自從八十年代中，張忠謀創辦臺積電，將晶圓代工從半導體產業分割出來，成為一門獨立的生意以后，無廠半導體 (Fabless) 也隨之興起，同時專業從事晶圓代工的企業逐漸增多，同樣的競爭也越來越激烈。

今天跟大家聊聊晶圓代工。什么是晶圓代工呢？用最簡單的話講，就是專門幫別人生產晶圓片。

目前，大家熟知的晶圓代工廠大概有臺積電、格芯、聯電、中芯國際、三星、英特爾等。

其中有些是專做代工，比如臺積電、聯電、格芯、中芯國際。

有些是集芯片設計、芯片制造、芯片封測等多個產業鏈環節于一身，比如三星、英特爾，這些企業既可以自己生產晶圓，同時也可以為其他Fabless提供晶圓代工服務。

1晶圓代工業務的由來

在臺積電出現之前，基本所有的半導體廠商都有自己的晶圓廠，就是像三星和英特爾，如果按照這個模式發展下去，對大部分的芯片新進者來說，無疑是一個巨大挑戰，因為晶圓生產工廠的投資，不是個小數目。

然而，臺積電創始人張忠謀的一個決定，改變了整個半導體行業的走勢。半導體公司大多把晶圓制造作為副業，因為主業不是晶圓制造，而是設計和銷售自己的產品，所以他們替別人代工的服務很不好，不夠專業。

當時，***正好擁有日益進步的制造優勢，技術人員的素質也大有提高的空間和可能，只要有人引路，就會大成功。張忠謀看準了這個機會。

1986年，他成立了全世界第一家專業晶圓體制造公司：***集成電路制造公司（臺積電），并擔任董事長。而且一開始，就設立大目標：“當我辦一個半導體公司，當然要它長期繁榮。那只有一條路——世界級。”

然而，過程中遇到了很多問題。一是找不到合適的人才，二是半導體代工是一個新話題，半導體業界人士一時沒有辦法接受，三是當時正是半導體業的蕭條期，開始一兩年，訂單非常少，生計困難。

要做世界級就必須有世界級的總經理。張忠謀當時先是找到包括英特爾副總裁在內的幾位前任部屬，這些人看好張忠謀，卻不看好***半導體以及張忠謀提出的代工這個話題。后來終于說動原美國通用電氣公司半導體部門總裁戴克加盟，可是不到一年，又因家人不能適應***而離職。

專業半導體代工，對于當時的市場環境來說，太新鮮了。人們接受新事物總是沒有那么快，剛剛誕生的臺積電即使擁有秘密武器，也一時敲不開市場的大門。設在美國的一位業務代表，雖然四處奔波拜訪客戶，但一年多，沒也有帶進什么客戶。

以上這些問題，都需要得到解決。

1988年，臺積電迎來大轉機。改任***工研院董事長的張忠謀和剛剛上任的總經理戴克一起，通過私人交情將老朋友格魯夫請到***對臺積電開展認證，并爭取到為英特爾代工的機會。

臺積電要打世界大戰，第一個難題就是得到世界的認可，當時還沒有ISO9000，拿到英特爾的認證，就等于拿到世界的認證。但它背后的意義，遠不局限于此。

厲害的格魯夫絲毫沒因私交而對老朋友網開一面，他讓部屬發狠挑出200多個問題，要臺積電立即改進。半導體有200多道制程，英特爾一站一站地檢查，檢查通過后，才到下一站。

另外，半導體業的發展開始回暖后，張忠謀抓住機會火線出擊，年年打勝仗，年年大成長。1994年，他辭去工研院董事長職務，全力投入企業經營，不但將臺積電在***證交所上市，還同時創辦另一家集成電路公司——世界先進。以此為起點，臺積電的規模不斷擴張，而且獲利驚人，連連成為***最賺錢的公司。

臺積電從創立到規模不斷擴張的過程，也是專業芯片代工模式從半導體產業成功獨立出來的過程。臺積電的成功，也促使無廠半導體 (Fabless) 的興起。Fabless的興起同時也加大了晶圓代工的發展與競爭。

2今天的晶圓代工市場

如今，三十年過去了，晶圓代工已經成了半導體業界極其重要的一項業務。除了臺積電，大家熟知的大概格芯、聯電、中芯國際、三星、華虹宏力、力晶等。當然臺積電多年來，一直穩居晶圓代工領域龍頭地位。

前段時間，拓墣產業研究院最新報告指出，受到高運算量終端裝置以及數據中心需求的帶動，2017年全球晶圓代工總產值約573億美元，較2016年成長7.1%，全球晶圓代工產值連續五年年成長率高于5%。

以下是2017年十大晶圓代工營收排名情況，通過這張圖表也可大致了解，三十年后晶圓代工領域的發展現狀。

事實上，近年來晶圓代工競爭越來越激烈。

前段時間，路透社報道稱，晶圓代工廠格芯，指控晶圓代工龍頭臺積電涉有不公平的競爭行為，并向歐盟執委會的反壟斷機關要求調查一事。臺積電則表示，外界指控與事實不符，臺積電是憑借扎實的基本功以及技術領先的實力，才能與客戶建立當前的信任關系。

可以看出，在兩大晶圓代工廠之間虛與委蛇的背后，是越發激烈的晶圓代工市場的爭奪戰。

目前，臺積電在全球的市場占有率排名第一，領先其他對手。根據ICInsights的調查報告，臺積電去年合并營收接近300億美元（294.88億美元），市場占有率高達59％；排名第二的是格芯，去年合并營收為55.45億美元，市場占有率僅11％。緊隨其后的是***聯電，去年營收45.82億美元，市場占有率為9%。

據了解，臺積電在2016年度的資本支出高達 95 億至 105 億美元(約新臺幣 3,050 億至 3,380 億元)，已超越 Intel。而在明年上半年，臺積電將率先量產7納米制程。

下表是臺積電現金制程布局情況。

另外，來看看除臺積電以外的幾家知名晶圓代工技術發展和市場情況。

格芯

格芯成立于 2009 年 3 月，是從美商超微 (AMD) 公司虧損連連后拆分出來的晶圓廠，加上阿布達比創投基金 (ATIC) 合資成立。

AMD 僅持有 8.8% 股份，余下大部分由 ATIC 持有。借助背后石油金主 ATIC 的資金優勢， 四個月后收購了新加坡特許半導體，成為僅次于臺積電和聯電的世界第三大晶圓代工廠。

畢竟是由 AMD 拆分出來的公司，格芯原先主要承接 AMD 處理器和繪圖晶片的生產訂單。

然而2011年，AMD Bulldozer 架構的微處理器由格芯代工 32 納米制程時，因良率過低，造成原訂 2011 年第 1 季出貨的進度，一路延誤到 2011 年第 4 季，使得后來 AMD 將部分訂單轉交給臺積電。

ATIC作為金主，持續投入高額資本在先進制程的研發上;然而這條路走得始終不順遂。臺積電在2011 年即量產 28 納米制程，格芯卻遲至 2012 下半年才正式量產。

在 14 納米 FinFET 工藝上，格芯于 2014 年獲得三星的技術授權專利，但自主研發能力也因此遭人詬病。雖然如此，格芯的發展速度之快以及營收情況之好，還是有目共睹的。

9月14日，格芯成都項目舉行“上梁儀式”。這是一個全球信息技術產業都在關注的項目——布局成都的格芯12英寸晶圓制造基地項目，其基地投資加相關配套投資超過100億美元，是格芯在全球投資規模最大、技術水平最先進的生產基地，這也是全球首條22納米FD-SOI先進工藝12英寸晶圓代工生產線。

此外，從技術上層面來講，在今年6月底舉行的上海世界移動大會上，格芯宣布7納米技術將于2018年制成，然后會隨著成本的降低實現量產。7納米后格芯會投入5納米芯片的研制，并預計最早將于2022年面世。

那么，被大眾認為技術存在局限的格芯，能否按預期這樣一步步實現目標呢，只有時間能給我們答案。

聯電

聯電曾經是僅次于臺積電、全球第二大晶圓代工廠，然 2015 年已被格羅方德超過成為老三。事實上代工產業只有龍頭一枝獨秀，景氣不佳時僅臺積電始終維持獲利，其余 2、3、4名皆是一團混戰。

臺積電的 28 納米制程早在 2011 年第 4 季即導入量產。反觀聯電 28 納米制程遲至 2014 年第 2 季才量產，足足落后臺積電長達2年半時間。

近來競爭趨烈， 中芯也已在 2015 年下半量產 28 納米，故聯電計劃跳過20納米，原因在于20納米制程在半導體上有其物理侷限，可說是下一個節點的過渡制程，效果在于降低功耗，效能上突破不大，因此下一個決勝節點會是16/14納米制程。

三星

三星晶圓業務早期以自用為主，然而產能若僅自己用會太小、故也接蘋果的單。制程飛越，直接從 28 納米跳過 20 納米，飛到現在的14納米和 10 納米。

三星的晶圓代工事業的發展之所以能成功，蘋果可以說是一股最主要的助力。三星是動態隨機存取記憶體 (DRAM) 和快閃記憶體 (NAND) 的領導廠商，全球市占率達 15.5%。

故其始終掌握著 iPhone 的記憶體關鍵零組件，比如 iPhone 4 使用的快閃記憶體晶片來自三星、iPad顯示器也是由三星生產。

再加上三星的電子產品，使用的是自家生產的處理器 (如:Exynos獵戶座);為了獲得蘋果的資源發展晶圓產業、同時不讓自己的產能過剩 (若處理器僅用在三星自身產品上會有多余產能)，其晶圓代工幾乎是用成本價吃掉蘋果單、記憶體打包一起折扣賣，來幫自己的晶圓代工練兵。

從 iPhone 的第一代晶片開始，蘋果一直向三星采購ARM 架構的晶片。

2010年蘋果自主研發的 A4 晶片被搭載在 iPad 上正式發表、隨后又搭載在 iPhone 4 中。A4 處理器雖出自蘋果，三星自家發表的 S5PC100 處理器和 A4 晶片上 采 用的內核一模一樣，兩款晶片的電路設計上可以說是同一批人馬。后續的 A5、A6、A7 也都是三星生產。

不過蘋果和三星在代工處理上的關系，直到三星在 Android 智慧型手機與蘋果的iOS開始起了摩擦。 2011 年蘋果正式起訴三星 Galaxy 系列產品抄襲 iPhone 和 iPad、三星又反起訴蘋果侵犯其 10 項技術專利，蘋果與三星的專利訴訟戰幾乎遍及全世界。

臺積電之所以一直沒辦法獲得蘋果訂單，是由于臺積電報價強硬，而蘋果迫使臺積電接受與三星同樣的成本價、另一方面是當時臺積電廠房產能已經滿載，無法接下蘋果如此大量的訂單。

后來蘋果因與三星爭訟、力行“去三星化”政策，且三星在 20 納米制程的良率無法突破，最后只用來生產自家 Exynos 5430 (用在 Samsung GALAXY A8 ) 與 Exynos 5433 (用在 Samsung GALAXY Note 4 )。

另一方面，臺積電 20 納米制程領先三星，同時臺積電已經將產能擴張完畢，最后才由臺積電首度拿下 iPhone 6 的 A8 處理器全部訂單。

不過三星的急起直追，對于臺積電投入好幾年、幾千億的研發資金的技術仍頗有壓力。

由于三星的 14 納米已超越臺積電的 16 納米，加上蘋果 A9 的大部分訂單更轉到了三星，對臺積電所造成的損失高達好十幾億美元。張忠謀在 2014 年的法說會上，坦承 16 納米技術被三星超前，使臺積電一度股價大跌、投資評等遭降。

這個局勢在 iPhone 6s A9 晶片忽然扭轉，使得臺積電在蘋果A9處理器一戰成名。

同時采用三星及臺積電制程的 A9 處理器在功耗上發生的顯著的差異：臺積電的晶片明顯較三星地省電，適才爆發知名的 iPhone 6s 晶片門爭議。

這顯示著三星雖然在制程上獲得巨大的進步，但在良率及功耗的控制下仍輸給臺積電，使得蘋果 A9 后續的追加訂單全到了臺積電手裡;到了 A10 處理器，其代工訂單由臺積電全部吃下。

為什么三星的 14 納米會不如臺積電的 16 納米制程的另一個原因，在于FinFET (鰭式場效應電晶體) 先進制程上的命名慣例被三星打破。

當初臺積電剛采用立體設計的 FinFET 工藝時，原本計畫按照與 Intel 一致的測量方法、稱為 20 納米 FinFET，因為該代制程的線寬與前一代傳統半導體 2D 平面工藝 20 納米的線寬差不多。

但三星搶先命名為“14 納米”，為了不在宣傳上吃虧，臺積電改稱為“16 納米”。事實上，三星與臺積電皆可稱為“ 20 納米FinFET”。

英特爾

全球第一大半導體公司 Intel 近幾年來，由于在個人電腦市場持續衰退、又在行動通訊市場表現不佳，勢必要尋找其他成長動能。

早在四年前，Intel就在投資者大會上說，要對所有芯片企業開放代工服務。英特爾的制程水平在業界還是處于領先水平的。雖然說對所有芯片開放代工，然而只是它作為IDM廠商并不是單純的代工廠，會考慮到競爭問題。

我們知道，英特爾為Atmel做過代工，原因很簡單，Altera是賣FPGA的，和消費市場用的芯片不一樣，不存在競爭關系。

未來 14 納米制程晶片可能上到中階手機采取。從一家身為IDM (Integrated Device Manufacturer, 整合元件制造) 公司轉型到先進制程晶圓代工，Intel 的每一步都意欲在行動通訊市場上力挽狂瀾。

在制程技術上，Intel 確實有世界頂尖的技術工藝。國際半導體評測機構 Chipworks 指出其 14 納米制程將晶片的電晶體鰭片間距做得最為緊密，真正達到了 14 納米，而非臺積電與三星的宣稱的 16 納米/ 14 納米，事實上僅有 Intel 20 納米的程度。

然而，晶圓代工注重的不只是制程──產量、良率與背后的一連串支援服務，才是晶圓代工真正的關鍵價值鏈，對此張忠謀也指出英特爾并不是專業晶圓代工，只是把腳伸到池裡試水溫，并道：“相信英特爾會發現水是很冰冷的”。

中芯國際

中芯國際成立于 2000 年，是一家集成電路晶圓代工企業，提供0.35微米到28納米不同技術節點的晶圓代工與技術服務。

在上海建有一座300mm晶圓廠和一座200mm晶圓廠；在北京建有一座300mm晶圓廠和一座控股的300mm先進制程晶圓廠；在天津和深圳各建有一座200mm晶圓廠；在江陰有一座控股的300mm凸塊加工合資廠；在意大利有一座控股的200mm晶圓廠。

根據公開資料顯示，中芯國際2016年經審計總資產10,115,278千美元、凈資產5,403,227千美元、營業收入2,914,180千美元、凈利潤316,434 千美元；2017年6月30日未經審計總資產10,801,650千美元、凈資產 5,945,084千美元、營業收入1,544,278千美元、凈利潤97,529千美元。

我國半導體行業正處于即將爆發的臨界點，2014年6月出臺的《國家集成電路產業發展推進綱要》中提出了具體目標：到2015年電路線寬28納米制造工藝實現規模量產，到2020年14納米制造工藝實現規模量產，而到2030年，集成電路產業鏈主要環節達到國際先進水平。

要實現這一宏偉目標，主要是要解決資金和技術問題。2014 年底獲得中國政府 300 億人民幣產業基金支持。另外，前幾日兆易創新以每股10.65港元的價格認購中芯國際發行配售股份50,003,371股，總金額532,535,901.15港元。

兆易創新稱，公司參與認購中芯國際本次公開發行配售股份，是基于對中芯國際未來發展前景的認可，有助于進一步鞏固雙方的戰略合作伙伴關系。從另一個角度來看，中芯國際在資金方面，有著多方面的來源。

所以，亟待解決的問題是技術。而半導體核心技術僅靠自身摸索短期難見成效，關鍵技術人才的引進是行之有效的快速突破技術短板的方式。這也是中芯國際“三顧茅廬”邀請梁孟松加入戰隊的原因。（10月中旬，中芯國際任命趙海軍、梁孟松博士為中芯國際聯合首席執行官兼執行董事。）

梁孟松有著33年夯實的半導體IC和晶圓制造經驗積累，曾師承FinFET發明人之一的胡正明門下，先后就職AMD、臺積電(16年)和三星(7年)擔任技術研發要職并業績卓著，在行業內已樹立其起強大的影響力;

二是梁孟松對14納米、10納米和7納米 FinFET先進工藝技術的掌握以及管理經驗的諳熟，將直接為中芯國際帶來利好。目前，中芯國際恰逢28納米和14納米的關鍵節點，而梁孟松的加入，將直接加速其14納米工藝的研發進程。

雖然如此，梁孟松能否帶領中芯國際突圍仍面臨不小挑戰。目前中芯國際主要的收益仍來自0.15um-0.18um工藝，最先進的28納米營收目前只占6.6%，而14納米工藝才剛投入研發，主要競爭對手臺積電、三星等已成熟量產14納米工藝及10納米工藝，7納米已開始進入研發階段。

同時，聯電今年Q2也在14納米開始貢獻收入(1%)，28納米的貢獻已經達到了28%。相比之下，中芯國際的差距還很明顯。如何縮短此技術與時間差，是一個很大的挑戰。雖然中芯國際在28納米低端Polysion良率不錯，但在主流28納米HKMG良率方面一直不如預期。

如果中芯國際不能在28納米HKMG、14納米FinFET先進制程追趕上對手，在越來越高難度的10納米和7納米則更難突破。

我們期待中芯國際能夠做出更好的成績。

3如何看待大陸晶圓代工

談起大陸晶圓代工，大家首先想到的肯定是中芯國際，在獲得大基金的投資之后，中芯國際于2016年10月13日宣布在上海開工建設新的12英寸晶圓廠，該項目投資超過675億人民幣，計劃于2017年年底建成，這座工廠計劃使用14nm工藝。

如果能夠如期達成目標，就意味著中芯國際在制造工藝上達到國際先進、國內領先水平。橫向對比的話，臺積電和三星也不過是在2015年前后才實現14/16nm芯片商業化量產。

自中國成立國家集成電路大基金以來，全國各地開始大量投資半導體產業。上海、北京、武漢、合肥、成都、南京等地紛紛新建或擴建晶圓廠。

在2016年11月9日，國家“909”工程二次升級改造——華力微電子二期12英寸高工藝等級生產線項目正式啟動，總投資達387億元，規劃月產能4萬片。初期制程規劃為28納米，并計劃用數年時間逐步走到20、14納米。

大手筆投資的還有紫光集團，在2016年投資1600億元人民幣在武漢開工建設了存儲工廠之后，2017年1月18日，總投資額達2600億元人民幣的紫光南京半導體產業基地及新IT投資與研發總部項目在南京正式簽約。

紫光南京半導體產業基地項目主要產品為3D-NANDFLASH、DRAM存儲芯片等，項目一期投資約100億美元，月產芯片10萬片。除上述兩地工廠之外，紫光還計劃于成都興建12寸廠。

除了中芯國際、華力微電子、紫光集團之外，國內外諸多公司在中國大陸開建晶圓廠。比如德科瑪在淮安規劃2萬片CIS產能，CIS多用于智能手機攝像頭，國內品牌的中高端智能手機的CIS基本被日本索尼壟斷，這個項目有利于提升中國在該領域的話語權。

另外，格芯在成都投建晶圓廠，一直以來備受矚目。11月初，格芯2017技術大會在上海舉行，格芯全球副總裁兼中華區總經理白農表示：“格芯成都工廠作為與成都市 共同合作的晶圓制造基地，正在以驚人的速度實施建設。從今年年初項目宣布啟動，到之后的破土動工以及9月份的上梁儀式，成都工廠的建設再一次見證了中國速度。”

在9月初舉行的2017北京微電子國際研討會上，魏少軍教授表示，目前中國新建的12英寸生產線共26條，占全球計劃建設的12英寸生產線的42%，全部建成后，中國大陸的全部產能將達到111.4萬片/月。

前段時間，臺積電3納米制程新廠確定落在***南科。當時張忠謀在接受媒體采訪是表示，目前中國大陸芯片代工技術仍不成氣候，可能需要花好幾年的時間才有機會達到臺積電的技術門坎，主因是沒有業內企業愿出售自身擁有的領先技術。

代工業務經歷了30多年的高速增長，人才、先進工藝和產能一直以來都是晶圓廠的核心業務。短期來看，中國的晶圓廠全部建好，也只能滿足全球約45%的產能。如果站在未來來看，跟隨摩爾定律走勢，未來晶圓廠的業績增長可能會有所改變。

另外，中國半導體教父之稱的張汝京博士協同大批合作伙伴，上月在廣州投資68億元建設協同式芯片制造（CIDM）項目，是否會引領下一個業務模式的興起，也很受業內人士關注。