認識半導體產業

認識半導體產業

前言

在台灣,半導體是個舉足輕重的產業,傳統上來說,半導體產業可以分為三種商業模式,IDM、Fabless、Foundry。IDM( Integrated device manufacturer)為垂直整合製造商,從設計、生產、封測、銷售都是一手包辦;Fabless為無廠半導體製造商,主要負責IC設計及銷售;Foundry為晶圓代工廠,在接收他家半導體公司的訂單委託之後,只專注於將半導體製造。本文將以這三種基本劃分,介紹半導體產業的商業模式。

認識半導體

在介紹商業模式之前,我們必須知道半導體如何被製造,我們常聽到的晶片(Chip)其實是積體電路(Integrated Circuit,簡稱IC)的俗稱,而半導體是積體電路製造的原料,現代許多電子裝置幾乎都仰賴半導體,半導體的生產簡單來說會經過以下三個流程:IC設計➡️IC製造➡️封裝測試

IC設計

工程師必須先知道要如何製作晶片,才可以生產,就好比在建造房子之前,必須有房屋架構的藍圖,晶片的架構相當複雜,一個微小的晶片當中都至少包含數億以上的電晶體。晶片也就不同的用途有許多種類,像是提供圖像處理的GPU,提供電腦中心運算的CPU,提供資料儲存的記憶體等等,工程師會依據市場的需求、晶片的用途,設計出合適的晶片。晶片的效能、散熱、功耗等等,皆考驗著IC設計工程師。

IC製造

那知道晶片怎麼製作之後,現在就可以來生產晶片了,然而晶片設計出來是一回事,但有沒有辦法量產又是一回事了,晶片生產的技術要求以及資本要求相當高,建造生產廠房需要相當龐大的資金,另外良率的維持是相當重要,總不能設計出高規格晶片,製造出來品質卻參差不齊。這樣的困境讓新的商業模式得以誕生,稍後會再做說明。

封裝測試

晶片生產完成後,最後一部就是封裝以及測試,晶片出廠後必須先檢驗是否能正常運作,將不良品去除。接著進行封裝,將晶片包裝起來,保護晶片免於灰塵、水氣等外界污染影響。封裝完成後必須再次測試,確保晶片沒有受到封裝影響品質,檢驗晶片的良率。

半導體的商業模式

IDM

IDM(Integrated device manufacturer)為垂直整合製造商,此商業模式也是最早出現的模式,將半導體的設計、生產、封測、銷售都一手包辦,此商業模式門檻相當高,需要龐大的資金才可以支撐營運,並不是每個公司都有資金去維持這種模式,然而也因為垂直整合的特性,可以完整優化上下游的製造流程,世界前幾大的半導體公司多半也都是以IDM模式營運。

世界上著名的IDM公司有intel、三星、德州儀器;台灣的IDM廠有旺宏(2337)、華邦電(2344)等。

Fabless

因為半導體製造的高資金門檻,讓垂直分工的商業模式油然而生,專職於半導體設計的公司稱作Fabless,因為沒有生產廠房的特性,也被稱作無廠半導體公司,而無廠半導體公司又可分為IC設計和IP設計。

IC設計包辦了晶片的設計以及銷售,此模式的好處在於,廠商可以專注在市場的研究和電路的設計,不需要花費資金去建造生產廠房,然而設計出來的晶片能否被製造出來,品質又是如何,就必須考驗代工廠的能耐了。

世界上著名的IC設計公司有高通、博通、Nvidia、蘋果、AMD;台廠則有聯發科(2454)、聯詠(3034)、瑞昱(2379)等。

IP設計(Intellectual property)為矽智財公司,這類廠商只負責電路的設計,不負責銷售,他們的盈利來源主要是將設計的藍圖販售給其他半導體廠商,再收取權利金,比如說ARM就是世界著名的IP設計公司,蘋果近年推出的M1晶片就是基於ARM架構設計的晶片。

台灣著名矽智財公司則有智原(3035)、創意(3443)等。

Foundry

Foundry為半導體製造商,不參與晶片的設計,接受無廠半導體公司(或是IDM公司)委託訂單,專職於半導體的製造或是封測。台積電可說是第一個開創半導體專業代工模式的先驅,改變了過去半導體的商業模式,促成了Fabless-Foundry專業分工模式的誕生。

Foundry的好處在於,不須承擔銷售的風險,然而需要龐大資金建置廠房,建立新製程的廠房可能需要花費上億元資金,比如台積電在今年初法說會表示,2021年的資本支出為300億美元,而2022年更是預估上看400億美元。

世界上著名的代工廠有台積電(2330)、聯電(2303)、GlobalFoundries;封測廠有日月光(3711)、Amkor、長電科技。

2021年台灣半導體產業營收排名
2021年台灣半導體產業營收排名

台灣半導體公司產銷組合

在了解半導體供應鏈和商業模式後,我們可以再進一步分析,半導體的製造可以依據晶片的不同用途有不同的種類,比如說Nvidia主要是設計圖像處理器的晶片(GPU)、聯發科所設計的天璣晶片主要作為智慧型手機處理器、華邦電主要業務為記憶體(DRAM)的垂直整合製造,然而在面對網路上雜亂無章的資訊,我們很難去真正的定義一間公司主要的業務為何,對於要做股票研究的人來說,需要一個客觀的數據佐證,才可以產出良好的分析結果,TEJ資料庫當中的產銷組合模組提供了詳盡的數據,讓使用者真正了解一間公司的盈利來源是什麼?佔了多少比重?

資料庫的操作步驟如下:

1️⃣點選台灣財經資料庫➡️TEJ Company DB➡️上市櫃產銷組合(年)

資料庫位置
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2️⃣點選公司➡️TEJ分類➡️半導體➡️確定

半導體產業選取
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3️⃣即可得到半導體產業各公司年產銷資料

半導體公司產銷組合
半導體公司產銷組合

可以從資料庫看到,該公司生產晶片的種類,營運模式為何,占比是多少,在這個資料庫當中都有詳盡的說明,使用者可以透過本資料庫分析,真正的瞭解半導體產業。

結論

本篇文章介紹了半導體產業製造流程和商業模式,另外也介紹了如何使用TEJ資料庫查詢半導體公司的產銷組合,如各位讀者對於此資料庫有任何不清楚或想獲取進一步的操作權限,歡迎來電、來信詢問。

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