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反思“中兴芯片之殇”前,先了解重塑芯片行业的无厂模式

2020-12-11 10:24:37

HMS从无厂商业模式的演进,芯片行业遵循的是开放合作,生态共荣的路径。全球芯片产业格局的改变,尤其对亚洲高科技的发展大格局产生了很大影响。然而如今美国政府的一纸禁令,无疑使芯片产业的未来有了更多的变数……

【编者按】本文转载自公众号“中欧商业评论”,原文全文刊载于《中欧商业评论》2017年1月刊,本文有删减。在此编辑,供行业人士参考。

本文作者:Sumita Sarma,堪萨斯城密苏里大学创新创业博士;孙黎,美国洛厄尔麻省大学Manning商学院创业与创新副教授。译者:刘小萌。


芯片行业一直是高科技最关注的焦点。过去的40年里,芯片行业里兴起的“无厂商业模式”(即芯片企业在没有制造部门的情况下运营),帮助了高通、联发科、英伟达(Nvidia)等公司兴起,打破了原有主流的垂直整合模式(即集设计、制造、测试、组装、包装、营销等活动为一体的模式)。例如Intel、IBM、德州仪器、摩托罗拉等公司的集成IDM模式,在很大程度上改变了全球芯片产业的格局,尤其对亚洲高科技的发展大格局有很大的影响。

这个商业模式是如何产生,如何演化,如何创造出生态系统的?我们先从行业演化的大历史出发,试图发现商业模式竞争的规律。

无厂商业模式演化的四阶段

我们发现,新商业模式的发生,往往会有分化、动员、合法化和共生四个阶段。在过去的30多年中,芯片业一直有各种危机出现,但这些危机也催生新的格局与创新机会,改变供需的经济法则,从而使无厂商业模式不断演化。

分化阶段 (1980~1990)创造独特价值

1947年12月23日,美国贝尔实验室发明了晶体管,在商业上用于面向听障群体的产品中。然后,集成电路于1959年在美国面世并投产,当时主要用于军事和航天计划。芯片公司大都采用了纵向集成的 IDM(集成器件制造商)模式,这种模式到80年代经历了重要危机:制造成本不断上升;日本公司密集资本进入DRAM(动态随机存取存储器)市场,比美国公司赢取更多的竞争优势;设计成本大幅上升,市场逼迫公司推出更快速、更廉价的芯片。

德鲁克在1964年发表的一篇文章,认为公司应该只投资于能够真正增加价值的经营活动,并将其他的所有业务外包出去。但早期IC设计公司很难让当时的集成器件制造商为它们制造芯片,因为集成器件制造商是它们的竞争对手,并且不会优先制造这些订单。

1984年,赛灵思联合创始人伯尼·冯德施密特(Bernard Vonderschmitt)宣布“如果我要成立芯片公司,那就一定是无厂商业模式的公司”。冯德施密特曾在美国无线电公司和智陆供职多年,积攒了丰富的技术和管理经验,那时候,他已经准备好在自有的芯片公司推出全新的FPGA(现场可编程门阵列)创新成果。他之前的雇主美国无线电公司(现已卖给了TCL)否决了他的理念,因为美国无线电公司不相信新设计,也不相信新的商业模式。

冯德施密特没有坐以待毙,他与日本精工就FPGA的制造进行谈判,提出将FPGA的未来部分利润分给精工。精工接受了这份合同,而这也使精工能充分利用产能,补偿资本设备和维护成本,还提升了芯片成品率。冯德施密特认为,IC设计公司不是昙花一现,这种简化结构非常适合当今喧嚣骚乱、瞬息万变的市场。转向无厂商业模式使赛灵思得以专注于公司最擅长的工作——可编程逻辑器件的设计和营销。IC设计公司和代工厂之间的关系必须是基于相互信任、让双方互惠互利的长期关系。

不久之后,Chips and Technologies和高通也凭借自身在无形资产方面的独特资源和能力,采用了类似的轻资产模式。虽然这些IC设计公司因为不遵守公认制度惯例而受到集成器件制造商的排斥,但它们突破常规的例子为具有创业精神的设计公司打下了基础。

与此同时,从美国留学归来的张忠谋博士于1987年协同台湾地方政府创建台积电,开始提供芯片代工服务。对于IC设计公司而言,台积电就是它们“自己的”制造工厂。“IC设计-代工厂”的合作关系不仅确保了IC设计公司在市场上的创新地位,还对知识财产权提供了更强的保护——IC设计公司要将“设计蓝图”转交给芯片厂,而之前,这样的举措往往会导致产生复制、IP(知识产权)盗窃和竞争的威胁。

因此,无厂商业模式兴起的背后有多重原因:环境危机给芯片公司带来的重重压力,新芯片公司资本投入高等门槛,现有集成器件制造商不愿为规模较小的芯片代工竞争对手生产芯片,早期芯片代工倡导者在初期阶段的夺权战略……都为一次商业模式的颠覆与革命创造了沃土。

动员阶段 (1991~2000)打造合作群体

在这个阶段,芯片行业的机遇结构发生了根本性的变化,“IC设计—代工厂”联盟已经证明是一种强大且互惠的模式。这时候,就迫切需要有专业行业协会来统一为芯片代工群体发声、作为它们的身份代表。1994年2月中旬,一家芯片代工初创企业的首席执行官罗伯特·佩珀(Robert Pepper)与8家设计公司的创业者及投资者关系顾问周蒂·雪尔顿(Jodi Shelton)在加利福尼亚州坎贝尔成立名为“无厂芯片联盟”(FSA) 的全新行业联盟,创始成员有40人。

为什么这些领导者群体不愿加入已有的SIA(芯片国际协会)呢?SIA协会被当时的芯片业核心精英所控制,核心成员包括Robert Noyce(英特尔)、John Welty(摩托罗拉)、Jerry Sanders (AMD)和Charles Sporck(美国国家芯片公司),可谓实力卓著,但都是集成IDM公司,激烈反对无厂商业模式。

FSA为此独立,开始游说和影响了若干政治决策。1984年颁布的《芯片保护法》(SCPA)通过确保知识产权保护而进一步助长了芯片代工群体的实力。这些新的制度进一步保护了受到争议的无厂商业模式。

同时,FSA和芯片代工先驱者的努力导致芯片业上各个增值活动的模块化,制造、RTL(一种数字)设计、合成、验证与确认、设计、测试、组装,以及软件设计等各个模块化也意味着专业化,外包方案让IC设计公司得以专注于自己的核心能力,将非核心活动分拆给合作伙伴。

按照摩尔定律,设计复杂性不断上升,因此在尖端节点上,行业可以将价值数十亿美元的晶体管计算机系统与单个芯片集成;而按照洛克定律,每个芯片制造单位的成本每四年翻一番。从本质上,摩尔定律和洛克定律都导致了高水平的公司间合作,而这又反过来帮助IC设计公司在新技术和新市场渗透方面保持创新。

在这一阶段,凭借仅仅200万美元的投资,就可以轻松组建IC设计公司,并且只要公司与生态系统中各类制造合作伙伴和支持服务保持密切合作,就可以盈利,这直接催生了硅谷风险投资的大举涌入。

“芯片代工-代工厂”的联盟还创造了一个可获得社会资本的适应性生态系统。除了投资者外,针对知识产权保护和设立基金的律所也开始成立,为芯片代工群体服务。政府、高等学府和客户等其他社会形式的社会资本通过移除制度壁垒、培训技能娴熟的工人和为支持计划提供资金而协助了无厂商业模式的发展。

对于IC设计公司的成功而言,社会基础设施至为关键。凌云逻辑于1995年率先突破了10亿美元收入大关。联华电子于1995年从集成器件制造商转型为纯芯片代工厂等事件也进一步强化了无厂商业模式。到1997年,FSA的成员超过100家,FSA与国民银行蒙哥马利证券公司 (NMS) 联合发布了NMS/FSA 芯片代工股票指数(FABLSSM指数)。

合法化阶段(2001~2010)对手反戈

无厂商业模式的合法性来自政府、行业协会和专业团体共同创造的各种规则和法规。在这个过程中,行业协会扮演着重要角色。为了促进IC设计公司和纯芯片代工厂之间的整体关系,FSA在理事会上给予了台积电一个席位。FSA还聘请投资银行摩根士丹利来创建定期的芯片需求预报,推出NMS/FSA芯片代工指数,以便引导投资。该行业协会举办各种全球会议,包括芯片生态系统峰会和全球领导力峰会,并不断在中国、印度、日本和欧盟扩大影响力。

行业协会在启动宣传活动、宣扬其主张、通过集体行动游说政治人物方面扮演着关键角色。它们还可以促进成员制定规管条例和法规,以便吸引政府、高等学府、研究所和风投公司与它们合作。

在此阶段,技术要求、更小的门尺寸、更大的芯片以及后续的竞争导致芯片公司每年为采纳尖端工艺技术节点的投资增加约20%。此外,设计成本的上升也导致现有企业推出的新设计减少。除了大型企业英特尔、德州仪器、台积电、东芝和三星之外,其他集成IDM制造商多年亏损,由于不堪忍受设计和内部制造的双重成本,许多集成IDM制造商要么破产,要么向无厂商业模式投降。这也促成了无厂商业模式的规范和认知合法性。