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無廠半導體公司

ic設計公司
（重定向自無晶圓廠半導體公司）

无厂半导体公司（英語：fabless semiconductor company）是指只從事硬件芯片的电路设计，後再交由晶圆代工厂制造，並負責銷售的公司。由于半导体器件制造耗资极高，將積體電路產業的设计和制造两大部分分開，使得无厂半导体公司可以将精力和成本集中在市场研究和电路设计上。而专门从事晶圆代工的公司则可以同时为多家无厂半导体公司製造生產，尽可能提高其生产线的利用率（英语：Capacity utilization），並將資本與營運投注在昂貴的晶圓廠。「无厂半导体公司－晶圆代工模式」的概念最初是由Xilinx的伯尼·冯德施密特（英语：Bernard V. Vonderschmitt）和C&T的戈登·A.坎贝尔（Gordon A. Campbell）所提出。[1]

与「无厂半导体公司－晶圆代工模式」相對的半导体生產模式为「整合元件製造」（通稱為IDM），即一个公司包办从设计、制造到銷售的全部流程，需要雄厚的运营资本才能支撑此營運模式，如英特尔。另一方面，三星电子虽然具有晶圆厂，能制造自己设计的芯片，但因為建廠成本太高，它同时提供代工服务[2]。原本為IDM的AMD則在2009年將晶圓製造業務獨立為格芯（GlobalFoundries），而轉型為無廠半導體公司；只負責設計電路，不負責製造、銷售的公司則稱為IP核公司，如ARM。

歷史

在1980年代以前，半导体业界流行垂直整合的生产模式。半导体公司拥有并运营各自的晶圆制造，并独立进行器件工艺制程的科研改进。这些公司常常还包揽了芯片制造出来后的组装、测试、封装等后续工作。在同一时期，一些小型公司开始成长，这些公司擅长芯片的集成电路设计。和许多其他工业制造行业的情况类似，半导体器件制造是以其及其昂贵的成本和及其尖端的科技要求，成为了半导体行业小型公司发展初期的主要障碍。例如，整个流程其中光刻步骤所用到的光刻机一项就耗资极大。根据美国国际贸易委员会的一份报告，2005年世界头号半导体生产设备提供商ASML制造的光刻机单台售价就高达1,520万美元。[3]工艺制造厂如果大公司只生产自己公司设计的芯片，造成的结果是高额投入的设备产能得不到充分利用，从而带来巨额亏损。小型公司开始和这些工艺制造部门合作，利用他们能提供的制造能力。這種情況使無廠半導體公司-晶圓代工廠的合作模式應運而生，1987年由张忠谋创立的台积电是第一家专门进行晶圆代工的公司[4]。有了晶圆代工制造能力的保证，无厂半导体公司得以逐渐成长。1994年，由若干无厂半导体公司高层管理组成的无厂半导体协会（Fabless Semiconductor Association）成立。[5]无厂半导体协会成立之初，真正的无厂半导体公司还只有Cirrus Logic、Xilinx、Adaptec，且各自收入勉强超过2.5亿美元。而在1990年代，诸如輝達、博通这样的无厂半导体公司逐渐崛起，推动整个计算机硬件的升级换代。

優勢

「无厂半导体－晶圆代工」合作的半導體生產模式將晶圓製造與設計兩項困難的業務分工，使得各自的基金與技術集中。在半導體微縮技術（microform）越來越先進的年代，興建最頂級製程的大型晶圓廠往往動輒百億美金，一般公司無法負擔，產線建立後也要承擔巨大的風險，若是因市場變化、供需失衡使晶圓廠產能無法填滿，鉅額的折舊費用就是公司營運的巨大負擔。2009年，超微半导体不堪虧損，将其晶圆制造厂和设计部门分拆，獨立出來的晶圓製造業務與阿布達比創投（英语：Advanced Technology Investment Company）（ATIC）合資，成立格罗方德。[6]2014年底，IBM也因自用晶圆厂的长期亏损，而且製造技術相对落后，向格罗方德支付15亿美元與專利使用權使其接收IBM旗下的晶圓製造設備[7]。與之相比，無廠半導體與晶圓代工公司則在行動通訊業務蔚為主流的今天，營業額有了巨大的成長[8]。

世界無廠半導體公司營收排名

2020

2020年度全球營收前5的無廠半導體企業[9]
排序 公司 地區 營收（百萬美元）
1 高通（Qualcomm） 美國 19,407
2 博通（Broadcom） 美國 17,745
3 輝達（NVIDIA） 美國 15,412
4 聯發科技（MediaTek） 台灣 10,929
5 超微半導體（AMD） 美國 9,763

2019

2019年度全球營收前5的無廠半導體企業[10]
排序 公司 地區 營收（百萬美元）
1 博通（Broadcom） 美國 17,246
2 高通（Qualcomm） 美國 14,518
3 輝達（NVIDIA） 美國 10,125
4 聯發科技（MediaTek） 台灣 7,962
5 超微半導體（AMD） 美國 6,731

2018

2018年度全球營收前10的無廠半導體企業[11]
排序 公司 地區 營收（百萬美元） 較2017年成長
1 博通（Broadcom） 美國 21,754 ▲15.6%
2 高通（Qualcomm） 美國 16,450 ▼4.4%
3 輝達（NVIDIA） 美國 11,716 ▲20.6%
4 聯發科技 台灣 7,894 ▲0.9%
5 海思半导体 中國大陸 7,573 ▲34.2%
6 超微半导体（AMD） 美國 6,475 ▲21.5%
7 美滿電子科技（Marvell） 美國 2,931 ▲21.7%
8 賽靈思（Xilinx） 美國 2,904 ▲17.3%
9 联咏科技 台灣 1,818 ▲17.6%
10 瑞昱半导体 台灣 1,519 ▲10.9%

2017

2017年度全球營收前10的無廠半導體企業[12]
排序 公司 地區 營收（百萬美元） 較2016年成長
1 高通 美國 17078 ▲11%
2 博通 美國 16065 ▲16%
3 輝達 美國 9228 ▲44%
4 聯發科技 台灣 7875 ▼11%
5 蘋果電腦 美國 6660 ▲3%
6 AMD 美國 5249 ▲23%
7 海思半導體 中国大陆 4715 ▲21%
8 賽靈思 美國 2475 ▲7%
9 美滿電子科技 美國 2390 ▼1%
10 紫光集團（含旗下展訊、銳迪科） 中国大陆 2050 ▲9%

2013

2013年度全球營收前25的无厂半导体企业[13]
排序 公司 地區 營收（百萬美元） 較2012年成長
1 高通 美國 17211 ▲31%
2 博通 美國 8219 ▲5%
3 AMD 美國 5299 ▼2%
4 联发科技 台灣 4587 ▲36%
5 NVIDIA（英伟达） 美國 3898 ▼2%
6 美满电子科技 美國 3352 ▲7%
7 LSI公司 美國 2370 ▼5%
8 賽靈思 美國 2297 ▲5%
9 Altera 美國 1732 ▼3%
10 Avago 新加坡 1619 ▲9%
11 聯詠科技 台灣 1398 ▲11%
12 海思半導體 中国大陆 1355 ▲15%
13 晨星半導體 台灣 1136 ▼11%
14 展訊 中国大陆 1070 ▲48%
15 CSR公司 英國 961 ▼6%
16 瑞昱半導體 台灣 951 ▲14%
17 Dialog半导体（英语：Dialog Semiconductor） 德國 903 ▲17%
18 凌雲邏輯（英语：Cirrus Logic） 美國 772 ▲8%
19 奇景光电 台灣 771 ▲5%
20 Silicon Laboratories（英语：Silicon Laboratories） 美國 580 ▲3%
21 MegaChips（日语：メガチップス） 日本 577 ▲4%
22 陞特公司（英语：Semtech） Semtech 美國 555 ▲7%
23 PMC-Sierra（英语：PMC-Sierra） 美國 508 ▼4%
24 Semtech（英语：Semtech） 美國 438 ▲9%
25 Microsemi（英语：Microsemi） 美國 433 ▼4%

2012

2012年度全球營收前25的无厂半导体企业[13]
排序 公司 地区 營收（百萬美元）
1 高通 美國 13177
2 博通 美國 7793
3 AMD 美國 5422
4 NVIDIA 美國 3965
5 联發科技 台灣 3366
6 美满电子科技 美國 3144
7 LSI公司 美國 2506
8 賽靈思 美國 2196
9 Altera 美國 1783
10 Avago 新加坡 1479
11 晨星半導體 台灣 1271
12 聯詠科技 台灣 1256
13 海思半導體 中国大陆 1178
14 CSR公司 英國 1025
15 瑞昱半導體 台灣 836
16 Dialog半导体（英语：Dialog Semiconductor） 德國 774
17 奇景光电 台灣 737
18 展訊 中国大陆 725
19 凌雲邏輯（英语：Cirrus Logic） 美國 714
21 Silicon Laboratories（英语：Silicon Laboratories） 美國 536
22 MegaChips（日语：メガチップス） 日本 553
23 PMC-Sierra（英语：PMC-Sierra） 美國 531
24 陞特公司（英语：Semtech） 美國 518
25 IDT 美國 497

2011

2011年度全球營收前25的无厂半导体企业[14]
排序 公司 地區 營收（百萬美元） 較2010年成長
1 高通 美國 9910 ▲38%
2 博通 美國 7160 ▲9%
3 AMD 美國 6568 ▲1%
4 NVIDIA 美國 3939 ▲10%
5 美满电子科技 美國 3445 ▼4%
6 联发科技 台灣 2969 ▼17%
7 赛灵思 美國 2269 ▼2%
8 Altera 美國 2064 ▲6%
9 LSI公司 美國 2042 ▲26%
10 安华高科技 美國 1341 ▲13%
11 晨星半导体 台灣 1220 ▲15%
12 联咏科技 台灣 1198 ▲4%
13 CSR 英國 845 ▲5%
14 意法-爱立信 瑞士 825 ▼28%
15 瑞昱半导体 台灣 742 ▲5%
16 海思半导体 中国大陆 710 ▲9%
17 展讯 中国大陆 674 ▲95%
18 PMC-Sierra（英语：PMC-Sierra） 美國 654 ▲3%
19 奇景光电 台灣 633 ▼2%
20 Lantiq（英语：Lantiq） 德國 540 ▼2%
21 Dialog半导体（英语：Dialog Semiconductor） 德國 527 ▲77%
22 Silicon Laboratories（英语：Silicon Laboratories） 美國 492 ▼0.4%
23 MegaChips（日语：メガチップス） 日本 456 ▲35%
24 Semtech（英语：Semtech） 美國 438 ▲9%
25 SMSC 美國 415 ▲5%

参考文献

  1. ^ Xilinx and the Birth of the Fabless Semiconductor Industry (PDF). Xilinx. [2015-01-11]. （原始内容存档 (PDF)于2020-10-31）. 
  2. ^ Apple to stick with Samsung for A8 chip, final manufacturing prep underway - report. Apple Insider. 2014-03-10 [2015-01-11]. （原始内容存档于2019-05-06）. 
  3. ^ Industry Trade Summary - Semiconductor Manufacturing Equipment (page 21) (PDF). USITC. [2015-01-11]. （原始内容存档 (PDF)于2021-01-26）. 
  4. ^ Company Profile. Taiwan Semiconductor Manufacturing Company. [2015-01-11]. （原始内容存档于2017-11-06）. 
  5. ^ Global Semiconductor Association - About Us. Global Semiconductor Association. [2015-01-11]. （原始内容存档于2013-02-19）. 
  6. ^ 2009 Press Releases. GLOBALFOUNDRIES. 2009-03-04 [2015-01-12]. （原始内容存档于2017-03-09）. 
  7. ^ IBM Pays GLOBALFOUNDRIES $1.5B USD to Take Fab Business Off Its Hands 请检查|url=值 (帮助). Daily Tech. 2014-10-21 [2015-01-12]. [失效連結]
  8. ^ Nine of the Top 20 Semiconductor Suppliers are Forecast to Register Double-Digit Growth in 2014!. IC Insights. [2015-01-12]. （原始内容存档于2019-09-13）. 
  9. ^ Revenue of Top 10 IC Design (Fabless) Companies for 2020 Undergoes 26.4% Increase YoY Due to High Demand for Notebooks and Networking Products, Says TrendForce. Semiconductors. TrendForce (新闻稿). 2021-03-25 [2021-08-29]. （原始内容存档于2022-04-07） （英语）. 
  10. ^ Manners, David. Fabless revenues fell 4% in 2019. Electronics Weekly. 2020-03-23 [2021-01-15]. （原始内容存档于2021-01-21） （英语）. 
  11. ^ 全球前10大无晶圆厂IC设计公司排名一览. [2019-05-31]. （原始内容存档于2019-08-02）. 
  12. ^ Fabless IC Company Sales Top $100 Billion for First Time Ever. [2018-01-12]. （原始内容存档于2020-07-12）. 
  13. ^ 13.0 13.1 Taiwanese and Chinese Companies Represented Five of Eight Fastest Growing Top-25 Fabless IC Suppliers in 2013. [2015-01-12]. （原始内容存档于2020-10-24）. 
  14. ^ U.S.-based Companies Held 12 of the Top 25 Fabless Spots in 2011. [2013-12-27]. （原始内容存档于2020-10-24）. 
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