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2017 年 2 月 10 日，重磅消息从成都传出迅速扩散至中国乃至世界，全球第二大晶圆代工厂格芯半导体股份有限公司（GlobalFoundries）在此宣布，正式启动建设 12 英寸晶圆成都制造基地，推动实施成都集成电路生态圈行动计划，投资规模累计超过 100 亿美元，其中基础设施是 93 亿美元，其余为基础设施和生态链的建设，力争打造中国大陆单一逻辑产品产能最大的 12 寸工厂。
成都相关人士表示，格芯半导体成都项目的开工契合《国家集成电路产业发展推进纲要》，填补了中国西南地区 12 英寸先进工艺晶圆生产项目的空白，将进一步壮大成都电子信息产业规模，有效提升成都集成电路产业发展生态，助推成都市打造全球知名集成电路产业基地，推动成都国家中心城市建设。
那么下面就跟随笔者来一探格芯半导体布局成都的内因。
代工版图扩张计划
2017 年 2 月 9 日全球第二大晶圆代工公司格芯半导体(GlobalFoundries)公布其全球晶圆代工制造业务版图的扩张计划，以满足全球客户对其专有尖端技术的迫切增长的需求。扩张计划包括三部分，一是在美国和德国继续投资其现有的先进晶圆制造厂，二是在新加坡扩充其成熟技术产品的产能，三是在中国成都设立全新晶圆制造工厂以积极发展中国市场。
格罗方徳是目前全球第二大晶圆代工提供商，为全球 300 余家客户提供晶圆代工服务。目前在全球运营 11 座晶圆厂（5 座 8 寸，6 座 12 寸），其中 8 寸晶圆厂有 4 座位于新加坡（原特许半导体），1 座位于美国（原 IBM）；12 寸晶圆厂有 2 座位于新加坡（原特许半导体，其中一座是 8 寸升级而来），2 座位于美国（1 座是原 IBM），2 座 12 寸位于德国（原 AMD 的 FAB 36 和 FAB 38，现统称 FAB1)，工艺节点从 0.6µm～14nm。
图 1：格芯半导体扩产计划
（图片来自格芯媒体活动 PPT 中截图）
美国方面，格罗方徳计划把在纽约 Fab8 晶圆厂的 14nm FinFET 工艺产能提升 20%，并将于 2018 年初启用一条全新的晶圆生产线。在过去八年期间，格罗方徳在美国的投入高达 130 亿美元，并在此基础上进一步开展本次扩张计划。其中纽约工厂将继续是格罗方徳在 7nm 工艺和极紫外(EUV)光刻等先进技术开发的核心，并计划在 2018 年第二季开始 7nm 工艺生产。
德国方面，格芯半导体计划在德累斯顿 Fab 1 晶圆厂增加 22FDX®工艺的生产，以满足日新月异的物联网、智能手机处理器、汽车电子和其他电池供电的无线连接应用的发展需求。预计至 2020 年，工厂整体产能将提升 40%。作为 FDX®技术研发的核心，目前工程师正在开展新一代 12FDX®的技术研发，预计将于 2018 年第四季度或 2019 年第一季度开始投产。
新加坡方面，格罗方徳计划将 12 英寸晶圆厂的 40nm 工艺产能提升 35%，在 8 英寸生产线的现有基础上进一步扩大 0.18/0.13µm 工艺的产能，同时将为业内领先的 RF-SOI 技术投入全新产能。
中国方面，格芯半导体携手成都市建立全新的合资晶圆制造厂。合作双方计划建设 12 英寸晶圆厂，不仅配合中国半导体市场的强劲增长趋势，促进全球客户对 22FDX®先进工艺的额外需求。工厂将于 2018 年第四季度首先投产成熟工艺产品，主要是 0.18/0.13µm 工艺，并计划二期厂房于 2019 年第四季度投产 22FDX®的先进工艺产品。
格罗方徳首席执行官 Sanjay Jha 表示：“为满足全球客户群的需求，我们将不断在产能和技术上进行投资。从应用于无线互联设备的世界顶级 RF-SOI 平台，到占据科技前沿的 FD-SOI 和 FinFET 工艺路线图，这些均见证了市场对于我们主流工艺和先进工艺技术的强劲需求。新投资将有助格芯半导体扩张现有的晶圆制造厂。通过此次在成都的合作计划，我们将稳固，并进一步加速在中国市场的发展。”
格芯半导体经营现状
格芯半导体的前身是超微半导体(AMD)的晶圆制造部门，2009 年 AMD 将晶圆制造部门独立，并和阿联酋阿布扎比先进技术投资公司(ATIC)联合投资成立专注晶圆代工的公司，公司成立之初，主要承担超微半导体的处理器和图形芯片的制造；2010 年 1 月收购当时全球第三大晶圆代工服务提供商新加坡特许半导体(Chartered Semiconductor，CSM)，开始全方位提供晶圆代工制造服务；2012 年 3 月，AMD 出售所持有的股份，格芯半导体成为真正独立的第三方晶圆代工公司；2015 年 7 月完成收购 IBM 微电子部门的两座晶圆制造厂，从而获得了一系列 RF、ASIC 的差异化技术，加强了公司在增长型市场中的产品组合。
图 2：格芯半导体 2010-2016 年收入情况
也就是在 2015 年，格芯半导体超越联电，爬上了全球晶圆代工公司二哥的位置。但对于格芯半导体来说，仅仅一个二哥的位置是远远不够的。
事实上，自从 2009 年从 AMD 分拆出来之后，格芯半导体一直表现不佳，营收一直在成长，但每年净利润率始终是负数。2016 年上半年更是跌入谷底，达到 -54%。公司每年亏损额在十几亿美元。
由于格芯半导体是一家非公开上市公司，我们只能从其母公司的报表略窥一二，根据其母公司 2016 年上半年度财务报表显示，其半导体技术事业分部（主要是格芯半导体）净亏损达 13.5 亿美元。截止至 2016 年 6 月 30 日为止，格芯半导体的资产总额为 203 亿美元，负债总额 43 亿美元，其负债比约 27%。
在成都当媒体问及亏损的时候，格芯半导体首席执行官 Sanjay Jha 表示，这是在公司整体战略的计划之内，并没有任何意外的财务状况。因为半导体代工厂需要巨大的投资，要不断的进行工艺研发，才能持续产生差异化。比如说公司的双路线图策略，不单只是在 14nm 和 7nm 有巨大的研发，还启动了 FD-SOI 工艺研发，来提供针对移动行业的需求。双路线图策略加大了研发投入，所以亏损在计划中，外界不需要担心。
因此格芯半导体要多种方式求变。
双线发力，实施弯道超车计划
目前半导体工艺已经从 2D 晶体管转向 3D 晶体管，英特尔、台积电、三星电子以及格芯半导体都在做，谁能胜出，这个就要看各家的绝活了。
格芯半导体 2014 年与三星联合生产 14nm FinFET 工艺，2015 年推出 14nm LPP FinFET，并获得超微半导体的 CPU/GPU 的订单，2016 年 9 月与 AMD 修改晶圆供应协议，有效期间延长至 5 年，一直到 2020 年为止，协议附带条款确定两公司将合作发展 7 nm FinFET 工艺。
2016 年公司宣布进军 12nm 工艺了，不过这次不是 FinFET 工艺，而是 FD-SOI 工艺。格芯半导体正在德国德累斯顿 Fab 1 晶圆厂推进 12FDX 工艺的研发，预计 2019 年上半年完成首批流片，并在当年投入量产。
大家都知道，格芯半导体除了拥有 FinFET 工艺，还拥有 SOI 工艺。SOI 是当年超微半导体和 IBM 合作开发的，可以将工艺提高半代水平，其优秀表现也是有目共睹的。虽然超微半导体进入 32nm 之后抛弃了 SOI，不过独立后的格芯半导体一直在进行 SOI 技术研发，并在 2015 年获得了 IBM 的相关 SOI 技术，IBM 的 Power 8 采用 22nm SOI 工艺制造的，最新的 Power 9 采用 14nm FinFET SOI 工艺制造的。
2015 年格芯半导体成成功推出 22nm FD-SOI 工艺平台，性能功耗指标与 22nm FinFET 不相上下，但是制造成本与 28nm 相当，适用于物联网、移动芯片、射频芯片、网络芯片等，已经拿下 50 多家客户，2017 年第一季度量产。
2016 年，格芯半导体又宣布了全新的 12nm 12FDX 工艺平台，计划 2018 年第四季度或 2019 年第一季度开始投产。
格芯半导体表示，12nm FD-SOI 工艺的性能等同于 10nm FinFET，但是功耗和成本低于 16nm FinFET，相比现有 FinFET 工艺性能提升 15%，功耗降低 50%，掩膜成本比 10nm FinFET 减少 40%。提供业界最宽泛的动态电压，通过软件控制晶体管大大提升设计弹性，在高负载时可提供最高性能，静态时则具备更高能效。
图 3：格芯半导体全球设计解决方案部门副总裁 Subramani Kengeri 在发布 22FDX 平台时表示，FinFET 由于工艺复杂，制造成本将并不会按照摩尔定律所述价格下降，反而是会上升。Kengeri 给出一组数据，证明 0.4V 是最效率最佳点。（恨自 2015 年 Kengeri 演讲 PPT）
12nm FD-SOI 平台是针对低功耗的，包括移动计算、5G 互连、人工智能、自动驾驶等等，中国中科院上海微系统研究所、恩智浦半导体、芯源微电子、CEA Tech、Soitec 等都参与了合作。
在 SOI 方面，格芯半导体不仅成功推出 22nm FD-SOI 平台，并且在 RF-SOI 方面也是成果辉煌。对于机机交流，互联网和可穿戴设备，RF-SOI 技术也可以实现更高程度的 RF 集成。作为 RFSOI 技术和发展的领导者，公司与全球 85%以上的顶端模块供应商达成紧密合作，已向全球交付的产品超过了 200 亿件。不过对于 RF-SOI 技术，由于衬底要求现在市场主流还是在 200mm，每月市场规模超过 10 万片 200mm 晶圆；而 300mm 一般是在对高性能需求的通讯领域，目前月产大约 5000 片 300mm 晶圆。格芯半导体的 RF-SOI 在 200mm 与 300mm 晶圆制造方面有相当多的经验且产能在几年内完全能满足市场需求。
图 4：格芯半导体战略路线图
（图片来自格芯半导体媒体活动 PPT 中截图）
格芯半导体现在进行双线发力：低功耗方面主打 22/12nm FD-SOI，尤其 12nm FD-SOI 可以替代 10nm FinFET；高性能方面直接就是 14/7nm FinFET。
布局成都，打造生态体系
作为我国中西部重镇，成都在集成电路产业链布局方面，以高新区为核心聚集区，已吸引包括英特尔、德州仪器、超微半导体、联发科、展讯等在内的企业布局，形成了 IC 设计、晶圆制造、IC 封装测试完整的产业链。格芯半导体的建立，对成都半导体产业链形成强大推力。
图 5：格芯半导体成都工厂鸟瞰图
成都工厂按计划分两期进行。一期 12 寸厂将从新加坡厂引入 0.18/0.13µm 工艺，预估 2018 年第四季投产；二期将导入 22nm FD-SOI 工艺，预估 2019 年第四季投产。
一期 12 寸厂引入 0.18/0.13µm 工艺，月产 2 万片，笔者分析有四：一是由于电源与射频产品的需求；二是正好将 2014 年前收购的茂德科技的 12 寸成熟(二手)设备用起来，三是将新加坡厂的部分成熟(二手)送到中国厂生产，为新工艺升级腾出空间；四是采用成熟(二手)设备，降低成本，有利于公司和其他 8 寸晶圆代工商进行竞争。
二期为 22nm FD-SOI 工艺，月产 65000 片，2018 年开始从德国 FAB1 转移，计划 2019 年投产。22nm FD-SOI，德国厂先验证，成熟后转移到成都厂大批量生产。格芯半导体之所以采用双厂路线策略有二：一是出于安全考虑，预防天灾人祸，如一个厂出现问题，可以快速转移到另一个厂生产；二是可以接更高比例的订单，通常大客户在一个 FAB 的产量不能超过 25%，而双厂策略可以接更高比例(40%)的订单。
图 6：格芯半导体成都工厂情况介绍
（图片来自格芯半导体媒体活动 PPT 中截图）
从图 5 可以看出，公司特别提到要构建 22FDX 代工制造生态体系，包括各种 IP、EDA 和设计服务，这也许将是格芯半导体带给中国半导体产业最好情人节礼物。
小结
成都厂的成败将对格芯半导体的团队合作是个考验。有内部人士表示，公司由于多种文化融合，欧洲、北美、东南亚、印度的人员行事风格各异，无法形成合力，各个 FAB 之间各自为战，内部 FAB 之间转换工艺时间也很长，希望从新加坡 FAB 往成都 FAB 转移时能够上下齐心，以快速转换，加强公司凝聚力。
其全新的中文名称“格芯”。首字为“格”，和公司现有中文名称的第一个字相同，亦有“探究事物原理，而从中获得智慧”的含义。次字是“芯”，表达“芯片”之意。两个字合在一起发音与“革新”相同，寓意着重生、振兴与改革。“格芯”不仅将极大改变晶圆代工行业的格局，更会为中国半导体产业带来全新视角。
让我们共同期待“格芯”为中国半导体产业带来全新视角，改变晶圆代工行业的格局。
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