全球第三大半導(dǎo)體代工廠，GlobalFoundries的崛起之路

在其短短14年的歷史中，GlobalFoundries已躍升至全球第三大芯片代工廠?？偛课挥诩~約州北部的 GlobalFoundries 并不是一個(gè)家喻戶曉的名字，因?yàn)樗a(chǎn)的半導(dǎo)體是由其他公司設(shè)計(jì)和銷售的。

但它正在悄然為幾乎所有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供動(dòng)力。 

GlobalFoundries 首席執(zhí)行官托馬斯·考爾菲爾德 (Thomas Caulfield) 告訴 CNBC：“看看你家中的每臺(tái)電子設(shè)備，我敢打賭，每臺(tái)設(shè)備中都至少裝有一塊 GlobalFoundries 芯片?！?/span>

從智能手機(jī)和汽車到智能揚(yáng)聲器和支持藍(lán)牙的洗碗機(jī)，格羅方德芯片廣泛應(yīng)用于各種產(chǎn)品中。它們還用于運(yùn)行生成人工智能模型的服務(wù)器中，這個(gè)市場(chǎng)蓬勃發(fā)展得如此之快，以至于芯片制造商英偉達(dá) 市值已超過 1 萬億美元，預(yù)計(jì)本季度銷售額增長 170%。

在生成式人工智能中，GlobalFoundries 并不專注于制造用于訓(xùn)練 ChatGPT 等大型語言模型的強(qiáng)大圖形處理單元 (GPU)。相反，該公司正在制造執(zhí)行電源管理、連接顯示器或?qū)崿F(xiàn)無線連接等功能的芯片。

Caulfield 表示，人工智能是“我們行業(yè)在未來八年翻一番的催化劑，格芯將在這個(gè)機(jī)會(huì)中獲得公平的份額，甚至更多?！?/span>

五年前，格羅方德大膽放棄領(lǐng)先芯片領(lǐng)域，退出了臺(tái)積電獲勝的競(jìng)賽。 

現(xiàn)在，隨著與中國的緊張關(guān)系引發(fā)人們對(duì)世界對(duì)臺(tái)積電依賴的擔(dān)憂，以及美國和中國在出口管制方面展開技術(shù)拉鋸戰(zhàn)，格羅方德發(fā)現(xiàn)自己遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了地緣政治的十字準(zhǔn)線。該公司已斥資約70億美元擴(kuò)大在新加坡、德國、法國和紐約州北部的生產(chǎn)。

CNBC 前往紐約州馬耳他，親眼目睹 GlobalFoundries 新增 800 英畝的制造工廠，詢問該公司計(jì)劃如何在開發(fā)日常設(shè)備仍必不可少的舊芯片的同時(shí)保持領(lǐng)先地位。

“這對(duì)每個(gè)人來說都很成功”

故事開始于 2009 年，當(dāng)時(shí)Advanced Micro Devices決定將其制造業(yè)務(wù)拆分為一家獨(dú)立的公司，并完全專注于芯片設(shè)計(jì)。新成立的 GlobalFoundries 接管了 AMD 位于德國德累斯頓的芯片制造廠。當(dāng)時(shí)，它是 AMD 與阿布扎比政府技術(shù)投資部門的合資企業(yè)。穆爾黑德當(dāng)時(shí)在 AMD 工作。

“我們的 AMD 創(chuàng)始人杰里·桑德斯 (Jerry Sanders) 說過，‘真正的男人擁有晶圓廠?！?nbsp;因此，將晶圓廠從 AMD 剝離出來成立自己的公司的想法確實(shí)是一件大事，”Moorhead 說。他補(bǔ)充道，AMD“必須這樣做”，因?yàn)椤邦I(lǐng)先晶圓廠的費(fèi)用每兩三年就會(huì)翻一番。目前我們正在考慮對(duì)園區(qū)進(jìn)行超過 1000 億美元的投資?！?/span>

最初幾年，AMD 是 GlobalFoundries 唯一的主要客戶。AMD 自此成長為 Nvidia在 GPU 設(shè)計(jì)方面的主要競(jìng)爭對(duì)手。

“我認(rèn)為這對(duì)每個(gè)人都有好處，”穆爾黑德說。

GlobalFoundries 于 2009 年開始在馬耳他建造新的晶圓廠和未來的總部。第二年，它通過收購特許半導(dǎo)體公司擴(kuò)展到新加坡。到2015年，它收購了IBM內(nèi)部半導(dǎo)體部門，接管了佛蒙特州和紐約的生產(chǎn)基地。到 2018 年，GlobalFoundries 的市值已達(dá) 60 億美元。

“不幸的是，它的戰(zhàn)略無法產(chǎn)生盈利或自由現(xiàn)金流，”考爾菲爾德說?！耙虼?，在 2018 年，當(dāng)我成為 GlobalFoundries 的首席執(zhí)行官時(shí)，我們決定進(jìn)行戰(zhàn)略調(diào)整，集中我們所有的精力、所有的研發(fā)和所有的資本部署，以成為這些重要芯片領(lǐng)域的佼佼者。這就開始了使我們公司扭虧為盈的旅程?！?/span>

迄今為止，GlobalFoundries 只生產(chǎn) 12 納米及以上的芯片，或者所謂的“基本”芯片。 

“如果你進(jìn)行安全支付交易，無論是在你的****上還是在你的智能移動(dòng)設(shè)備上，我們都會(huì)制造可以做到這一點(diǎn)的芯片，”考爾菲爾德說?！澳矚g相機(jī)拍攝的照片嗎？我們制造驅(qū)動(dòng)相機(jī)的圖像傳感器處理器。您喜歡手機(jī)的電池壽命嗎？我們制造 PMIC，即電源管理 IC，確保對(duì)這些設(shè)備的電源進(jìn)行管理。設(shè)備。”

GlobalFoundries 向 CNBC 表示，在 2021 年芯片短缺期間，該芯片已全部售罄。同年，該公司在納斯達(dá)克上市。

研究公司 Futurum Group 首席執(zhí)行官丹尼爾·紐曼 (Daniel Newman) 表示：“最終，我們確實(shí)需要這些芯片?！?nbsp;“我們發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)是因?yàn)槲覀兊耐＼噲?chǎng)停滿了皮卡車，但由于無法放入 ECU 或無法安裝電動(dòng)座椅而無法運(yùn)輸。因此 GlobalFoundries 的市場(chǎng)需求非常強(qiáng)勁?！?/span>

全球增長

GlobalFoundries 是全球排名前五的芯片代工廠中唯一一家總部位于美國的公司，另外四家分別是中國大陸的中芯國際、在韓國和美國設(shè)有晶圓廠的三星以及聯(lián)華電子和臺(tái)積電，都在中國臺(tái)灣?？挤茽柕抡f：“臺(tái)灣的半導(dǎo)體制造不僅高度集中在臺(tái)積電和聯(lián)華電子之間，而且臺(tái)積電的規(guī)模是其他四家公司總和的兩倍。”

臺(tái)積電生產(chǎn)了全球90% 以上最先進(jìn)的微芯片，這在供應(yīng)鏈積壓期間造成了脆弱性。與格羅方德一樣，臺(tái)積電也生產(chǎn)舊節(jié)點(diǎn)?？挤茽柕卤硎?，GlobalFoundries 絕對(duì)會(huì)追擊臺(tái)積電。

考爾菲爾德說：“我們不僅有抱負(fù)，而且我們認(rèn)為在某些領(lǐng)域我們已經(jīng)取得了勝利。” 他提到了他公司的射頻芯片和絕緣體硅技術(shù)。

“在功率方面，絕緣體上的硅是一個(gè)巨大的差異化因素，而臺(tái)積電沒有使用它，”穆爾黑德說。

在地緣政治動(dòng)蕩之際，GlobalFoundries 正在投資約 70 億美元，以增加世界風(fēng)險(xiǎn)較低地區(qū)的產(chǎn)能。

在新加坡，該公司剛剛完成了耗資40 億美元的擴(kuò)建工程，據(jù)稱這使其成為該國最先進(jìn)的晶圓廠。6月，與意法半導(dǎo)體敲定交易在法國克羅爾建立合資工廠。 

然而，并非所有的全球擴(kuò)張努力都進(jìn)展順利。2017年，格羅方德制定了在中國成都建設(shè)晶圓廠的宏偉計(jì)劃。2020年，它退出了。

“事實(shí)證明，我們?cè)谑澜绺鞯匾呀?jīng)擁有三個(gè)相對(duì)較大的設(shè)施，但負(fù)荷嚴(yán)重不足，”考爾菲爾德說?！霸谖覀儫o法填補(bǔ)現(xiàn)有產(chǎn)能的情況下增加更多產(chǎn)能只會(huì)給我們?cè)斐筛蟮慕?jīng)濟(jì)漏洞?！?/span>

美國最近對(duì)向中國輸送先進(jìn)技術(shù)的芯片公司頒布了一系列出口禁令。GlobalFoundries 表示，由于只生產(chǎn)較舊的節(jié)點(diǎn)，因此受到的影響“非常小”。

在美國制造芯片

盡管 GlobalFoundries 的芯片被認(rèn)為是傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)，但所需的流程和資源仍然極其復(fù)雜。Caulfield 表示，每塊硅片在馬耳他工廠的 90 天內(nèi)至少要經(jīng)過 1,000 個(gè)步驟。該過程需要大量的清潔、冷卻和化學(xué)處理，需要使用大量的水。GlobalFoundries 表示，F(xiàn)ab 8 每天使用約 400 萬加侖的水，其中 65% 被回收。

“紐約州北部是獲得優(yōu)質(zhì)和豐富水資源的好地方，”考爾菲爾德說。

馬耳他工廠負(fù)責(zé)人 Hui Peng Koh 表示，所有重型機(jī)械每天還需要約 2 吉瓦的電力。她說這足以“管理一座小城市”。

“我想說，我們成本最低的電力是在美國，”考爾菲爾德說。“我們?cè)诩~約州北部（該設(shè)施所在地）的大部分電力都來自水力發(fā)電，因此它是一種更環(huán)保的電力。在歐洲和新加坡，大部分電力都來自天然氣。”

然后是人力。GlobalFoundries 在全球擁有 13,000 名員工。大約有 1,500 人向馬耳他的 Koh 匯報(bào)。她告訴 CNBC，“吸引人才來到世界這一地區(qū)具有挑戰(zhàn)性”。

GlobalFoundries 最近設(shè)立了第一個(gè)在美國注冊(cè)的學(xué)徒計(jì)劃，旨在幫助佛蒙特州和紐約州培養(yǎng)半導(dǎo)體勞動(dòng)力。7月，臺(tái)積電將亞利桑那州工廠建設(shè)的延誤歸咎于熟練勞動(dòng)力短缺。

材料和建筑工程的高昂成本也使得在美國建造晶圓廠比亞洲大部分地區(qū)更昂貴，因此公共補(bǔ)貼一直是生產(chǎn)回流的關(guān)鍵。GlobalFoundries 表示，紐約為馬耳他晶圓廠投入了超過 20 億美元。該公司還申請(qǐng)了520 億美元的國家 CHIPS 和科學(xué)法案的資金。專注于 12 納米及以上工藝也有助于該公司降低成本。

GlobalFoundries 表示，其馬耳他工廠每年生產(chǎn) 40 萬片晶圓。雖然考爾菲爾德不愿透露晶圓的具體價(jià)格，但他表示，在任何特定時(shí)間，“在這 90 天內(nèi)都會(huì)有價(jià)值約 5 億美元的庫存來生產(chǎn)產(chǎn)品?！?/span>

GlobalFoundries 大量生產(chǎn)關(guān)鍵芯片的主要客戶是全球最大的無晶圓廠芯片公司，其中包括高通、AMD、NXP和英飛凌。 

最終，它的許多芯片最終進(jìn)入了汽車、航空航天和美國國防工業(yè)。

GlobalFoundries 以通過大型獨(dú)家交易生產(chǎn)“特種芯片”而聞名，例如6 月份與洛克希德·馬丁公司就某些芯片的在岸生產(chǎn)達(dá)成的交易，以及最近與美國國防部達(dá)成的價(jià)值 30 億美元的協(xié)議。

紐曼表示，GlobalFoundries 擁有大約 50 項(xiàng)此類長期協(xié)議。

“他們實(shí)際上是在說，‘我們將建立穩(wěn)定的利潤承諾能力，如果市場(chǎng)發(fā)生變化，我們將遵守協(xié)議書，’”他說。

對(duì)于受芯片短缺影響最嚴(yán)重的公司來說，與 GlobalFoundries 達(dá)成的協(xié)議可以防止這種情況再次發(fā)生。今年二月，通用汽車在馬耳他工廠預(yù)留了獨(dú)家產(chǎn)能。

“通用汽車，他們的生產(chǎn)線因成本非常低的零部件而受到阻礙，因?yàn)樗麄儫o法獲得足夠的零部件，”穆爾黑德說?！巴ㄓ闷嚨臎Q定是，供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)太大。我們將直接去找格芯?！?/span>

GlobalFoundries 表示，汽車是其增長最快的領(lǐng)域之一。它為汽車生產(chǎn)多種不同類型的芯片：用于電動(dòng)座椅、安全氣囊和制動(dòng)的微控制器；相機(jī)和激光雷達(dá)的傳感芯片；以及電動(dòng)汽車的電池管理芯片。

與此同時(shí)，格羅方德的智能手機(jī)業(yè)務(wù)增長正在放緩，同時(shí)整個(gè)行業(yè)也出現(xiàn)放緩。GlobalFoundries 在 12 月和 1 月解雇了 800 名員工，并發(fā)布了弱于預(yù)期的第三季度收入指引。

“去年智能移動(dòng)設(shè)備占我們收入的 46%，”Caulfield 說?！半m然去年增長了，但前年增長了 50%。因此，我們一直在努力建立其他業(yè)務(wù)并變得更加平衡，而不是對(duì)智能移動(dòng)設(shè)備擁有如此高的曝光度?！?/span>