foundry的模式竞争，表面看是英特尔与台积电在竞争，实际上却是英特尔与台积电+高通、苹果、华为、AMD等Fabless组成的联盟的竞争。随着台积电的平台越开放，服务的企业越多，获得客户的支持就越多，台积电技术上的优势就越发明显。

AMD的翻身也是道路选择的胜利，它于2012年放弃Global Foundries股份，完全走上Fabless模式。为此AMD甚至向Global Foundries支付4.25亿美元的“解约金”，跨过Fab-lite，直接从IDM转型为Fabless。十年来AMD没有走过回头路，成就了自己的惊天大逆转。

事实上，Fabless巨头在Foundry技术研发中的参与之深，超乎外界想象。Fabless和Foundry利益高度一致，深度合作没有顾虑。而IDM和Fabless往往是竞争对手，二者的合作必然不断有冲突。

所以，英特尔新任CEO基辛格上任后，立刻扩大技术联盟，与IBM合作开发下一代制程，收购Tower补充射频、传感器等方面的技术空白。正如基辛格所言，“收购Fab是为了积累Foundry的DNA。”英特尔所谓的IDM2.0实质就是Foundry2.0。

此外，市场方面Foundry也占尽优势。得益于其开放模式，大型Foundry有几十种工艺平台，上千家客户，涵盖产品领域无数。芯片制造是规模经济，订单越多，其种类越多元化，东方不亮西方亮，产线的腾挪空间就越大，抵御风险的能力就强。

以台积电为例，它的客户非常多元化，既有主流电子产品的大客户，比如主攻手机芯片的苹果、高通、华为（2021年之前）等，又有通讯、GPU、汽车芯片、矿机芯片等专属领域的产品，还是ST和ADI等传统成熟工艺的产品。不仅种类覆盖多，工艺跨度也大。先进工艺，成熟工艺同时多方覆盖。

所以台积电的产品不仅有量，还有层次和差异性。这样的好处一是可以捕捉不同的市场热点，不错失大的市场机会；二是先进工艺和成熟工艺之间可以互补。当新技术转变为成熟技术，重金造就的产线不会因为高端客户的转移而闲置，可以保证公司的良好运营与足够的安全冗余。

而IDM更适合单一产品市场巨大的企业，但由于现在及未来市场日趋分散，终端产品多元化，导致芯片也多元化，单一大量的产品越来越少。同时产品的更新换代加快，产品的生命周期缩短。导致从PC到手机，到万物互联，量大单一的标准产品越来越少。

这对IDM造成很大影响。旺季时可以保证饱和生产，但淡季时产线就不得不闲置。因为IDM只服务自己，在产线空置之后，即便想服务其它企业，但技术上、服务平台上短期内很难匹配。

IDM、Fabless和Foundry是非常不同的商业模式，Fabless的核心在于设计，Foundry在于制造，IDM的核心在于产品。Foundry更像是服务业，开门招徕八方宾客，提升制造平台的技术能力和产能；而完全靠自己的IDM，正如前文所述，它的工艺研发和产能扩张必然落后于Foundry；没有制造积累的Fabless，向制造转移的难度那就更大。所以，专心于设计业务的Fabless，专心于制造的Foundry，比自给自足的IDM活得更好。

今年第一季度，全球排名前五的纯晶圆代工厂的业绩无不取得高增长，排名第五的华虹营收同比上升95.1%；国际大型Fabless也高歌猛进，高通营收同比增长41%，英伟达营收同比增长46%。这与IDM形成明显的对比，IDM头羊英特尔一季度营收同比下降7%。

国内Fabless转型IDM之劣势

趋势如此，相比国际大型设计企业，国内设计企业选择转型IDM时要更加谨慎。理由如下：

1. 国内设计企业的体量普遍偏小，抗风险能力太弱。

如上图所示，国内设计公司与国际企业相比体量差距巨大。有意思的是，行业前十中，中国台湾有四家企业，尤其联发科做通信芯片，联咏、瑞昱与奇景产品也侧重相对单一的产品，但是它们从没传出要做IDM的消息。

Fabless关键是要看产品量级和产品的定义能力，国内芯片设计公司数量很多，但多数企业产品线单一，订单量小，抗风险能力弱，经不起市场波动。

所以，假如国内设计企业自建产线，以目前体量，极易陷入小马拉大车的窘境。

制造业艰难之处在于，若产能过小，则没有规模效应；若产能做大了，固定支出就会增多。开工动土无小事，支撑一条产线，各种配套一个不能少，摊子只要铺开，就要24小时不停烧钱，设备成本、运营成本，人力成本、综合费用等各种成本就扑面而来。大炮一响黄金万两，Fab一建烧钱过万，Fab看似是印钞机，实际也是吞金兽。

而且建产线并不能为设计公司带来更多市场，即便能为设计企业省下代工费用和验证费用，但能否抵消养活产线的成本？能否有较高的资本回报率？答案应该很明确，否则高通、英伟达这样的公司，在行市大热的时候，宁愿缺产能，也不自建产线。

2. 国内设计公司对Foundry严重依赖，这一点与国际大型设计公司完全不同。国际企业不仅有巨大的产能需求，而且多是COT（Customer Owned Tooling）客户。它们虽然是Fabless，但并不代表它们在工艺的know how上也Fabless。相反，它们的工艺积累很深，强大到可以帮助Fab提升工艺研发。实际上，国际领先的Fabless除了Fab less，其它并不less。

而国内设计公司大多依赖于第三方IP、依赖于EDA工具、依赖于Fab的工艺和支撑，多数情况下缺乏工艺know how ，相比而言更依赖Fab。所以，大部分国内公司在制造方面是真正的Fabless。当然，也不排除国内少数设计公司有工艺的积累，但即便有积累也多是在标准工艺上做些修修改改。这种情况下，国内Fabless自建产线，纵然有一定工艺积累，但距离Fab的水平还差很远。

3. IDM灵活性太低，产能小了不够用，建多了又会造成巨大浪费，遇到淡季仅仅养产线就是巨大负担。尤其国产芯片的市场波动较大，国内IDM的腾挪空间较小，就显得弹性更加不足。今年一季度国内芯片企业库存暴增，如果设计企业自建产线，遭遇这样的淡季，产线闲置浪费巨大。

毛利率最高的半导体赛道

先看毛利率最高的“模拟”赛道。2021年美股市值100亿美元以上半导体公司中，毛利率超过50%的公司模拟厂商数量最多，其中德州仪器还是毛利率最高的半导体公司，2021年毛利率达到67.5%，今年第一季度毛利率更是提升到了70.2%。

70%的毛利率在全球半导体界是比较少见的，但高毛利率其实是高性能模拟芯片厂商的共同点。作为模拟市场的巨头，微芯科技（Microchip）、亚德诺半导体（ADI）等厂商毛利率也在60%以上。

毛利率是衡量企业盈利能力的重要指标，体现了一家企业的产品组合质量及其市场竞争力和价值。

至于说为什么模拟厂商毛利率普遍偏高，这取决于模拟芯片的产品特点和企业模式。

生命周期长，不追求先进工艺：数字芯片的生命周期一般只有1-2年，而不同于数字芯片对算力和效率的追求，模拟芯片更加强调可靠性、稳定性和一致性，其迭代不受摩尔定律限制，生命周期通常都较长。一个经典模拟芯片一经设计完成，少则可以使用一两代产品，长则可沿用十几年，在这种情况下，TI、ADI这类资深模拟芯片大厂，积累了几万甚至几十万的成熟产品，这些产品可以持续销售，仅需最低的产销成本，模拟芯片的成本随着时间的平摊在逐渐降低。

也正是基于模拟芯片这一特点，使得模拟芯片无需像大规模数字芯片一样追求极致的先进工艺，厂商大都采用成熟制程，省去了在先进制程上的巨资投入，这对于保持较高的毛利率很有帮助。

IDM模式：TI、ADI、英飞凌等模拟巨头都是采用IDM模式（即芯片设计、制造、封测都由自己完成），该模式有很多优势，能够整合内部技术优势、积累工艺经验；协同设计与制造，实现产品快速迭代；IDM能降低成本，享有更高的产品附加值等等。

转向12英寸晶圆：在提升毛利率方面，模拟厂商们一直不遗余力。为了保持行业顶尖的毛利率，采用了多种措施，其中一个重要方式就是将老旧的6英寸和8英寸晶圆厂向12英寸转变。利用12英寸晶圆生产，可以削减成本和提高生产效率。

其中，模拟行业的老大哥TI一直在稳步提升其12英寸晶圆模拟芯片的产量，在过去10年内，TI的利润率一直保持上升态势。按照TI的说法，创造高利润率与他们用12英寸晶圆厂生产模拟芯片、降低成本有关。

TI表示，12英寸晶圆厂的产量比竞争对手使用的8英寸工艺生产的芯片便宜40％。此外，对于模拟用途，12英寸晶圆厂的投资回报率可能更高，因为它可以使用20到30年。

而最近两年，业内有越来越多的成熟制程芯片晶圆厂，将8英寸的转向12英寸的，大多是在全球芯片荒出现后采取的行动。在半导体行业观察前面一篇文章《模拟芯片公司奔向12英寸》中对此进行了介绍，TI之外，包括ST、英飞凌、安森美半导体，以及国内华润微、士兰微、闻泰科技、格科微等模拟厂商和华虹、粤芯半导体等芯片代工厂商，已经纷纷转向或开始谋划建立12英寸晶圆线。

高毛利是模拟芯片厂商保持竞争力的一个重要因素，而迈向12英寸则是他们保障高毛利，盈利未来的方式之一。

众所周知，模拟芯片主要是用来产生、放大和处理连续函数形式模拟信号（如声音、光线、温度等）的芯片，是数字世界与现实世界的接口。模拟芯片种类繁多，从应用角度可分为电源类芯片和信号链路芯片，几乎所有的电子产品都会用到模拟IC，被广泛应用在消费电子、汽车、工业、5G等领域。

这些都印证着模拟IC的生命力。

回看国内市场，据首创证券统计信息看到，A股毛利率最高的半导体公司同样是模拟芯片厂商（思瑞浦），毛利率达60.2%，且圣邦股份、卓胜微等多家本土模拟厂商毛利率都处于高位。

作为一条毛利率最高的热门赛道，从全球市场来看，模拟芯片市场整体市场格局稳定且集中度低，市场份额相对分散。

根据IC Insights 官网披露数据，2020 年模拟集成电路行业龙头厂商TI的市占率达到19%，其次为 ADI市场份额9%，之后各公司的市场份额均不超过 7%，CR5仅48%（代工行业台积电一家全球市占率就超过 50%）。

近10年以来，TI、ADI、Skyworks、Infineon、ST 始终稳定在前五名，格局十分稳定。但整个模拟IC行业的竞争格局由海外厂商主导，目前国内模拟芯片的自给率仅12%，国产替代效应仍需进一步酝酿和发挥。

从国内市场来看，在市场需求增长以及国产替代的背景下，行业掀起了一波“上市热潮”，目前A股已上市与提交招股说明书的约有30家模拟芯片设计公司，是A股半导体子板块中公司数量最多的赛道之一，圣邦股份、思瑞浦、卓胜微等都是国内比较主流的模拟芯片龙头企业。

对于我国模拟芯片领域所存在的短板，有业内人士表示，一是产品性能，例如国内电源管理芯片的宽压、精度、噪声、毛刺、功耗等方面与国际厂商的产品还有差距；二是产品可靠性，判断芯片可靠性的方式是长时间、多客户、大批量的现场验证，但国内大多数公司的产品通过中高端应用市场批量验证的机会较少，因此在可靠性验证方面存在一定的差距；另外，海外大厂料号上万种，能够提供全品类覆盖，本土企业产品种类相较国外大厂存在较大差距。

当前，随着“贸易摩擦+缺芯潮”加速国产替代和下游终端应用市场的复苏和崛起，国内模拟芯片厂商正处于极佳的发展窗口期。

数据中心市场，趋势已来

从半导体公司毛利率一图能看到，除了模拟厂商外，以英伟达、英特尔为代表的数据中心芯片领域正在成为新的毛利重心。

以英特尔2021年Q1季度数据为例，数据中心业务营收55.6亿美元，较去年同期下降20%。尽管英特尔最大占比的个人电脑芯片业务实现增长，但数据中心作为其最赚钱的业务之一，该业务营收下降削弱了整体利润率，季度毛利润率比2020年同期下降了5个百分点以上。

可见，数据中心业务作为当前最重要或最有潜力的领域之一，其业绩表现直接影响着企业的利润情况。

在笔者此前文章《半导体十强榜单后暗藏的产业趋势》中也曾提到，数据中心或将是未来最大“风口”之一，成为了英特尔、英伟达和AMD等行业厂商近年来的必争之地。

英伟达凭借在游戏业务和数据中心业务的高增长态势，毛利率也保持向上提升。

可以看到，英伟达毛利率同样创新高，继续维持毛利率向上的趋势。疫情严重时候，英伟达在供应链等影响下毛利率出现明显下滑。当疫情因素逐渐缓解后，在 Ampere GPU 等产品带动下，公司毛利率重返 65% 左右的高位。

英伟达创始人黄仁勋表示，“数据中心正在成为人工智能工厂，将处理和提炼大量数据以产生智能。”

2021年，英伟达数据中心业务屡创新高，已经连续9个季度实现高增长。此前其数据中心业务增长主要由于对Mellanox的收购，业务并表直接带来了高增长。而本次收购并表的直接影响在2021年第二季度已经结束，随后数据中心业务仍能保持高增长主要来自于下游云业务的强劲需求和公司内生增长的实力。

据海豚投研统计，全球各大核心云厂商的资本开支情况在疫情后总体呈现有增无减的态势，在2020和2021年都有30%以上的增长，得益于全球各大云厂商和下游客户的强烈需求，数据中心业务的持续增长为英伟达维持高毛利率奠定了行业面的基础。

未来，随着Ampere GPU的出货和“三芯战略”的推进，英伟达的毛利率有望继续稳步向上的趋势。

从另一的角度观察，作为晶圆代工和先进制程的引领者，台积电在巨大的投入成本下，其2021年毛利率仍达到了51.6%。除了原有的智能手机芯片订单业务带来的高利润贡献之外，以数据中心为代表的HPC（高性能计算）市场正在快速起量。

从台积电2022年第一季度财报看到，HPC市场取代了智能手机市场，成为台积电客户群中收入最高的市场。

从数据看，占台积电41%营收的HPC已经超越了仅占台积电40%营收的智能手机。对于按平台划分的收入增长趋势，台积电得出的结论是，其HPC客户收入在第一季度环比增长26%，使其成为该公司增长最快的行业客户之一。

截至2022年第一季度，最新的5nm和7nm先进节点占台积电收入组合的50%，主要来自于智能手机和HPC客户端向台积电订购的最新高密度芯片晶圆。

从历史发展来看，作为全球晶圆代工的龙头，台积电的营收水平处于绝对的优势地位，特别是自其10nm制程量产以来，不断拉大与三星之间的差距。与此同时，台积电的毛利率也长期处于高位。实际上，从2005年开始，台积电的平均毛利率就稳定在45%以上，而且一直保持一定速度的增长，台积电目前的毛利率在50%左右，这还是在公司最近几年向5nm、3nm和2nm制程大力投资情况下取得的，实属难得。

对于芯片制造业，决定高毛利率的几个主要因素是：高技术含量，高产能、高产能利用率，以及较高的代工价格。

目前，数据中心正在成为行业巨头角逐的新风口，行业厂商都积极在此加大研发投入和布局力度。HPC作为台积电当前最大的营收市场，将继续加大在该市场的布局，在拥有高技术含量的同时，也能保障高产能利用率。

文章来源： 芯谋研究，半导体行业观察