주조 공장 모델

Foundry model
이 기사는 집적회로를 만드는 비즈니스 모델에 관한 것입니다.주조 공장(foundry)이라는 용어의 다른 용도는 주조 공장을 참조하십시오(동음이의).

주조 공장 모델은 반도체 제조 공장 또는 주조 공장 및 집적 회로 설계 운영으로 구성된 마이크로 일렉트로닉스 엔지니어링 및 제조 비즈니스 모델이며, 각각 별도의 회사 또는 [1][2][3][4]자회사에 속해 있습니다.

Integrated Device Manufacturer(IDM; 집적장치 제조업체)는 집적회로를 설계 및 제조합니다.팹리스 반도체 업체로 알려진 많은 기업들이 디바이스만 설계합니다. 머천트 또는 순수 플레이 주조 공장은 설계하지 않고 다른 회사용 디바이스만 제조합니다.IDM은 인텔·삼성·텍사스인스트루먼트가 대표, 팹리스 기업은 AMD·엔비디아·퀄컴이 대표, 순수 플레이 주조 공장은 글로벌파운드리·TSMC·UMC 등이 대표적이다.

집적회로 생산설비의 구축과 유지보수는 비용이 많이 듭니다.그것들을 거의 완전하게 사용할 수 없는 한, 그것들을 소유한 회사의 재정을 낭비하게 될 것이다.주조 공장 모델에서는 이러한 비용을 피하기 위해 두 가지 방법을 사용합니다. 즉, 팹리스 업체는 이러한 시설을 소유하지 않음으로써 비용을 절감할 수 있습니다.반면, 상업 주조 공장들은 전 세계 팹리스 업체들의 풀에서 일자리를 찾고 있으며, 신중한 일정 설정, 가격 책정 및 계약을 통해 공장을 최대한 가동 상태로 유지합니다.

역사

원래 마이크로 전자 장치는 장치를 설계하고 생산하는 회사에서 제조했습니다.이들 제조업체는 제조 공정의 연구 및 개발과 마이크로 회로 설계의 연구 및 개발에 모두 참여했습니다.

최초의 순수 반도체 회사는 1987년 [5]미국 카버 미드가 주창했지만 비용이 너무 많이 든 모델인 정부 산업기술연구원의 분사기업인 대만 반도체 제조공사다.설계와 제작의 분리는 팹리스 제조 아웃소싱을 반도체 주조 공장에 [6]맡기는 주조 공장 모델로 알려지게 되었습니다.

팹리스 반도체 회사는 반도체 제조 능력이 없으며, 상업 주조 공장 제조업체로부터 생산 계약을 체결했습니다.팹리스 회사는 IC 제품의 연구 및 개발에 주력하고 있으며, 주조 공장은 물리적 제품의 제조 및 테스트에 주력하고 있습니다.만약 이 주조 공장이 반도체 설계 능력을 갖추지 못했다면, 그것은 순수한 반도체 주조 공장입니다.

팹리스와 주조 공장 회사로 완전히 분리할 필요는 없습니다.일부 기업은 두 가지 업무를 모두 수행하며 기술을 밀접하게 결합함으로써 이익을 얻는 기업이 계속 존재합니다.일부 기업은 가치를 발견하거나 특별한 기술을 필요로 하는 경우 자체 디자인을 제작하고 다른 기업은 제조 또는 설계를 위탁합니다.주조 공장 모델은 생산성 최적화를 추구하는 비즈니스 비전입니다.

동작하지 않다

최초의 상업 주조 공장은 MOSIS 서비스의 일부였습니다.MOSIS 서비스는 학생, 대학 연구원, 소규모 스타트업 [7]엔지니어 등 제한된 재력을 가진 디자이너에게 제한된 생산 접근을 제공했습니다.디자이너가 디자인을 제출했고, 이러한 제출물은 상업 회사의 여분의 용량으로 제작되었습니다.제조업체는 처리 단계가 두 작업 모두와 호환되는 경우 MOSIS 설계를 위한 일부 웨이퍼를 자체 웨이퍼 모음에 삽입할 수 있습니다.상업적인 회사(주조 공장)는 이미 이 과정을 진행 중이었기 때문에 MOSIS는 이미 진행 중인 작업에 대해 효과적으로 비용을 지불하고 있었습니다.느린 시간 동안 과잉 용량을 가진 공장에서는 고가의 자본 장비가 유휴 상태로 방치되는 것을 방지하기 위해 MOSIS 설계를 실행할 수도 있습니다.

고가의 제조 공장을 충분히 사용하지 않으면 소유주의 재정적인 파탄으로 이어질 수 있으므로 잉여 웨이퍼 용량을 판매하는 것이 공장 사용을 극대화하는 방법이었다.따라서 팹 운영자들은 잉여 웨이퍼 생산 능력을 팔고 싶어했고, 설계자들은 생산 능력을 구축하기 보다는 구매하고자 하는 분위기가 형성되었습니다.

MOSIS는 일부 팹리스 고객에게 문호를 개방하여 주조 공장의 추가 수익을 창출하고 고객에게 저렴한 서비스를 제공했지만, MOSIS 생산을 중심으로 비즈니스를 운영하는 것은 어려운 일이었습니다.상인 주조 공장들은 웨이퍼 용량을 2차 비즈니스 활동으로 잉여 기준으로 판매했습니다.고객에 대한 서비스는 지원 보장이 거의 없이 상업적인 비즈니스에 뒤떨어져 있었다.팹리스 고객에게는 판매점의 선택에 따라 설계, 개발 흐름 및 사용 가능한 기술이 결정되었습니다.상업 주조 공장에는 독점적 및 비휴대적 준비 단계가 필요할 수 있습니다.방법론의 영업 비밀을 보호하는 데 관심이 있는 주조 공장들은 부담이 큰 비공개 절차를 거친 후에야 설계자에게 데이터를 공개할 수 있습니다.

전용 주조 공장

1987년 세계 최초의 전용 상업 주조 공장이 문을 열었습니다.대만 반도체 제조 회사(TSMC).[8]'전용'의 구별은 IC 제품의 제조 및 판매가 주된 사업 활동이었던 당시의 전형적인 상업 주조 공장(merchant foundry)과 관련이 있습니다.전용 주조 공장은 고객에게 몇 가지 주요 이점을 제공합니다. 첫째, 완성된 IC 제품을 공급 채널에 판매하지 않기 때문에 전용 주조 공장은 팹리스 고객과 직접 경쟁할 수 없습니다(팹리스 업체의 공통 관심사를 배제).둘째, 전용 주조 공장은 고객의 요구에 따라 생산 능력을 확장할 수 있으며, 실제 생산 라인뿐만 아니라 저수량 셔틀 서비스를 제공합니다.마지막으로, 전용 주조 공장은 업계 표준 EDA 시스템을 기반으로 한 "COT-flow"(고객 소유 툴링)를 제공하는 반면, 많은 IDM 가맹점은 고객에게 전용(휴대용 아님) 개발 도구를 사용하도록 요구했습니다.COT의 이점을 통해 고객은 개념에서 최종 설계까지 설계 프로세스를 완전히 제어할 수 있었습니다.

연도별 주조 공장 판매 리더

  • 퓨어플레이 반도체 파운드리(Pure-play Semic Foundry)는 자체 설계 IC 제품을 많이 내놓지 않고 다른 [9]업체용 IC 생산에 주력하는 반도체 제조 공장을 운영하는 회사다.
  • IDM(Integrated Device Manufacturer) 반도체 파운드리(Foundry)는 텍사스 인스트루먼트(Texas Instruments), IBM, 삼성 등의 기업이 참여해 파운드리 서비스를 제공하는 곳입니다.

2017

2017년 현재 최상위 순수 반도체 주조 공장은 다음과 같습니다.[10]
순위 회사 주조 공장 유형 원산지/지역 수익(백만 달러)
2017 2017 2016
1 TSMC 퓨어 플레이 대만 32,040 29,437
2 글로벌 기반 퓨어 플레이 미국 5,407 4,999
3 UMC 퓨어 플레이 대만 4,898 4,587
4 삼성반도체 IDM 코리아 7,398 4,284
5 SMIC 퓨어 플레이 중국 3,099 2,914
6 타워재즈 퓨어 플레이 이스라엘 1,388 1,249
7 파워칩 IDM 대만 1,035 870
8 뱅가드(VIS) 퓨어 플레이 대만 817 801
9 화홍반도체 퓨어 플레이 중국 807 721
10 동부하이텍 퓨어 플레이 코리아 676 666

2016–2014

2016년 현재 최상위 순수 반도체 주조 공장은 다음과 같습니다.[11]
순위 회사 주조 공장 유형 원산지/지역 수익(백만 달러)
2016 2015 2016 2015 2014
1 1 TSMC 퓨어 플레이 대만 29,488 25,574 25,138
2 2 글로벌 기반 퓨어 플레이 미국 5,545 5,019 4,355
3 3 UMC 퓨어 플레이 대만 4,582 4,464 4,331
4 4 SMIC 퓨어 플레이 중국 2,921 2,236 1,970
5 5 파워칩 퓨어 플레이 대만 1,275 1,268 1,291
6 6 타워재즈 퓨어 플레이 이스라엘 1,249 961 828
7 7 루셀렉트로닉스[13][14] 퓨어 플레이 러시아 971 774 800
8 8 뱅가드(VIS) 퓨어 플레이 대만 800 736 790
9 9 화홍준 퓨어 플레이 중국 712 650 665
10 10 동부하이텍 퓨어 플레이 코리아 672 593 541
11 12 X-Fab 퓨어 플레이 독일. 510 331 330
12 13 크로커스 나노 일렉트로닉스(CNE) 퓨어 플레이 러시아 – – –
다른이들 퓨어 플레이 2,251 2,405 2,280

2013

2013년 기준으로 상위 13개 반도체 주조 공장은 다음과 같습니다.[15]
2013년 순위 2012년 순위 회사 주조 공장 유형 원산지/지역 수익(백만 달러)
1 1 TSMC 퓨어 플레이 대만 19,850
2 2 글로벌 기반 퓨어 플레이 미국 4,261
3 3 UMC 퓨어 플레이 대만 3,959
4 4 삼성반도체 IDM 코리아 3,950
5 5 SMIC 퓨어 플레이 중국 1,973
6 – 루셀렉트로닉스[16] 퓨어 플레이 러시아 1,200
7 8 파워칩 퓨어 플레이 대만 1,175
8 9 뱅가드(VIS) 퓨어 플레이 대만 713
9 6 화훙 그레이스 퓨어 플레이 중국 710
10 10 동부 퓨어 플레이 코리아 570
11 7 타워재즈 퓨어 플레이 이스라엘 509
12 11 IBM IDM 미국 485
13 12 마그나칩 IDM 코리아 411
14 13 Win Semiconductors 퓨어 플레이 대만 354
15 14 크로커스 나노 일렉트로닉스(CNE) 퓨어 플레이 러시아 –

2011

2011년 기준으로 상위 14개 반도체 주조 공장은 다음과 같습니다.[17]
순위 회사 주조 공장 유형 원산지/지역 수익(백만 달러)
1 TSMC 퓨어 플레이 대만 14,600
2 UMC 퓨어 플레이 대만 3,760
3 글로벌 기반 퓨어 플레이 미국 3,580
4 삼성반도체 IDM 코리아 1,975
5 SMIC 퓨어 플레이 중국 1,315
6 타워재즈 퓨어 플레이 이스라엘 610
7 뱅가드(VIS) 퓨어 플레이 대만 519
8 동부하이텍 퓨어 플레이 코리아 500
9 IBM IDM 미국 445
10 마그나칩 IDM 코리아 350
11 SSMC 퓨어 플레이 싱가포르 345
12 화홍 NEC 퓨어 플레이 중국 335
13 Win Semiconductors 퓨어 플레이 대만 300
14 X-Fab 퓨어 플레이 독일. 285

2010

2010년 기준으로 상위 10개 반도체 주조 공장은 다음과 같습니다.[18]
순위 회사 주조 공장 유형 원산지/지역 수익(백만 달러)
1 TSMC 퓨어 플레이 대만 13,332
2 UMC 퓨어 플레이 대만 3,824
3 글로벌 기반 퓨어 플레이 미국 3,520
4 SMIC 퓨어 플레이 중국 1,554
5 동부하이텍 퓨어 플레이 코리아 512
6 타워재즈 퓨어 플레이 이스라엘 509
7 뱅가드(VIS) 퓨어 플레이 대만 505
8 IBM IDM 미국 500
9 마그나칩 IDM 코리아 410
10 삼성반도체 IDM 코리아 390

2009–2007

2009년 기준으로 상위 17개 반도체 주조 공장은 다음과 같습니다.[19]

순위 회사 주조 공장 유형 원산지/지역 수익(백만 달러)
2009 2009 2008 2007
1 TSMC 퓨어 플레이 대만 8,989 10,556 9,813
2 UMC 퓨어 플레이 대만 2,815 3,070 3,430
3 전세(1) 퓨어 플레이 싱가포르 1,540 1,743 1,458
4 글로벌 기반 퓨어 플레이 미국 1,101 0 0
5 SMIC 퓨어 플레이 중국 1,075 1,353 1,550
6 동부 퓨어 플레이 대한민국. 395 490 510
7 뱅가드 퓨어 플레이 대만 382 511 486
8 IBM IDM 미국 335 400 570
9 삼성 IDM 대한민국. 325 370 355
10 grace. 퓨어 플레이 중국 310 335 310
11 허젠 퓨어 플레이 중국 305 345 330
12 타워 세미컨덕터 퓨어 플레이 이스라엘 292 252 231
13 HHNEC 퓨어 플레이 중국 290 350 335
14 SSMC 퓨어 플레이 싱가포르 280 340 359
15 텍사스 인스트루먼트 IDM 미국 250 315 450
16 X-Fab 퓨어 플레이 독일. 223 368 410
17 마그나칩 IDM 대한민국. 220 290 322

(1) Global Foundries에 인수되었습니다.

2008–2006

2008년 현재 상위 18개 순수 반도체 주조 공장은 다음과 같습니다.[20]

순위 회사 원산지/지역 수익(백만 달러)
2008 2008 2007 2006
1 TSMC 대만 10,556 9,813 9,748
2 UMC 대만 3,400 3,755 3,670
3 전세 싱가포르 1,743 1,458 1,527
4 SMIC 중국 1,354 1,550 1,465
5 뱅가드 대만 511 486 398
6 동부 대한민국. 490 510 456
7 X-Fab 독일. 400 410 290
8 HHNEC 중국 350 335 315
9 허젠 중국 345 330 290
10 SSMC 싱가포르 340 350 325
11 grace. 중국 335 310 227
12 타워 세미컨덕터 이스라엘 252 231 187
13 재즈 세미컨덕터 미국 190 182 213
14 실테라 말레이시아 175 180 155
15 ASMC 중국 149 155 170
16 폴라 반도체 일본. 110 105 95
17 모젤비텔릭 대만 100 105 155
18 CR 마이크로 (1) 중국 - 143 114
다른이들 140 167 180
총 20,980 20,575 19,940

(1) 2008년 CR Logic과 합병하여 IDM 주조 공장으로 재분류

2007–2005

2007년 기준으로 상위 14개 반도체 주조 공장은 다음과 같습니다.[21]

순위 회사 주조 공장 유형 원산지/지역 수익(백만 달러)
2007 2007 2006 2005
1 TSMC 퓨어 플레이 대만 9,813 9,748 8,217
2 UMC 퓨어 플레이 대만 3,755 3,670 3,259
3 SMIC 퓨어 플레이 중국 1,550 1,465 1,171
4 전세 퓨어 플레이 싱가포르 1,458 1,527 1,132
5 텍사스 인스트루먼트 IDM 미국 610 585 540
6 IBM IDM 미국 570 600 665
7 동부 퓨어 플레이 대한민국. 510 456 347
8 뱅가드 퓨어 플레이 대만 486 398 353
9 X-Fab 퓨어 플레이 독일. 410 290 202
10 삼성 IDM 대한민국. 385 75 -
11 SSMC 퓨어 플레이 싱가포르 350 325 280
12 HHNEC 퓨어 플레이 중국 335 315 313
13 허젠 퓨어 플레이 중국 330 290 250
14 마그나칩 IDM 대한민국. 322 342 345

세계 [22]랭킹의 경우:

순위 회사 원산지/지역 수익(백만 달러) 2006/2005년의 변경
2006 2005 2006 2005
6 7 TSMC 대만 9,748 8,217 +19%
21 22 UMC 대만 3,670 3,259 +13%

2004

2004년 현재 상위 10개 순수 반도체 주조 공장은 다음과 같습니다.[citation needed]

랭크 2004 회사 원산지/지역
1 TSMC 대만
2 UMC 대만
3 전세 싱가포르
4 SMIC 중국
5 동부/아남 대한민국.
6 SSMC 싱가포르
7 HHNEC 중국
8 재즈 세미컨덕터 미국
9 실테라 말레이시아
10 X-Fab 독일.

재무 및 IP 문제

모든 산업과 마찬가지로 반도체 산업도 앞으로 닥칠 도전과 장애에 직면해 있습니다.

칩 세대별로 최첨단 유지비용이 꾸준히 증가하고 있다.대형 상업 주조 공장 및 팹리스 고객 모두 재정적 압박을 느끼고 있습니다.새로운 주조 공장의 비용이 10억 달러를 초과합니다.이 비용은 고객에게 전가해야 합니다.많은 상업 주조 공장들은 연구 및 설계 비용과 팹 유지 관리 비용을 나누기 위해 경쟁업체와 합작 사업을 체결했습니다.

칩 설계 회사는 특허 [23]소유자와 광범위한 교차 라이센스 계약을 맺고 허가된 주조 공장에서 제품을 구입하는 것만으로 다른 회사의 특허를 회피하는 경우가 있습니다.

도용된 설계 데이터도 문제가 됩니다. 노골적인 복사본은 [24]칩의 고유한 기능으로 쉽게 식별되며, 이러한 목적으로 또는 설계 프로세스의 부산물로 배치되기 때문입니다.그러나 절차, 프로세스 시스템, 작동 방법 또는 개념을 포함한 데이터는 경쟁업체에 판매될 수 있으며, 경쟁사는 몇 개월 또는 몇 년의 지루한 역 엔지니어링을 줄일 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ M. Liu (14 May 2021). "Taiwan and the foundry model". Nature Electronics. 4 (5): 318–320. doi:10.1038/s41928-021-00576-y.
  2. ^ S. K. Saha (25–27 June 2012). "The Role of Semiconductor Foundries in Advanced Integrated Circuit Product Development". International Technology Management Conference. pp. 32–35. doi:10.1109/ITMC.2012.6306393. ISBN 978-1-4673-2134-1. S2CID 7329163.
  3. ^ F. C. Tseng (8–11 December 1996). "Foundry Technologies". International Electron Devices Meeting. Technical Digest. pp. 19–24. doi:10.1109/iedm.1996.553030. ISBN 0-7803-3393-4. S2CID 40610229.
  4. ^ J.Y.-C. Sun (1998). Burnett, David; Wristers, Dirk; Tsuchiya, Toshiaki (eds.). "Foundry Technology Trend". Proceedings of SPIE. Microelectronic Device Technology II. 3506: 19–24. Bibcode:1998SPIE.3506...19S. doi:10.1117/12.323970. S2CID 173181521.
  5. ^ "Company Profile". TSMC. Retrieved 6 December 2020.
  6. ^ Brown, Clair; Linden, Greg (2011). Chips and change : how crisis reshapes the semiconductor industry (1st ed.). Cambridge, Mass.: MIT Press. ISBN 9780262516822.
  7. ^ Suzanne Berger; Richard K. Lester (12 February 2015). Global Taiwan: Building Competitive Strengths in a New International Economy. Routledge. pp. 142–. ISBN 978-1-317-46970-4.
  8. ^ Hitoshi Hirakawa; Kaushalesh Lal; Shinkai Naoko (2013). Servitization, IT-ization and Innovation Models: Two-stage Industrial Cluster Theory. Routledge. pp. 34–. ISBN 978-0-415-63945-3.
  9. ^ "Pure-Play Foundry Market On Pace For Strongest Growth Since 2014". EPS News. 22 September 2020. Retrieved 6 January 2021.
  10. ^ "Press Center – TrendForce Reports Top 10 Ranking of Global Semiconductor Foundries of 2017, TSMC Ranks First with Market Share of 55.9% TrendForce – Market research, price trend of DRAM, NAND Flash, LEDs, TFT-LCD and green energy, PV". TrendForce. Retrieved 1 July 2020.
  11. ^ McGrath, Dylan (23 January 2017). "X-Fab is Fastest Growing Foundry". EE Times. Archived from the original on 29 January 2017. Retrieved 10 May 2017.
  12. ^ Clarke, Peter (16 January 2017). "SMIC, Tower, X-Fab are strongest growing pure-play foundries". eeNews Analog. Retrieved 29 January 2021.
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  15. ^ IC 통찰력:2013년 전체 주조 공장 매출의 91%를 차지하는 상위 13개 주조 공장
  16. ^ "Ruselectronics to triple revenues by 2020".
  17. ^ semimd.com: 2011년 주요 IC 주조 공장 2013년 5월 26일 웨이백 기계에서 보관.
  18. ^ dongbuhitek.com: 2010 Foundry Ranking(가트너 참조)(PDF).
  19. ^ IC Insights, "2009 Major IC Foundrys" 2009년 3월.
  20. ^ IC Insights, "Leading Pure-Play Foundry Companies" 2009년 3월 2011년 7월 19일 웨이백 머신에 보관.
  21. ^ IC Insights, "2007년 주요 IC 주조 공장"
  22. ^ IC Insights, "Worldwide 2006 Top 25 Sales Leaders" (2006년 세계 반도체 판매 리더)
  23. ^ R. H. Abramson (28 February – 4 March 1994). "When the chickens come home to roost: The licensed foundry defense in patent cases". Proceedings of COMPCON '94. pp. 348–354. doi:10.1109/CMPCON.1994.282907. ISBN 978-0-8186-5380-3. S2CID 2957002.
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외부 링크