从CIS领域的“赢家模式”,看格科微(688728.SZ)的设计制造一体化战略

  • 2022-05-05
  • John Dowson

作者 | cyy 数据支持 | 勾股大数据 来源 | 格隆汇研究 纸价仍在疯涨。 近日,多家纸企再发涨价函,宣布自12月起对文化纸产品进行提价。自8月以来,提价已成为常规操作,纸企基本每个月都要发一次妃乃ひかり,庶女锦兰,骄阳似我顾漫,

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4月28日,格科微发布上市以来第一份年报。

2021年全年,公司实现销售收入70.01亿元,较上年同期增长8.44%;实现归属于母公司所有者的净利润12.59亿元,较上年同期增长62.78%;实现归属于母公司所有者的扣除非经常性损益的净利润12.03亿元,较上年同期增长57.06%。可以说,作为上市后的第一次年度业绩,格科微这份增收增利的成绩单十分亮眼,

业务方面,手机CMOS市场稳固,而根据一季报,格科微外销比例提高,作为三星手机的重要供应商,三星的业绩增长将直接提升格科微业绩表现,该业务板块未来也值得期待。

数码CMOS板块,格科微加强在智慧城市、汽车电子、笔记本电脑、物联网等非手机领域 CMOS 图像传感器的推广。目前,在智慧城市领域,格科微提供 100-800 万像素的多种解决方案,已有了齐全的产品线。2022年,公司又连续推出3颗基于公司自有知识产权65nm+CIS工艺平台和FPPI (Floating Poly Pixel Isolation)专利技术的FSI安防监控产品,凭借优越的性能,特别是卓越的⾼温图像表现,星光级超低噪声暗态效果,以及高性价比,进⼀步丰富了公司泛安防市场产品线,将最大限度满足安防市场不同客户的需求。

显示驱动芯片业务同样发展迅速,2021年产品销售额突破10亿元。HD 和 FHD 分辨率的 TDDI 产品问世,迅速与国际知名手机品牌建立合作,已获得品牌客户订单,目前正在积极进行 AMOLED 驱动芯片的研发。

格科微成长性的再次兑现,使市场对于公司迈向设计制造一体化的进程高度关注。

格科微“12英寸CIS集成电路特色工艺研发与产业化项目”进展顺利,ASML先进ArF光刻机等部分设备已如期进场,预计将于2022年底达到量产状态。该项目的顺利建成将代表着公司正式从Fabless(无晶圆厂)模式向Fab-Lite(轻晶圆厂)模式转变。

设计制造一体化是CIS领域的“赢家模式”

半导体的生产模式有三大类:IDM、Fabless和Fab-Lite,CMOS图像传感器(CIS)芯片也是如此。

芯片可分为设计、制造与封装环节。传统的芯片厂商是一条龙全包模式,需要完成所有环节,这就是IDM模式。而随着芯片制程的缩小,半导体制造环节的规模效应和资金壁垒越来越高,IDM模式下的扩张难度加大,独立负责制造环节的代工厂应运而生,为专注于集成电路设计的Fabless模式的兴起奠定了基础。Fab-lite则介于IDM模式与Fabless模式二者之间,部分的制造环节采用外包模式,核心环节掌握在自身手上。

但垂直分工模式的兴起,这不意味着设计制造一体化的模式已经过时。垂直分工在逻辑芯片等领域发挥出更大的作用,但CIS领域不同——由于CIS具备特殊性,需要由设计与制造工艺紧密结合,龙头依然主要采用设计制造一体化模式。

事实上,过去索尼和三星正是通过建立先进的产线来快速切入CIS赛道。可以说,这两个全球巨头的成功都是建立于IDM模式的成功之上。

2010年前后,拥有自建工厂的索尼,开始加大对CIS的投入和研发,成功弯道超车了当时具备先发优势的豪威科技。豪威科技采用的是Fabless模式,产能及供货能力远不如索尼,应付暴增的市场需求力不从心。而凭借自建产线的优势的索尼,在2011年成功取代豪威获得苹果iPhone 4S 800万像素主摄像头的CIS订单。2013年,在IDM模式的优势下,索尼首创堆叠Cmos图像传感器,稳坐全球CIS行业第一把交椅。

而CIS市场的繁荣同样吸引了韩国巨头三星电子的目光。2017年,三星电子表示欲在图像传感器市场打败索尼。三星电子的策略同样是产线先行,大刀阔斧地整合转变原有DRAM生产线为CIS产线,包括11号产线和13号产线。由于设计制造一体化模式的优越性,三星在移动设备图像传感器市场上的表现相当出色,快速追赶上索尼的市场份额。

借鉴龙头成功的路径,可知IDM模式的重要性。当前,我国CIS行业的参与者大多采用Fabless模式,CIS芯片厂商只负责设计,制造与封测环节主要采用外包的形式。轻资产化的模式有利于业务快速扩张,但从长远来看会掣肘着国际竞争力的提升。

而格科微早已深刻地意识到这一点,并正在向设计制造一体化升级。

搭建技术平台型,高端化和多元化战略落地

具体来看,公司将自建部分12英寸BSI晶圆后道产线、12英寸晶圆制造中试线,项目主要瞄准中高阶产品。格科微12英寸BSI晶圆后道产线项目已于2021年8月16日完成主体建筑封顶,根据公司三月披露的公告,ASML光刻机等部分设备已如期进场。理想情况下,该产线预计2022年底达到量产状态。目前,格科微的临港厂项目由公司副总裁CHAOYONG LI主持建设与运营,CHAOYONG LI曾参与特许半导体新加坡七厂建设,具有丰富的晶圆制造产线建设与运营经验。凭此,公司将自行掌控芯片设计、部分关键生产环节、专有设备。

逐渐深入设计制造一体化模式是格科微未来的战略需要。

技术创新驱动与客户定制化要求高是CIS行业的两个重要特征,只有能满足这两个要求的玩家才能立于不败之地。因此,Fabless模式更适用于早期CIS的中低端市场的开拓。格科微之所以转型,正是因为随着产品向中高端化升级,设计制造一体化将提供关键的助力。一方面,不同于Fabless模式,设计制造一体化的模式更能缩短制造环节与设计环节的距离,加速创新效率;另一方面,这让格科微在制造环节有了更多的掌控力,可以更好地完成下游客户的定制化需求。

笔者认为,晶圆产线建成,标志着公司进入发展新阶段——一方面,新产线推动公司产品不断向高性能进行突破,另一方面,产线将有可能支撑产品品类将进一步扩张,有望使格科微的覆盖范围从CIS芯片领域向更多的品类延伸。

12英寸晶圆制造中试线除了用于CIS产品,还能用于更多芯片品类。中试线具备工艺产品开发、小批量生产、设备验证等功能。区别于生产线,中试线是在正式量产之前的中等规模生产线,是实验室与量产线之间的必经阶段。CIS是半导体传感器的一种,包括CIS在内的多种传感器、模拟芯片等多种半导体器件,都具有“非标”特性,需要深厚的know-how积累,研发与创新需要和产线需要经过比较长的磨合。

格科微搭建12英寸晶圆制造中试线,相当于为公司从研发到量产搭建了高效的实验平台,从而让公司可以进一步发展成为一家技术平台型公司,有望在多器件多领域实现突破。

此外,从供应链角度看,产线影响亦很大。尤其当前,消费点子、汽车等需求驱动芯片需求高,海外龙头纷纷提升自身产能。近日德州仪器发布季报,显示大幅上调资本开支,预计2022-25年公司每年资本开支将高达35亿美元。在全球晶圆产能,尤其是高端晶圆产能供给紧张的情况下,自建厂可以帮助芯片厂商突破供应链规模限制的天花板,打开增长空间。

另外,国际形式错综复杂,供应链安全对芯片设计厂商至关重要。高度国产化的供应链以及部分后道工艺自建产线,意味着格科微完成高度的自主可控和真正的国产替代。

回顾过去,三星、意法半导体、德州仪器等龙头横跨多个半导体细分领域并占据领导地位,正是通过不断通过加码研发投入以及产线扩展,成功地切入不同半导体赛道,最后打造了多元化产品矩阵和强有力的技术护城河。

当前,格科微经营模式正式由Fabless向Fab-Lite的转变,可视作其新发展阶段的起点。凭此,格科微开始了在微电子行业的超越之路。

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