台积电正在成为欧洲IDM的“噩梦”?

传统的车用IC,主要都是由在地IDM提供的。美国以TI和微芯为代表,日本有瑞萨,欧洲则是NXP恩智浦、STM义法半导体、Infineon英飞凌⋯⋯IDM模式就是,从设计、晶圆制造到封测,从上做到下、一手全包的业务模式。上述公司都不约而同在差不多时间放弃推进制程,也在差不多的时间,淡出消费电子产品,主攻车用及军工等特殊市场。
 
在台积电赚到钱后,拼命投入研发、推进摩尔定律的同时,这些IDM则大多忙著四处收购、巩固地盘。由于缺乏先进制程,这些公司少数需要先进制程的芯片只能委外(当然主要只能找台积电),甚至在成熟制程产品,当遇到技术或产能不足,他们也开始委託外部专业晶圆代工厂生产。这就是所谓Fablite(轻晶圆厂)的商业模式。
 
2020年初,全球疫情开始扩散,初期需求急冻,车厂开始对供应商大砍单,有些车厂半导体订单甚至直接砍到零。没想到,车市需求很快回温,但回头急催车用芯片时,车厂赫然发现,由于疫情带动居家上班上课风潮,消费电子需求大爆发,半导体市场早已大缺货,车厂根本排不上订单队伍。车子可以整车做好,但即使只缺以区区几块美金计价的几颗关键芯片,车子根本无法出厂。
 
这是平常喊水会结冻的大车厂完全无法想像、毫无准备的情况!
 
经此一役,全世界汽车厂都学乖了,本来大家都以丰田汽车零库存策略为师,被教训过后,现在车厂都知道,车用芯片绝对不能零库存,否则会有可怕的灾难后果。
 
微控制器MCU (Micro Controller Unit),又称单芯片微电脑(single-chip microcomputer),是将 CPU、记忆体、电源管理芯片等不同功能整合起来,同时具备运算和记忆功能,应用层面广泛,应用最多在消费性电子产品,车用电子也是MCU很重要的市场。
 
一来是因为系统复杂,二来可能是安全的考虑,车用半导体架构通常没有一颗IC扮演指挥整车的大脑角色。车用电子在不同功能各有不同的子系统,这些子系统都需要指挥运作的中枢,也就是MCU,业内对车用电子更常惯称ECU(Electronic Control Unit)。
 
车用因为安全考虑,相对消费电子,车用半导体技术推进相对保守、缓慢。所以目前欧洲车用半导体厂,制程主要只到40/55纳米的成熟制程。疫情爆发,2020下半年开始全球半导体产能吃紧,车用IC大缺货,导致美国、日本、德国、欧盟等政府,都来台湾拜託求产能配额,车用最缺的就是他们原本40/55纳米制程的MCU。
 
车子因为缺芯片而出不了货,对台湾只是少卖几颗芯片,无关痛痒,但对汽车生产大国的影响非同小可,这可是会动摇国本的大事。影响的不只是车厂,还波及周边庞大的汽车产业卫星工厂供应链,这可是会直接衝击国家GDP、失业率的大灾难。
 
在疫情之前,车用其实是非常具有地域性又排外的市场。全球车用MCU 产量超过八成集中在六大厂,包括恩智浦、瑞萨、意法半导体、英飞凌、微芯及德州仪器。台积、联电做车用半导体相对偏少,在全球还排不上供货主力。
 
经过一场疫情,全世界发现只有台积、联电这样的超大产能专业晶圆代工厂可以快速拉货,两家因此顺势在车用市场大练兵,渐渐加入车用供货主力行列,这个意外的发展,其实是被车厂跟各国政府跪出来的。
 
现在台积电去德国盖厂,是28/22纳米成熟制程,在欧洲很可能已经是最先进制程了(虽然这点我没有百分百确定)。无论如何,台积这个厂的车用产品,无论产品组合、规格、良率,轻鬆打爆欧洲现有IDM,绝对是肯定的。

随著车用电子的进化,未来一定会用到更多先进制程,但现在28纳米被视为可预见未来车用主流的甜蜜点,未来几年对欧洲车厂已大致够用。引述台积电总裁魏哲家最近的发言:“车用芯片有八成是一般芯片,适合28纳米以上制程;其馀两成才是ADAS(自动驾驶系统)等先进芯片,可能要14纳米以下的制程生产。”
 
当然IDM对车厂当然还是很重要,因为台积电不做设计,欧洲IDM是台积电的直接客户,车厂是间接客户。台积电的车用芯片是出货给帮忙设计欧洲IDM,再给欧洲车厂,所以,这些IDM设计部门是台积电的客户,只是他们的晶圆制造未来一定会承受台积电一路推进的衝击。未来台积电在欧洲车用的市占率走高,已是趋势,已经走向Fablite轻晶圆厂模式的IDM,市占率继续轻下去会变成什麽呢?
 
台积电跟当地IDM是既合作又竞争的关係。台积电去各国设厂,不只是各国政府的政治力介入促成,最主要还是由于当地厂商的迫切需要。台积电欧洲设厂,其实就是回应当地直接客户IDM、间接客户车厂的共同需求,这部分是共生共存的。
 
模拟一下台积电德国设厂后,未来欧洲车用市场的可能衝击:
 
28纳米轻松碾压现有IDM的产品,良率更好效率更高、耗电更低、相同规格成本更低,再来连产品规格都会被快速推进。

现在多颗独立的MCU,未来有可能被渐次整合,颗数减少,但每一颗的功能变强,将车用电子推进到下一个世代。这对车厂来说是福音,但对现有IDM绝对是个噩梦。
 
已经可以预见,这些IDM未来(其实现在已经开始 )最大的纠结是,到底要不要加码投资盖厂、追台积电的制程?
 
盖下去无法竞争,只是让自己的投资变成尾大不掉的包袱;不盖厂让台积电独走,未来势必成就台积电一个人的武林⋯
 
台积电欧洲设厂,怎麽废掉当地晶圆厂的武功?剧情就是这么朴实无华。
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