半导体产业趋势的反转（1）：从垂直整合到价值链的解构

在半导体产业发展迄今的70几个年头，有一甲子的时间整个产业的动向是解构产业价值链，变成单独的价值链节点（value chain node）。 
 
在1950~70年代，最早期的半导体公司如仙童半导体（Fairchild Semiconductor；1957）、美国无线电公司（RCA Semiconductor；1960s）、通用仪器（General Instrument；1960s）、德州仪器（Texas Instrument；1951）、摩托罗拉半导体（Motorola Semiconductor；1949）等，这些公司在今日半导体产业的分类都是清一色的整合设备制造商（IDM；Integrated Device Manufacturer）。 
 
现在的IDM多指从芯片设计、芯片制造、芯片封测一路走到底的垂直整合公司，但是彼时的IDM更名符其实—它们连半导体制造及封测设备都可以一并自己制造，在50年代，这是主流。60年代，才逐渐转向使用专业设备制造商的产品；70年代后，使用协力厂商制作的半导体制造设备才成为业界的主流业态。现在重要的半导体设备厂商如东京威力科创（Tokyo Electron；1963）、应用材料（Applied Materials；1967）等就是在60年代才成立的。 
 
更有甚者，这些半导体芯片制造厂商本身就是电子系统厂商的一部分或者子公司，其本身成立的部分目的就是进入新科技领域以及垂直整合零、元件部分进入系统。以后进入半导体制造业的日韩厂商更是如此，其母公司几乎清一色都是电子系统的制造商。 
 
至于IC线路设计，当然在公司内部完成，而且因为当时的IC线路相对简单，人工设计是常见做法（common practice）。 
 
只有在化学用品上，半导体公司才委外向一般的化学材料公司订制，譬如信越化学（Shin-Etsu Silicon；1953）和胜高（Sumco；1953）等。 
 
所以在半导体产业发展的初期，现今所看到半导体产业价值链各节点譬如IC设计、制造设备、晶圆制造、封装测试等，在早期的半导体产业的竞争样态中主要以垂直整合的方式在价值链中获取尽最多的价值节点以扩大竞争优势，而反映出的公司型态就是IDM。 
 
日月光（ASE Technology Holding；1984）和矽品（SPIL；Siliconware Precision Industries；1984）出现后开始将封装测试从垂直整合的半导体价值链分割出来；虽然艾克尔（Amkor Technology；1969）很早就成立以委外组装和测试（OSAT；Outsourced Semiconductor Assembly & Test）为主要业务的公司，但是到了日月光和矽品等出现之后，OSAT才为半导体产业的主流。 
 
台积电（TSMC；1987）的出现让制造价值链节点的分割更进一步。代工不是创新，专业代工（pure-play foundry）才是。 
 
其实之前的IDM厂很多也都兼营代工，用以提高制造设备的稼动率（utilization rate），增加收入。如果不是这样，也很难理解为什麽在80年代初、中期的IC设计、无晶圆厂（fabless）公司如高通（Qualcomm；1985）等如何开展他们的产品制造了。 
 
专业代工模式初期的优势比较，展现于客户信赖与生态系的打造。一直到2000年后，DRAM先因为电容微缩的困难，拱手让出半导体产业技术驱动者（technology driver）的位置、Flash短暂的替手后，逻辑制程成最终的半导产业技术驱动者。这时候专业代工模式的技术研发规模经济开始发挥显着效益，与IDM的商业模式竞争，在多个半导体次领域中取得优势。 
 
在半导体产业发展的一甲子中，产业发展的方向朝向解构产业高度整合的价值链，变成单独存在的价值链节点，如电子设计自动化（EDA；Electronics Design Automation）、制造设备、材料、晶圆制造代工、委外组装及测试等，并且在各价值链节点上，利用专注所造成的规模经济取得竞争优势。 
 
特别是在逻辑线路的领域中，这个专注于单一价值节点的策略逐渐取得优势。但是这个模式并不是在所有半导体次领域中都灵光。譬如在功率元件令域中，IDM厂商还是主流，并且大多主要厂商都是从线路设计一路做到模块（module）；存储器产品到目前也还是以IDM为主要经营型态，原因另外为文论述。 
 
裂解垂直整合的价值链成为各自独立的价值链节点还能取得更高效率的运作和利润，自有它的深层技术原因：此时的半导体发展在核心的环节如设计、制造、封测等都还留有相当的物性和电性的余裕，各相邻的价值节点之间可以靠共同约定的标准界面来协作，毋需太多额外的沟通，因此独立、专注的价值节点经营可行，并且可以建立规模经济，特别是在技术研发方面。这一点对于以后产业型态的发展持续占有重要的影响力。