導言
近日三星宣布自研GPU，預計2~3年后就能看到三星家的GPU了。三星目前使用的GPU是ARM Mali和Imagination的PowerVR GPU。無獨有偶，就在上個月，蘋果也告知Imagination未來15~24個月后將停止使用其GPU設計。從蘋果、三星、華為以及小米自研CPU，到現在蘋果和三星又要開始自研GPU，搶食GPU芯片市場。面對終端電子產品供應商不斷發(fā)起的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)Fabless的明天會好嗎？
Fabless的發(fā)家史
在半導體行業(yè)主要存在三種商業(yè)模式，分別是IDM、Foundry以及Fabless。IDM（integrate Design manufacture）主要是指集成設計、制造和封裝測試一整條產業(yè)鏈于一體的半導體廠商，主要公司有intel、三星等。而Foundry是指只做芯片加工制造，而不做設計的企業(yè)，如臺積電、GlobalFoundry等。Fabless則是指只做芯片設計而不做制造的企業(yè)，主要公司有高通、Nvidia、博通等。
始于上世紀五六十年代發(fā)明的半導體技術，由于技術新穎，工藝復雜，開始時掌握這門技術的企業(yè)極少，專業(yè)門檻極高。在當時從產品設計到設備材料生產、加工制造技術沒有任何成熟的產品在市場上可供買賣，因此任何一家進入半導體領域的企業(yè)都需要掌握從設計到制造以及封裝測試整條產業(yè)鏈的技術。一開始這些IDM公司都是依附于集團之下，后來隨著市場規(guī)模逐步擴大，此時專業(yè)IDM公司才開始獨立出去。各IDM企業(yè)之間相互競爭，此時就有企業(yè)開始被淘汰，也有企業(yè)將其業(yè)務開始進行分拆，以保持競爭力，從下圖可以看出分拆情況。
隨著IDM競爭越發(fā)激烈，分拆進一步演化，終于在1982年全球第一家專業(yè)Fabless公司LSI Logic成立，五年后全球第一家Pure-play Foundry公司臺積電成立，開啟半導體產業(yè)發(fā)展的重要模式–Fabless+Foundry模式，并開始對IDM公司形成沖擊 。
然而Fabless的發(fā)展歷程也非一帆風順。Fabless剛開始成立時，主要是利用IDM的剩余產能進行設計制造，但是考慮到技術秘密泄露問題，當時Fabless到IDM廠商投片，那叫一個擔驚受怕，總擔心自己的技術秘密會不會泄露。直到后來臺積電的出現，這個問題才得以解決，因為臺積電只做代工，不會與客戶存在任何競爭關系，因此此時的Fabless就特別愿意到臺積電投片。雖然在臺積電在剛開始時工藝上落后了IDM廠有兩代之多，但是隨著研發(fā)的不斷加強，不斷縮小與IDM的工藝差距，到現在臺積電已經同因特爾、三星這樣的IDM廠商達到相同的工藝技術，甚至大有超越IDM廠商趨勢。
早在1994年Jodi Shelton女士與六家Fabless公司的CEO組建無晶廠半導體聯(lián)盟，(Fabless Semiconductor Association，簡稱 FSA，旨在把Fabless模式推向全球化。至2007年12月FSA轉變成全球半導體聯(lián)盟(Global Semiconductor Alliance)，簡稱GSA。至此Fabless發(fā)展達到全新高度。根據2016年全球十大半導體廠商排名，Fabless占據了三席。
Fabless的優(yōu)勢
Fabless能在這么短的時間內發(fā)展如此迅速得益以下四大優(yōu)勢：
第一是憑借快速的設計能力，Fabless在市場上比IDM更快地設計出市場所需要的產品，占得市場先機。IDM由于涉及到整條產業(yè)鏈技術，在市場反應速度上不及Fabless。
第二是Fabless自身設計技術與Foundry制造技術同步發(fā)展，以高通為例，在130納米時高通與IDM之間的差距為24個月，但工藝進步到45納米時差距已經縮短至3個月的差距。
第三是與集成電路設計業(yè)相關配套技術成熟，如FPGA的驗證技術，IP產業(yè)成熟。FPGA驗證技術可用于在芯片流片前提前驗證設計代碼是否正確，有利于提高產品設計的可靠性。而IP產業(yè)成熟意味著市場上可供選擇的IP種類多，可以有效縮短Fabless設計周期。這些對于提升Fabless競爭力具有顯著作用。
第四是由于Fabless是輕資產企業(yè)，其抗風險能力要高于IDM企業(yè)。特別是在進入28nm之后，投資先進制造工藝的成本越來越高，風險越來越高，很多IDM廠商如TI、NXP等紛紛選擇放棄28nm工藝研發(fā)，走fablite路線。
Fabless的劣勢
介紹了Fabless優(yōu)勢，為了全面解析Fabless，下面介紹Fabless的劣勢，至少其包括以下三大劣勢：
第一是嚴重依靠終端電子產品供應商，作為產業(yè)上游企業(yè)，容易受到下游市場的波動而不穩(wěn)定。
第二是面對高昂的設計費用沒有討價還價余地，雖然電子消費產品隨著摩爾定律的前進價格不斷降低，但是代工企業(yè)的代工價格卻始終沒有降低，而且隨著工藝尺寸的降低，設計投入資本越來越高，設計門檻越來越高，這個矛盾也將使Fabless的生存變得更加艱難。
第三是嚴重依賴第三方IP以及第三方設計EDA工具，逐漸喪失設計能力。隨著IC設計的復雜性逐漸增加，Fabless對于第三方IP以及EDA技術的依賴加大，如不加以注意，自身獨特的設計能力將開始逐漸喪失。
當前局勢
盡管當前Fabless取得了驕人成績，在世界前十大半導體廠商中占據三席。但是也應該看到今天Fabless的處境并不樂觀。
去年ADI收購了linear，要知道linear一直是模擬領域的匠才，長期保持著非常高的利潤率。另外一則收購消息是ARM被軟銀收購。在移動領域IP市場占有率高達90%的ARM也選擇被收購。隨著Fabless巨頭不斷地被收購，傳統(tǒng)Fabless正在逐漸失去話語權。
而根據市場研究機構IC Insights的數據顯示，2015年全球芯片供貨商排行榜上，出現了IDM表現勝過Fabless的情況。這種情況在近25年中是第二次出現。2015年出現IDM的表現強于Fabless的原因在于三星手機沒有采用高通的處理器芯片，使用自家設計的Exynos芯片。
不僅面對來自IDM的挑戰(zhàn)，Fabless也面臨著終端電子產品供應商如蘋果、三星、華為、小米等公司的挑戰(zhàn)。面對手機市場越來越嚴重的同質化現象，各大巨頭紛紛開始尋求差異化設計，開始自行研發(fā)處理器芯片。目前蘋果已經進入全球前二十大半導體廠商隊列。如果扣除3家半導體代工廠商，海思也能進入2016年全球二十大半導體廠商隊列。而現在Fabless的GPU設計也在面臨著當初CPU的困境。
再看另一組數據，根據拓璞產業(yè)研究院2016年11月的數據，全球Fabless銷售額于2014年為880億美元，增長7.1%，2015年銷售額為805億美元，下降8.5%及估計2016年Fabless銷售額為775億美元，再次下降3.2%。2015年以及2016年全球半導體銷售額基本持平，而Fabless銷售額卻出現了大幅連續(xù)下滑。
此時有人就在鼓吹，通行數十年的Fabless+Foundry的游戲規(guī)則有可能會被改寫成終端廠商+Foundry的模式。也許沒那么快，但是這個現象不能忽略。
Fabless路在何方
第一Fabless公司必須要尋求突破關鍵IP，實現差異化設計，方能贏得市場，只有狠抓關鍵IP核應用才會有出路。因為隨著IP核在SOC中所占比重日益增加，導致SOC的產品的技術含量越來越低，這就意味著SOC對IP核的依賴程度越高，Fabless的設計能力越低。
第二，廣泛聯(lián)系產業(yè)鏈上下游相關技術廠商，努力打造屬于自己的生態(tài)系統(tǒng)，提升競爭力?，F在單純依靠硬件或軟件征戰(zhàn)市場的生存空間越來越小，廠商與廠商之間的競爭已經升級到生態(tài)系統(tǒng)及產業(yè)鏈的競爭。誰能抓住戰(zhàn)略制高點，誰就能贏得未來。
第三，貼近市場，把握需求。Fabless相對IDM的優(yōu)勢在于其靈活性，能夠快速響應市場需求，而這也是Fabless的核心競爭力。在未來面對越來越多樣化的市場需求，在面對來自終端設備的供應商的挑戰(zhàn)，Fabless需要有更高市場敏感性才有機會勝出。