半導體基礎系列 (1) 半導體產業鏈
我形容半導體是古老的行業,很多公司都已經營運數十年,才有今天的成就。例如 Intel成立於1968年,台積電成立於1987年。相反地對比科網類公司主要提供軟件服務,例如Facebook是2004年創立,不足廿年已經登上全球十大巿值公司。
公司有較長營運歷史,可以看到過去業務/收入/盈利是如何,如何經歷大大小小順境逆境,而且隨着時代進步,有實力的公司沒被淘汰,反而是越變越強,公司做到反覆而增長的長期效果。長線投資者就是去找出這些優質而有持續增長潛力的公司。
以下分享我硏究半導體中的邏輯晶片,産業鏈的重要環節,並列出一些比較著名的公司。記憶晶片比較標準化,沒有太多想談。
晶片設計軟件
提供晶片設計過程中使用的軟件 (EDA)。
Synopsys (SNPS)
Mentor Graphics (MENT)
晶片生産設備
提供晶片生產過程中所使用的器材。
Applied Materials (AMAT)
Lam Research (LCRX)
晶片檢測設備
提供晶片檢測器材,以確保已經出產出來的晶片的可靠度和良率。
KLA-Tencor (KLAC)
晶片IP授權
半導體IP (Intellectual Property),公司研究出來的東西擁有版權,公司本身不用去生産晶片。其他晶片公司要付版權費就可以用此IP設計放進自己的設計之中。Arm是採用此Business Model的最佳代表。我視此IP業務都是類似晶片設計的一種,只是利用設計可以賺取版權費,而不需要去直接用作生産。有一些晶片設計公司,亦有出售IP。
Arm
晶片設計
利用晶片設計軟件去做出晶片設計,完成後的設計會交給下一個環節去生產晶片。
晶片製造
收到晶片設計,利用晶片生產設備去生產晶片。
晶片封裝與測試
以特定物料包装已經生產出來的晶片,以確保晶片運作時不受外界環境影響。在封装前和封装後都要進行測試,以確保生產過程的品質,及封装過程沒有引起其他問題。
日月光 (3711,ASX)
更多詳情
- 半導體產業鏈的每一個環節,一環緊扣一環,上游下游互相有細緻分工,同時又互相依賴。一個例子,ASML在發展最先進的EUV光核機之時,Intel / Samsung / 台積電入股ASML支持,以確保未來可以最快獲得EUV光刻機設備,它們是ASML的股東,同時又是ASML的顧客。上游下游有點像形成一個集團式壟斷。
- 行業十分集中,每個環節通常有兩至三間龍頭企業。近年有一個變化,越來越多公司參予晶片設計。
- 一條龍式 VS 設計+代工生産。Intel是傳統一條龍式 (IDM, Integrated Device Manufacturer),同時負責晶片設計和製造。晶片代工生産模式是由台積電發明,例如Nvidia/AMD負責晶片設計,由台積電去代工生産。Samsung有做代工生產,同時又有做一條龍式。AMD原本都是做一條龍式,後來把晶片製造業務分拆出售,成為Global Foundries去做代工生産。
- 一粒晶片生産,要經完成了晶片設計初稿,生産出試作品(Prototype),再去測試,把問題改正及優化,一個cycle約需時6至9個月。如果當中品質控制得不嚴謹,增加以上cycle的次數,大大延長產品推出市場時間。
- 良率在生產晶片過程之中,是致勝其中一個關鍵。
- 晶片製造公司在先進製程上尤如軍備競賽,投入大量資金,購買先進器材,例如:光刻機,研發最新技術,期望用最快的時間推出市場,接受客户訂單,生産過程令公司得到寶貴經驗,本身技術再優化,所得盈利支持公司去研發更新技術,形成良性循環令公司成長。相反如果做不到快人一步,即使研發到相同技術,會容易跌入減價戰的命運,拉低毛利率,甚至取回硏發投資成本是疑問,形成惡性循環。
以上不是投資建議,只是我對半導體行業的一些認知,其中資料可能不完全。希望大家在看完本文會有更多背境資料,有助去了解我的blog内其他半導體相關文章,歡迎大家留言討論。
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