Gießereimodell - Foundry model

Dieser Artikel behandelt das Geschäftsmodell zur Herstellung integrierter Schaltkreise . Für andere Verwendungen des Begriffs Gießerei siehe Gießerei (Begriffsklärung) .

Das Foundry-Modell ist ein mikroelektronisches Engineering- und Manufacturing- Geschäftsmodell, das aus einer Halbleiterfabrik oder einer Foundry und einem Designbetrieb für integrierte Schaltungen besteht , die jeweils zu separaten Unternehmen oder Tochtergesellschaften gehören.

Hersteller integrierter Geräte (IDMs) entwerfen und produzieren integrierte Schaltkreise. Viele Unternehmen, die als Fabless-Halbleiterunternehmen bekannt sind , entwickeln nur Geräte; Handels- oder reine Gießereien stellen nur Geräte für andere Unternehmen her, ohne sie zu entwickeln. Beispiele für IDMs sind Intel , Samsung und Texas Instruments , Beispiele für Fabless-Unternehmen sind Qualcomm , Nvidia und AMD , und Beispiele für Pure Play-Foundries sind TSMC , Globalfoundries und UMC .

Produktionsanlagen für integrierte Schaltungen sind teuer zu bauen und zu warten. Wenn sie nicht nahezu vollständig ausgelastet werden können, werden sie zu einer Belastung für die Finanzen des Unternehmens, dem sie gehören. Das Gießerei - Modell verwendet zwei Methoden , um diese Kosten zu vermeiden: Fabless - Unternehmen vermeiden Kosten durch nicht solche Einrichtungen zu besitzen. Handelsgießereien hingegen finden Arbeit aus dem weltweiten Pool der Fabless-Firmen und halten ihre Anlagen durch sorgfältige Planung , Preisgestaltung und Vertragsgestaltung voll ausgelastet.

Geschichte

Ursprünglich wurden mikroelektronische Geräte von Unternehmen hergestellt, die die Geräte sowohl entworfen als auch produzierten. Diese Hersteller waren sowohl an der Forschung und Entwicklung von Herstellungsverfahren als auch an der Forschung und Entwicklung des Mikroschaltungsdesigns beteiligt .

Das erste reine Halbleiterunternehmen ist die Taiwan Semiconductor Manufacturing Corporation , ein Spin-off des staatlichen Industrial Technology Research Institute , das 1987 seine Design- und Fertigungsabteilungen aufspaltete, ein Modell, das von Carver Mead in den USA befürwortet , aber als zu kostspielig erachtet wurde zu verfolgen. Die Trennung von Design und Fertigung wurde als Foundry-Modell bekannt, wobei die Fabless-Fertigung an Halbleiter-Foundries ausgelagert wurde .

Fabless-Halbleiterunternehmen haben keine Halbleiterfertigungskapazitäten; und Lohnfertigung von einem Handelsgießereihersteller. Das Fabless-Unternehmen konzentriert sich auf die Forschung und Entwicklung eines IC-Produkts; Die Gießerei konzentriert sich auf die Herstellung und Prüfung des physischen Produkts. Wenn die Foundry keine Halbleiter-Design-Fähigkeit hat, handelt es sich um eine reine Halbleiter-Foundry.

Eine absolute Trennung in Fabless- und Foundry-Unternehmen ist nicht erforderlich. Nach wie vor gibt es Unternehmen, die beide Tätigkeiten ausüben und von der engen Kopplung ihrer Kompetenzen profitieren. Einige Unternehmen stellen einige ihrer eigenen Designs her und beauftragen andere, andere herstellen oder entwerfen zu lassen, wenn sie Wert sehen oder besondere Fähigkeiten suchen. Das Gießereimodell ist eine Geschäftsvision, die darauf abzielt, die Produktivität zu optimieren.

MOSIS

Die allerersten Handelsgießereien waren Teil des MOSIS- Service. Der MOSIS-Dienst gab Designern mit begrenzten Mitteln, wie Studenten, Universitätsforschern und Ingenieuren kleiner Start- ups, eingeschränkten Produktionszugang . Der Designer reichte Entwürfe ein, und diese Einreichungen wurden mit der zusätzlichen Kapazität des Handelsunternehmens hergestellt. Hersteller konnten einige Wafer für ein MOSIS-Design in eine Sammlung ihrer eigenen Wafer einfügen, wenn ein Verarbeitungsschritt mit beiden Operationen kompatibel war. Das kommerzielle Unternehmen (das als Gießerei diente) führte den Prozess bereits durch, sodass sie von MOSIS effektiv für etwas bezahlt wurden, das sie bereits taten. Eine Fabrik mit Überkapazitäten in langsamen Zeiten könnte auch MOSIS-Designs ausführen, um zu vermeiden, dass teure Investitionsgüter im Leerlauf stehen.

Die Unterauslastung einer teuren Produktionsanlage könnte zum finanziellen Ruin des Eigentümers führen, daher war der Verkauf überschüssiger Waferkapazität eine Möglichkeit, die Auslastung der Fabrik zu maximieren. Daher schufen wirtschaftliche Faktoren ein Klima, in dem Fabrikbetreiber überschüssige Wafer-Fertigungskapazitäten verkaufen wollten und Designer Fertigungskapazitäten kaufen wollten, anstatt zu versuchen, sie aufzubauen.

Obwohl MOSIS die Türen für einige Fabless-Kunden öffnete, zusätzliche Einnahmen für die Gießerei erzielte und dem Kunden einen kostengünstigen Service bot, war es schwierig, ein Geschäft rund um die MOSIS-Produktion zu führen. Die Merchant Foundries verkauften als Nebengeschäft Waferkapazitäten im Überschuss. Die Dienstleistungen für die Kunden waren dem kommerziellen Geschäft untergeordnet, mit geringer Garantie für den Support. Die Wahl des Händlers diktierte dem Fabless-Kunden das Design, den Entwicklungsablauf und die verfügbaren Techniken. Handelsgießereien erfordern möglicherweise proprietäre und nicht tragbare Vorbereitungsschritte. Gießereien, die sich mit dem Schutz von Geschäftsgeheimnissen ihrer Methoden befassen, sind möglicherweise erst nach einem mühsamen Geheimhaltungsverfahren bereit, Daten an Designer weiterzugeben .

Engagierte Gießerei

1987 öffnete die weltweit erste dedizierte Handelsgießerei ihre Tore: Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) . Die Unterscheidung von „dedicated“ bezieht sich auf die typische Handelsgießerei der damaligen Zeit, deren Hauptgeschäftstätigkeit der Bau und der Verkauf eigener IC-Produkte war. Die engagierte Gießerei bietet ihren Kunden mehrere entscheidende Vorteile: Erstens verkauft sie keine fertigen IC-Produkte in den Lieferkanal ; Daher wird eine dedizierte Gießerei niemals direkt mit ihren Fabless-Kunden konkurrieren (wodurch ein gemeinsames Anliegen von Fabless-Unternehmen vermieden wird). Zweitens kann die dedizierte Gießerei die Produktionskapazität an die Bedürfnisse des Kunden anpassen und neben kompletten Produktionslinien auch Shuttle- Services in geringer Stückzahl anbieten . Schließlich bietet die dedizierte Gießerei einen "COT-Flow" (Customer Owned Tooling) basierend auf EDA- Systemen nach Industriestandard , während viele IDM-Händler von ihren Kunden die Verwendung proprietärer (nicht tragbarer) Entwicklungstools verlangen. Der COT-Vorteil gab dem Kunden die vollständige Kontrolle über den Designprozess, vom Konzept bis zum endgültigen Design.

Vertriebsleiter Gießereien nach Jahr

  • Pure-Play-Halbleiter-Foundry ist ein Unternehmen, das keine nennenswerte Anzahl von IC-Produkten eigener Entwicklung anbietet, sondern Halbleiterfabriken betreibt, die sich auf die Herstellung von ICs für andere Unternehmen konzentrieren.
  • Halbleiter-Foundry von Integrated Device Manufacturer (IDM) ist der Ort, an dem Unternehmen wie Texas Instruments, IBM und Samsung sich zusammenschließen, um Foundry-Dienstleistungen anzubieten, solange kein Interessenkonflikt zwischen den relevanten Parteien besteht.

2017

Ab 2017 waren die Top-Pure-Play-Halbleiter-Foundries:
Rang Gesellschaft Gießereityp Herkunftsland/-gebiet Umsatz (Millionen USD )
2017 2017 2016
1 TSMC Pures Spiel  Taiwan 32.040 29.437
2 Globalfoundries Pures Spiel  Vereinigte Staaten 5.407 4.999
3 UMC Pures Spiel  Taiwan 4.898 4.587
4 Samsung Halbleiter IDM  Südkorea 7.398 4.284
5 SMIC Pures Spiel  China 3.099 2.914
6 TurmJazz Pures Spiel  Israel 1.388 1.249
7 PowerChip IDM  Taiwan 1.035 870
8 Vorhut (VIS) Pures Spiel  Taiwan 817 801
9 Hua Hong Semi Pures Spiel  China 807 721
10 Dongbu HiTek Pures Spiel  Südkorea 676 666

2016–2014

Ab 2016 waren die Top-Pure-Play-Halbleiter-Foundries:
Rang Gesellschaft Gießereityp Herkunftsland/-gebiet Umsatz (Millionen USD )
2016 2015 2016 2015 2014
1 1 TSMC Pures Spiel  Taiwan 29.488 25.574 25.138
2 2 Globalfoundries Pures Spiel  Vereinigte Staaten 5.545 5.019 4.355
3 3 UMC Pures Spiel  Taiwan 4.582 4.464 4.331
4 4 SMIC Pures Spiel  China 2.921 2.236 1.970
5 5 PowerChip Pures Spiel  Taiwan 1.275 1.268 1.291
6 6 TurmJazz Pures Spiel  Israel 1.249 961 828
7 7 Ruselectronics Pures Spiel  Russland 971 774 800
8 8 Vorhut (VIS) Pures Spiel  Taiwan 800 736 790
9 9 Hua Hong Semi Pures Spiel  China 712 650 665
10 10 Dongbu HiTek Pures Spiel  Südkorea 672 593 541
11 12 X-Fab Pures Spiel  Deutschland 510 331 330
12 13 Crocus Nanoelektronik (CNE) Pures Spiel  Russland -- -- --
Andere Pures Spiel 2.251 2.405 2.280

2013

Ab 2013 waren die Top 13 Halbleiter-Foundries:
2013 Rang 2012 Rang Gesellschaft Gießereityp Herkunftsland/-gebiet Umsatz (Millionen $ USD )
1 1 TSMC Pures Spiel  Taiwan 19.850
2 2 Globalfoundries Pures Spiel  Vereinigte Staaten 4.261
3 3 UMC Pures Spiel  Taiwan 3.959
4 4 Samsung Halbleiter IDM  Südkorea 3.950
5 5 SMIC Pures Spiel  China 1.973
6 - Ruselectronics Pures Spiel  Russland 1.200
7 8 PowerChip Pures Spiel  Taiwan 1.175
8 9 Vorhut (VIS) Pures Spiel  Taiwan 713
9 6 Huahong Grace Pures Spiel  China 710
10 10 Dongbu Pures Spiel  Südkorea 570
11 7 TurmJazz Pures Spiel  Israel 509
12 11 IBM IDM  Vereinigte Staaten 485
13 12 MagnaChip IDM  Südkorea 411
14 13 Gewinnen Sie Halbleiter Pures Spiel  Taiwan 354
fünfzehn 14 Crocus Nanoelektronik (CNE) Pures Spiel  Russland --

2011

Ab 2011 waren die 14 führenden Halbleiter-Foundries:
Rang Gesellschaft Gießereityp Herkunftsland/-gebiet Umsatz (Millionen USD )
1 TSMC Pures Spiel  Taiwan 14.600
2 UMC Pures Spiel  Taiwan 3.760
3 Globalfoundries Pures Spiel  Vereinigte Staaten 3.580
4 Samsung Halbleiter IDM  Südkorea 1.975
5 SMIC Pures Spiel  China 1.315
6 TurmJazz Pures Spiel  Israel 610
7 Vorhut (VIS) Pures Spiel  Taiwan 519
8 Dongbu HiTek Pures Spiel  Südkorea 500
9 IBM IDM  Vereinigte Staaten 445
10 MagnaChip IDM  Südkorea 350
11 SSMC Pures Spiel  Singapur 345
12 Hua Hong NEC Pures Spiel  China 335
13 Gewinnen Sie Halbleiter Pures Spiel  Taiwan 300
14 X-Fab Pures Spiel  Deutschland 285

2010

Ab 2010 waren die Top 10 Halbleiter-Foundries:
Rang Gesellschaft Gießereityp Herkunftsland/-gebiet Umsatz (Millionen USD )
1 TSMC Pures Spiel  Taiwan 13.332
2 UMC Pures Spiel  Taiwan 3.824
3 Globalfoundries Pures Spiel  Vereinigte Staaten 3.520
4 SMIC Pures Spiel  China 1.554
5 Dongbu HiTek Pures Spiel  Südkorea 512
6 TurmJazz Pures Spiel  Israel 509
7 Vorhut (VIS) Pures Spiel  Taiwan 505
8 IBM IDM  Vereinigte Staaten 500
9 MagnaChip IDM  Südkorea 410
10 Samsung Halbleiter IDM  Südkorea 390

2009–2007

Ab 2009 waren die 17 führenden Halbleiter-Foundries:

Rang Gesellschaft Gießereityp Herkunftsland/-gebiet Umsatz (Millionen USD )
2009 2009 2008 2007
1 TSMC Pures Spiel TaiwanTaiwan 8.989 10.556 9.813
2 UMC Pures Spiel TaiwanTaiwan 2.815 3.070 3.430
3 Gechartert (1) Pures Spiel SingapurSingapur 1.540 1.743 1.458
4 GlobalFoundries Pures Spiel Vereinigte StaatenVereinigte Staaten von Amerika 1.101 0 0
5 SMIC Pures Spiel ChinaChina 1.075 1.353 1.550
6 Dongbu Pures Spiel SüdkoreaSüdkorea 395 490 510
7 Vorhut Pures Spiel TaiwanTaiwan 382 511 486
8 IBM IDM Vereinigte StaatenVereinigte Staaten von Amerika 335 400 570
9 Samsung IDM SüdkoreaSüdkorea 325 370 355
10 Anmut Pures Spiel ChinaChina 310 335 310
11 HeJian Pures Spiel ChinaChina 305 345 330
12 Turm Halbleiter Pures Spiel IsraelIsrael 292 252 231
13 HHNEC Pures Spiel ChinaChina 290 350 335
14 SSMC Pures Spiel SingapurSingapur 280 340 359
fünfzehn Texas Instruments IDM Vereinigte StaatenVereinigte Staaten von Amerika 250 315 450
16 X-Fab Pures Spiel DeutschlandDeutschland 223 368 410
17 MagnaChip IDM SüdkoreaSüdkorea 220 290 322

(1) Jetzt von GlobalFoundries übernommen

2008–2006

Ab 2008 waren die Top 18 Pure-Play-Halbleiter-Foundries:

Rang Gesellschaft Herkunftsland/-gebiet Umsatz (Millionen USD )
2008 2008 2007 2006
1 TSMC TaiwanTaiwan 10.556 9.813 9.748
2 UMC TaiwanTaiwan 3.400 3.755 3.670
3 Gechartert SingapurSingapur 1.743 1.458 1.527
4 SMIC ChinaChina 1.354 1.550 1.465
5 Vorhut TaiwanTaiwan 511 486 398
6 Dongbu SüdkoreaSüdkorea 490 510 456
7 X-Fab DeutschlandDeutschland 400 410 290
8 HHNEC ChinaChina 350 335 315
9 HeJian ChinaChina 345 330 290
10 SSMC SingapurSingapur 340 350 325
11 Anmut ChinaChina 335 310 227
12 Turm Halbleiter IsraelIsrael 252 231 187
13 Jazz-Halbleiter Vereinigte StaatenVereinigte Staaten 190 182 213
14 Silterra MalaysiaMalaysia 175 180 155
fünfzehn ASMC ChinaChina 149 155 170
16 Polarer Halbleiter JapanJapan 110 105 95
17 Mosel-Vitelic TaiwanTaiwan 100 105 155
18 CR-Mikro (1) ChinaChina - 143 114
Andere 140 167 180
Gesamt 20.980 20.575 19.940

(1) 2008 mit CR Logic fusioniert, umgegliedert als IDM-Foundry

2007–2005

Ab 2007 gehören zu den 14 führenden Halbleiter-Foundries:

Rang Gesellschaft Gießereityp Herkunftsland/-gebiet Umsatz (Millionen USD )
2007 2007 2006 2005
1 TSMC Pure-Play TaiwanTaiwan 9.813 9.748 8.217
2 UMC Pure-Play TaiwanTaiwan 3.755 3.670 3.259
3 SMIC Pure-Play ChinaChina 1.550 1.465 1.171
4 Gechartert Pure-Play SingapurSingapur 1.458 1.527 1.132
5 Texas Instruments IDM Vereinigte StaatenVereinigte Staaten 610 585 540
6 IBM IDM Vereinigte StaatenVereinigte Staaten 570 600 665
7 Dongbu Pure-Play SüdkoreaSüdkorea 510 456 347
8 Vorhut Pure-Play TaiwanTaiwan 486 398 353
9 X-Fab Pure-Play DeutschlandDeutschland 410 290 202
10 Samsung IDM SüdkoreaSüdkorea 385 75 -
11 SSMC Pure-Play SingapurSingapur 350 325 280
12 HHNEC Pure-Play ChinaChina 335 315 313
13 HeJian Pure-Play ChinaChina 330 290 250
14 MagnaChip IDM SüdkoreaSüdkorea 322 342 345

Für das Ranking in weltweit:

Rang Gesellschaft Herkunftsland/-gebiet Umsatz (Millionen USD ) 2006/2005 Änderungen
2006 2005 2006 2005
6 7 TSMC TaiwanTaiwan 9.748 8.217 +19%
21 22 UMC TaiwanTaiwan 3.670 3.259 +13%

2004

Ab 2004 waren die Top 10 der reinen Halbleiter-Foundries:

Rang 2004 Gesellschaft Herkunftsland/-gebiet
1 TSMC TaiwanTaiwan
2 UMC TaiwanTaiwan
3 Gechartert SingapurSingapur
4 SMIC ChinaChina
5 Dongbu /Anam SüdkoreaSüdkorea
6 SSMC SingapurSingapur
7 HHNEC ChinaChina
8 Jazz-Halbleiter Vereinigte StaatenVereinigte Staaten
9 Silterra MalaysiaMalaysia
10 X-Fab DeutschlandDeutschland

Finanz- und geistiges Eigentum

Wie alle Branchen steht auch die Halbleiterindustrie vor kommenden Herausforderungen und Hindernissen.

Die Kosten, um an der Spitze zu bleiben, sind mit jeder Chipgeneration stetig gestiegen. Die finanzielle Belastung spüren sowohl große Handelsgießereien als auch ihre Fabless-Kunden. Die Kosten für eine neue Gießerei übersteigen 1 Milliarde US-Dollar. Diese Kosten müssen an die Kunden weitergegeben werden. Viele Handelsgießereien sind mit ihren Wettbewerbern Joint Ventures eingegangen , um die Forschungs- und Konstruktionsausgaben sowie die Wartungskosten der Fabrik zu teilen.

Chip-Design-Firmen vermeiden manchmal die Patente anderer Unternehmen, indem sie die Produkte einfach von einer lizenzierten Gießerei mit umfassenden gegenseitigen Lizenzvereinbarungen mit dem Patentinhaber kaufen.

Gestohlene Konstruktionsdaten sind ebenfalls ein Problem; Daten werden selten direkt kopiert, da eklatante Kopien leicht an Unterscheidungsmerkmalen im Chip zu erkennen sind, die entweder zu diesem Zweck oder als Nebenprodukt des Designprozesses dort platziert werden. Die Daten einschließlich aller Verfahren, Prozesssysteme, Betriebsverfahren oder Konzepte können jedoch an einen Wettbewerber verkauft werden, der möglicherweise Monate oder Jahre langwieriges Reverse Engineering erspart .

Siehe auch

Verweise

Externe Links