【導(dǎo)讀】外包之風(fēng)盛行，芯片研發(fā)何去何從？
    Intermolecular公司和SRC公司預(yù)計(jì)將在本周舉行的Semicon West展會(huì)上提出新的研發(fā)倡議，屆時(shí)Intermolecular將發(fā)布關(guān)于存儲(chǔ)器研發(fā)的小規(guī)模生產(chǎn)的報(bào)告，而SRC將描述模擬器件、能源、醫(yī)療和多核等方面的新興項(xiàng)目。這個(gè)報(bào)告的發(fā)布正值人們對(duì)半導(dǎo)體研發(fā)“處于生死存亡之際”抑或是“適應(yīng)隨著時(shí)代的發(fā)展向前邁進(jìn)”激烈爭(zhēng)辯中。  

    IC產(chǎn)業(yè)每年都投入了幾十億美元的資金在研發(fā)上。但近年來由于成本突增，同時(shí)受制于知識(shí)產(chǎn)權(quán)控制，芯片制造商更多地將他們的研發(fā)需求轉(zhuǎn)移給聯(lián)盟、晶圓代工廠和第三方供應(yīng)商。一些觀察家擔(dān)心如果長(zhǎng)期維持這種趨勢(shì)，大部分芯片制造商將停止研發(fā)工作，這個(gè)曾經(jīng)鼎盛一時(shí)的產(chǎn)業(yè)將向那些專業(yè)性的服務(wù)性機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)移。  

    同時(shí)也有一些外包研發(fā)的芯片制造商對(duì)所獲得的回報(bào)不甚滿意。一些批評(píng)者對(duì)這種新興的研發(fā)合作模式是否可行持懷疑態(tài)度。  

    半導(dǎo)體研究公司(SRC)（來自北卡羅來納州的三角創(chuàng)業(yè)園）則對(duì)這種合作模式充滿信心。該集團(tuán)成立于1982年，是幾個(gè)研發(fā)創(chuàng)新倡議的牽頭人。其中一個(gè)是納米電子研究創(chuàng)新聯(lián)盟（NRI），該聯(lián)盟計(jì)劃在15年之內(nèi)尋求論證極限尺寸10納米以下的新型組件。  

    SRC同時(shí)還加大了在“應(yīng)用研究”方面的投入。比如，它已經(jīng)悄悄地和美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)簽署了一項(xiàng)共同研究多核處理器的諒解備忘錄。  

    此外，SRC的總裁兼CEO Larry Sumney透露SRC正在籌建一個(gè)模擬設(shè)計(jì)中心，用以研究模擬和混合信號(hào)技術(shù)在更寬的頻帶范圍的應(yīng)用。同時(shí)還有一個(gè)計(jì)劃正在進(jìn)行中，即課題研究合作（Topical Research Collaboration），該計(jì)劃將首先通過兩個(gè)獨(dú)立項(xiàng)目滿足能源和醫(yī)療研究方面的需要。  

    Intermolecular公司（位于加州的San Jose）同樣也在擴(kuò)張自身的業(yè)務(wù)范圍。去年該公司因推出高效率組合平臺(tái)（High-Productivity Combinatorial platform，HPC）而一炮打響，該平臺(tái)能夠?yàn)楦鞣N工具提供不同的解決方案，對(duì)芯片材料、加工和器件結(jié)構(gòu)方面的研發(fā)還有促進(jìn)作用。公司可以向芯片制造商銷售用于研發(fā)的工具，同時(shí)還可以利用自身的設(shè)備組建研發(fā)產(chǎn)品線。  

    現(xiàn)在，Intermolecular公司已經(jīng)建立了自己的小批量生產(chǎn)研發(fā)線以開發(fā)一系列新興存儲(chǔ)器技術(shù)，例如相變存儲(chǔ)器和resistive RAM。公司CEO David Lazovsky表示公司同時(shí)還在醞釀開發(fā)3D芯片和太陽(yáng)能市場(chǎng)的類似技術(shù)。  

    Intermolecular的業(yè)務(wù)正在蓬勃發(fā)展，2007年有記錄的訂單達(dá)到了5500萬美元。其中一個(gè)客戶本身并沒有研發(fā)系統(tǒng)，而是指定Intermolecular作為它的研發(fā)方。Lazovsky說“像Intermolecular這樣的公司改變了整個(gè)IC行業(yè)的面貌。”  

    幾乎沒有人會(huì)不同意這一點(diǎn)，但也有一些認(rèn)為這種改變是令人不安的。  

    芯片研發(fā)“并沒有死去，它還在進(jìn)行中?！?nbsp;Gartner公司（位于康乃狄克州的斯坦福）的分析師Dean Freeman說。“但隨著成本不斷升級(jí)和研發(fā)變得越來越難，我們預(yù)計(jì)將會(huì)有更多公司的研發(fā)業(yè)務(wù)被外包出去?！?nbsp; 

    內(nèi)部獨(dú)立設(shè)計(jì)的研發(fā)模式在某些方面不再可行了。Lazovsky指出：“許多芯片制造商仍然采用大容量的制造工具和Fab進(jìn)行研發(fā)，但該行業(yè)不能再用昨天的方法來應(yīng)對(duì)今天的挑戰(zhàn)了。”  

    這種轉(zhuǎn)型的環(huán)境對(duì)于研發(fā)外包行業(yè)來說就是一個(gè)金礦。除了Intermolecular和SRC，像Albany Nanotech，IBM技術(shù)聯(lián)盟，歐洲的Interuniversity Microelectronics Center，日本的半導(dǎo)體尖端技術(shù)聯(lián)盟（Selete），全球半導(dǎo)體制造聯(lián)盟（International Sematech）和SVTC Technologies 公司都在蓬勃發(fā)展。  

    芯片制造商正在積極地四出尋找合適的研發(fā)伙伴，即使像IBM和英特爾這樣的巨頭在這種環(huán)境下也獨(dú)木難支。據(jù)Intermolecular稱，總體來說半導(dǎo)體的研發(fā)成本將會(huì)翻一番，從2007年的500億美元增長(zhǎng)至2012年的1000億美元。  

    Gartner公司表示單個(gè)半導(dǎo)體公司開發(fā)45納米制程的研發(fā)成本在15億美元左右。該公司還預(yù)計(jì)32納米節(jié)點(diǎn)的研發(fā)成本將上漲15%——25%。  

    IC行業(yè)平均花在研發(fā)的費(fèi)用占其銷售總額的12%——15%。但這一數(shù)字某種程度上容易引起誤解，因?yàn)楣?yīng)商持續(xù)地將越來越多的業(yè)務(wù)外包出去了。  

    Gartner公司的Freeman表示，研發(fā)外包業(yè)務(wù)速度的加快對(duì)遵循摩爾定律的技術(shù)產(chǎn)生了更為直接的影響，其中包括碳納米管、異構(gòu)IC、高k/金屬柵介質(zhì)技術(shù)和非平面器件（如 FinFET）等。  

    一個(gè)備受矚目的研發(fā)外包的例子是德州儀器（TI）去年決定停止數(shù)字研發(fā)業(yè)務(wù)并將其外包給晶圓合作廠商臺(tái)積電（TSMC），TI將集中精力于內(nèi)部的模擬器件研發(fā)上。  

    AMD、飛思卡爾、英特爾、恩智浦半導(dǎo)體、東芝、三星、ST以及許多半導(dǎo)體商都將更依賴于外部研發(fā)資源。  

    一些學(xué)者預(yù)言整個(gè)IC行業(yè)將得到徹底地整合。Freeman認(rèn)為這股整合熱潮最終將歸于某幾家研發(fā)和制造商：IBM技術(shù)聯(lián)盟、英特爾和臺(tái)積電。也許還有三、四家存儲(chǔ)器制造商。模擬市場(chǎng)則是另一番景象，他相信某些公司能夠在這場(chǎng)暴風(fēng)雨中挺下來并茁壯成長(zhǎng)。  

    隨著研發(fā)業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)移，知識(shí)產(chǎn)權(quán)控制的問題也逐漸浮出水面。外包業(yè)務(wù)的批評(píng)者擔(dān)心隨著更多的IP核流向一些對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)不力的亞洲國(guó)家，特別是中國(guó)，這些國(guó)家能夠因此獲得一些有價(jià)值的核心技術(shù)并最終和歐洲、日本、美國(guó)相抗衡。   [!--empirenews.page--]

    SRC公司的Sumney則有不同的意見：“IP是否越洋登岸的問題沒有實(shí)際意義，因?yàn)榘雽?dǎo)體行業(yè)本身就是全球性的?！?nbsp; 

    1980年以前，只有幾家巨頭公司，如貝爾實(shí)驗(yàn)室，通用電氣，IBM和施樂帕克研究中心（Xerox Parc）能夠從事半導(dǎo)體研發(fā)。Freeman說：“當(dāng)20年前美國(guó)政府強(qiáng)制解散了擁有貝爾實(shí)驗(yàn)室的AT&T公司時(shí)，半導(dǎo)體研發(fā)的黃金時(shí)期已經(jīng)結(jié)束了。其中的研究組織再也不能做任何研究工作，至今也未能恢復(fù)?！?nbsp; 

    與此同時(shí)，一些曾經(jīng)自己進(jìn)行研發(fā)的芯片制造商開始意識(shí)到投資的沉重負(fù)擔(dān)。行業(yè)聯(lián)盟開始鼓勵(lì)合作研發(fā)。  

    其它研發(fā)模式也如雨后春筍相繼出現(xiàn)。IBM和芯片制造商組建了技術(shù)聯(lián)盟以分擔(dān)研發(fā)成本，晶圓加工廠也加入了這一行列。  

    現(xiàn)在，像Intermolecular，SVTC這樣的專業(yè)研發(fā)服務(wù)提供商和一些小型廠商也加入進(jìn)來。許多公司還保證有能力將技術(shù)“從實(shí)驗(yàn)室?guī)У骄A廠”。  

    研發(fā)模式逐個(gè)看  

    每一種研發(fā)模式都各有優(yōu)劣。比如Freeman所說的芯片制造聯(lián)盟Sematech，當(dāng)初成立時(shí)打著“為了共同利益”的旗號(hào)，但其后的發(fā)展卻有點(diǎn)遠(yuǎn)離了這個(gè)方向。  

    一些聯(lián)盟自身也存在一些問題。例如Crolles2，當(dāng)年由飛思卡爾、恩智浦、ST和臺(tái)積電高調(diào)組建的研發(fā)聯(lián)盟，去年飛思卡爾率先退出了聯(lián)盟，反而加入了IBM的技術(shù)聯(lián)盟；同時(shí)，作為創(chuàng)始成員的恩智浦半導(dǎo)體（當(dāng)時(shí)還是飛利浦的子公司）也退出了該聯(lián)盟，并和臺(tái)積電組建了新的聯(lián)盟。  

    有消息稱IBM的技術(shù)聯(lián)盟成員AMD曾經(jīng)私下抱怨與暴漲的IP核費(fèi)用相比，它所獲得的回報(bào)是微不足道的。但AMD的發(fā)言人表示這些純屬謠言，報(bào)道也是毫無根據(jù)和意義的。  

    一些人認(rèn)為只有聯(lián)盟或者晶圓廠中的一些優(yōu)秀公司能夠支持獨(dú)立研發(fā)。晶圓研發(fā)廠商SVTC的首席執(zhí)行官David Bergeron表示：“晶圓廠的研發(fā)成本是不可接受的。”該公司最近剛剛成立了一個(gè)太陽(yáng)能開發(fā)中心。  

    SRC的Sumney支持聯(lián)盟模式，并認(rèn)為聯(lián)盟模式面臨的挑戰(zhàn)主要是如何平衡各個(gè)成員的研發(fā)需求。比如，隨著公司逐漸向Fabless或fab lite轉(zhuǎn)變，他們的研發(fā)重點(diǎn)將從滿足摩爾定律轉(zhuǎn)移到應(yīng)用研究上去。