集成電路產(chǎn)業(yè)的特色是贏者通吃，像Intel這樣的巨頭，巔峰時(shí)期的利潤(rùn)可以高達(dá)60%。

那么，相對(duì)應(yīng)動(dòng)輒幾百、上千元的CPU，它的實(shí)際成本到底是多少呢？

芯片的硬件成本構(gòu)成

芯片的成本包括芯片的硬件成本和芯片的設(shè)計(jì)成本。

芯片硬件成本包括晶片成本+掩膜成本+測(cè)試成本+封裝成本四部分（像ARM陣營(yíng)的IC設(shè)計(jì)公司要支付給ARM設(shè)計(jì)研發(fā)費(fèi)以及每一片芯片的版稅，但筆者這里主要描述自主CPU和Intel這樣的巨頭，將購(gòu)買(mǎi)IP的成本省去），而且還要除去那些測(cè)試封裝廢片。

用公式表達(dá)為：

芯片硬件成本=（晶片成本+測(cè)試成本+封裝成本+掩膜成本）/ 最終成品率

對(duì)上述名稱(chēng)做一個(gè)簡(jiǎn)單的解釋?zhuān)奖闫胀ㄈ罕娎斫猓械目梢蕴^(guò)。

從二氧化硅到市場(chǎng)上出售的芯片，要經(jīng)過(guò)制取工業(yè)硅、制取電子硅、再進(jìn)行切割打磨制取晶圓。晶圓是制造芯片的原材料，晶片成本可以理解為每一片芯片所用的材料（硅片）的成本。一般情況下，特別是產(chǎn)量足夠大，而且擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，以?xún)|為單位量產(chǎn)來(lái)計(jì)算的話(huà)，晶片成本占比最高。不過(guò)也有例外，在接下來(lái)的封裝成本中介紹奇葩的例子。

封裝是將基片、內(nèi)核、散熱片堆疊在一起，就形成了大家日常見(jiàn)到的CPU，封裝成本就是這個(gè)過(guò)程所需要的資金。在產(chǎn)量巨大的一般情況下，封裝成本一般占硬件成本的5%-25%左右，不過(guò)IBM的有些芯片封裝成本占總成本一半左右，據(jù)說(shuō)最高的曾達(dá)到過(guò)70%......

測(cè)試可以鑒別出每一顆處理器的關(guān)鍵特性，比如最高頻率、功耗、發(fā)熱量等，并決定處理器的等級(jí)，比如將一堆芯片分門(mén)別類(lèi)為：I5 4460、I5 4590、I5 4690、I5 4690K等，之后Intel就可以根據(jù)不同的等級(jí)，開(kāi)出不同的售價(jià)。不過(guò)，如果芯片產(chǎn)量足夠大的話(huà)，測(cè)試成本可以忽略不計(jì)。

掩膜成本就是采用不同的制程工藝所需要的成本，像40/28nm的工藝已經(jīng)非常成熟，成本也低——40nm低功耗工藝的掩膜成本為200萬(wàn)美元；28nm SOI工藝為400萬(wàn)美元；28nm HKMG成本為600萬(wàn)美元。

光刻機(jī)掩膜臺(tái)曝光

不過(guò)，在先進(jìn)的制程工藝問(wèn)世之初，耗費(fèi)則頗為不菲——在2014年剛出現(xiàn)14nm制程時(shí)，其掩膜成本為3億美元（隨著時(shí)間的推移和臺(tái)積電、三星掌握14/16nm制程，現(xiàn)在的價(jià)格應(yīng)該不會(huì)這么貴）；而Intel正在研發(fā)的10nm制程。根據(jù)Intel官方估算，掩膜成本至少需要10億美元。不過(guò)如果芯片以?xún)|為單位量產(chǎn)的話(huà)（貌似蘋(píng)果每年手機(jī)+平板的出貨量上億），即便掩膜成本高達(dá)10億美元，分?jǐn)偟矫恳黄酒?，其成本也?0美元。而這從另一方面折射出為何像蘋(píng)果這樣的巨頭采用臺(tái)積電、三星最先進(jìn)，也是最貴的制程工藝，依舊能賺大錢(qián)，這就是為什么IC設(shè)計(jì)具有贏者通吃的特性。

像代工廠(chǎng)要進(jìn)行的光刻、蝕刻、離子注入、金屬沉積、金屬層、互連、晶圓測(cè)試與切割、核心封裝、等級(jí)測(cè)試等步驟需要的成本，以及光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、減薄機(jī)、劃片機(jī)、裝片機(jī)、引線(xiàn)鍵合機(jī)、倒裝機(jī)等制造設(shè)備折舊成本都被算進(jìn)測(cè)試成本、封裝成本、掩膜成本中，就沒(méi)有必要另行計(jì)算了。

晶圓

晶片的成本

由于在將晶圓加工、切割成晶片的時(shí)候，并不是能保證100%利用率的，因而存在一個(gè)成品率的問(wèn)題，所以晶片的成本用公式表示就是：

晶片的成本=晶圓的成本/（每片晶圓的晶片數(shù)*晶片成品率）

由于晶圓是圓形的，而晶片是矩形的，必然導(dǎo)致一些邊角料會(huì)被浪費(fèi)掉，所以每個(gè)晶圓能夠切割出的晶片數(shù)就不能簡(jiǎn)單的用晶圓的面積除以晶片的面積，而是要采用以下公式：

每個(gè)晶圓的晶片數(shù)=（晶圓的面積/晶片的面積）-（晶圓的周長(zhǎng)/（2*晶片面積）的開(kāi)方數(shù)）

晶片的成品率和工藝復(fù)雜度、單位面積的缺陷數(shù)息息相關(guān)，晶片的成品率用公司表達(dá)為：

晶片的成品率=（1+B*晶片成本/A）的(-A次方)

A是工藝復(fù)雜度，比如某采用40nm低功耗工藝的自主CPU-X的復(fù)雜度為2～3之間；

B是單位面積的缺陷數(shù)，采用40nm制程的自主CPU-X的單位面積的缺陷數(shù)值為0.4～0.6之間。

假設(shè)自主CPU-X的長(zhǎng)約為15.8mm，寬約為12.8mm，（長(zhǎng)寬比為37:30，控制一個(gè)四核芯片的長(zhǎng)寬比在這個(gè)比例可不容易）面積約為200平方毫米（為方便計(jì)算把零頭去掉了）。一個(gè)12寸的晶圓有7萬(wàn)平方毫米左右，于是一個(gè)晶圓可以放299個(gè)自主CPU-X,晶片成品率的公式中，將a=3，b=0.5帶入進(jìn)行計(jì)算，晶片成品率為49%，也就是說(shuō)一個(gè)12寸晶圓可以搞出146個(gè)好芯片，而一片十二寸晶圓的價(jià)格為4000美元，分?jǐn)偟矫恳黄?，成本?8美元。

芯片硬件成本計(jì)算

封裝和測(cè)試的成本這個(gè)沒(méi)有具體的公式，只是測(cè)試的價(jià)格大致和針腳數(shù)的二次方成正比，封裝的成本大致和針腳乘功耗的三次方成正比......如果CPU-X采用40nm低功耗工藝的自主芯片，其測(cè)試成本約為2美元，封裝成本約為6美元。

芯片的封裝形式，以上兩圖都較為古老了

因40nm低功耗工藝掩膜成本為200萬(wàn)美元，如果該自主CPU-X的銷(xiāo)量達(dá)到10萬(wàn)片，則掩膜成本為20美元，將測(cè)試成本=2美元，封裝成本=6美元，晶片成本=28美元代入公式，則芯片硬件成本=（20+2+6）/0.49+28=85美元

自主CPU-X的硬件成本為85美元。

如果自主CPU-Y采用28nm SOI工藝，芯片面積估算為140平方毫米，則可以切割出495個(gè)CPU，由于28nm和40nm工藝一樣，都屬于非常成熟的技術(shù)，切割成本的影響微乎其微，因此晶圓價(jià)格可以依舊以4000萬(wàn)美元計(jì)算，晶片成品率同樣以49%的來(lái)計(jì)算，一個(gè)12寸晶圓可以切割出242片晶片，每一片晶片的成本為16美元。

如果自主CPU-X產(chǎn)量為10萬(wàn)，則掩膜成本為40美元，按照封裝測(cè)試約占芯片總成本的20%、晶片成品率為49%來(lái)計(jì)算，芯片的硬件成本為122美元。

如果該自主芯片產(chǎn)量為100萬(wàn)，則掩膜成本為4美元，按照封裝測(cè)試約占芯片總成本的20%來(lái)，最終良品率為49%計(jì)算，芯片的硬件成本為30美元。

如果該自主芯片產(chǎn)量為1000萬(wàn)，則掩膜成本為0.4美元，照封裝測(cè)試約占芯片總成本的20%來(lái)，最終良品率為49%計(jì)算，芯片的硬件成本21美元。

顯而易見(jiàn)，在相同的產(chǎn)量下，使用更先進(jìn)的制程工藝會(huì)使芯片硬件成本有所增加，但只要產(chǎn)量足夠大，原本高昂的成本就可以被巨大的數(shù)量平攤，芯片的成本就可以大幅降低。

芯片的定價(jià)

硬件成本比較好明確，但設(shè)計(jì)成本就比較復(fù)雜了。這當(dāng)中既包括工程師的工資、EDA等開(kāi)發(fā)工具的費(fèi)用、設(shè)備費(fèi)用、場(chǎng)地費(fèi)用等等......另外，還有一大塊是IP費(fèi)用——如果是自主CPU到還好（某自主微結(jié)構(gòu)可以做的不含第三方IP），如果是ARM陣營(yíng)IC設(shè)計(jì)公司，需要大量外購(gòu)IP，這些IP價(jià)格昂貴，因此不太好將國(guó)內(nèi)外各家IC設(shè)計(jì)公司在設(shè)計(jì)上的成本具體統(tǒng)一量化。

按國(guó)際通用的低盈利芯片設(shè)計(jì)公司的定價(jià)策略8：20定價(jià)法，也就是硬件成本為8的情況下，定價(jià)為20，自主CPU-X在產(chǎn)量為10萬(wàn)片的情況下售價(jià)為212美元。別覺(jué)得這個(gè)定價(jià)高，其實(shí)已經(jīng)很低了，Intel一般定價(jià)策略為8：35，AMD歷史上曾達(dá)到過(guò)8：50......

在產(chǎn)量為10萬(wàn)片的情況下，自主CPU-Y也采用8：20定價(jià)法，其售價(jià)為305美元；

在產(chǎn)量為100萬(wàn)的情況下，自主CPU-Y也采用8：20定價(jià)法，其售價(jià)為75美元；

在產(chǎn)量為1000萬(wàn)的情況下，自主CPU-Y也采用8：20定價(jià)法，其售價(jià)為52.5美元。

由此可見(jiàn)，要降低CPU的成本/售價(jià)，產(chǎn)量至關(guān)重要，而這也是Intel、蘋(píng)果能采用相對(duì)而昂貴的制程工藝，又能攫取超額利潤(rùn)的關(guān)鍵。

半導(dǎo)體領(lǐng)域基本知識(shí)科普

給大家普及點(diǎn)芯片行業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)。

首先，我們先說(shuō)說(shuō)芯片行業(yè)的基本劃分，基本上可以分為三種模式：

一、無(wú)晶圓廠(chǎng)

無(wú)晶圓廠(chǎng)（英語(yǔ)：Fabless Semiconductor Company）是指只進(jìn)行硬件芯片的電路設(shè)計(jì)，然后設(shè)計(jì)交由晶圓代工廠(chǎng)制造為成品，并負(fù)責(zé)銷(xiāo)售產(chǎn)品的公司。由于半導(dǎo)體器件制造耗資極高，將集成電路產(chǎn)業(yè)的設(shè)計(jì)和制造兩大部分分開(kāi)，使得無(wú)廠(chǎng)半導(dǎo)體公司可以將精力和成本集中在市場(chǎng)研究和電路設(shè)計(jì)上。而專(zhuān)門(mén)從事晶圓代工的公司則可以同時(shí)為多家無(wú)廠(chǎng)半導(dǎo)體公司提供服務(wù)，盡可能提高其生產(chǎn)線(xiàn)的利用率，并將資本與營(yíng)運(yùn)投注在昂貴的晶圓廠(chǎng)?！盁o(wú)廠(chǎng)半導(dǎo)體公司－晶圓代工模式”的概念最初是由Xilinx的伯尼·馮德施密特（Bernie V. Vonderschmitt）和C&T的戈登·A.坎貝爾（Gordon A. Campbell）所提出。

好處很明顯了，負(fù)擔(dān)很輕，自己只管設(shè)計(jì)就行了，不用耗費(fèi)巨資去興建晶圓廠(chǎng)、開(kāi)發(fā)新工藝，但壞處同樣很突出：你設(shè)計(jì)出來(lái)了，能否造出來(lái)、即便造出來(lái)又是個(gè)什么樣子你就無(wú)法做主了，得看代工伙伴的能耐。這方面的教訓(xùn)當(dāng)然很多：臺(tái)積電40/28nm兩代工藝最初都很不成熟，產(chǎn)能也是遲遲上不來(lái)，讓整個(gè)行業(yè)為之拖累。

GlobalFoundries32nm工藝沒(méi)有達(dá)到AMD的預(yù)期水平，第一代FX/APU處理器的頻率和電壓就跟設(shè)計(jì)得差很多，28nm工藝吹了那么久直到現(xiàn)在才剛剛上路，迫使AMD一度放棄了整整一代的低功耗APU，不得不重新設(shè)計(jì)再去找臺(tái)積電。

二、IDM模式

也就是垂直整合模式。與“無(wú)晶圓廠(chǎng)－芯片外包代工模式”相對(duì)的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)制造模式為“垂直整合模式”（英語(yǔ)：IDM, Integrated Design and Manufacture），即一個(gè)公司包辦從設(shè)計(jì)、制造到銷(xiāo)售的全部流程，需要雄厚的運(yùn)營(yíng)資本才能支撐此營(yíng)運(yùn)模式，如英特爾和三星。

三星電子一方面是垂直整合模式，能制造自己設(shè)計(jì)的芯片；另一方面，它也扮演代工廠(chǎng)的角色，同時(shí)給蘋(píng)果公司為iPhone、iPad設(shè)計(jì)的處理器提供代工服務(wù)。

三、IP設(shè)計(jì)模式

這些公司只負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)電路，不負(fù)責(zé)制造、銷(xiāo)售的公司則稱(chēng)為IP核公司，如ARM。 不制造、不銷(xiāo)售任何芯片，只是自己設(shè)計(jì)IP，包括指令集架構(gòu)、微處理器、圖形核心、互連架構(gòu)，然后誰(shuí)喜歡就把授權(quán)賣(mài)給誰(shuí)。客戶(hù)拿著ARM IP可以自己想怎么干就怎么干。

好，介紹完了這幾個(gè)基本模式以后，就來(lái)了解一下行內(nèi)幾個(gè)大廠(chǎng)家的現(xiàn)狀了。

Intel：芯片制造商

一、公司的基本情況

英特爾公司Intel是世界上最大的半導(dǎo)體公司，也是第一家推出x86架構(gòu)處理器的公司。在1980年代時(shí)，英特爾在全球是前十大的半導(dǎo)體銷(xiāo)售的業(yè)者（1987年是第10名），而在1991年以后，英特爾達(dá)到了第一名的位置之后就沒(méi)有再變動(dòng)了。而其次的半導(dǎo)體公司包括AMD、三星、德州儀器、東芝與意法半導(dǎo)體。

二、商業(yè)模式

芯片設(shè)計(jì)+制造+銷(xiāo)售

芯片的設(shè)計(jì)與制造是英特爾的核心優(yōu)勢(shì)。英特爾涵蓋芯片的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)以及到最終上市的整個(gè)過(guò)程。

當(dāng)前全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)主要由臺(tái)積電、英特爾、三星電子（Samsung Electronics）及GlobalFoundries等四家業(yè)者盤(pán)據(jù)，其中臺(tái)積電、三星及GlobalFoundries為純晶圓代工廠(chǎng)，只負(fù)責(zé)為外部客戶(hù)制造芯片，并非為自家企業(yè)設(shè)計(jì)、推出及自售芯片產(chǎn)品。即使三星有為公司內(nèi)部打造部分客制化芯片，但基本上大部分晶圓業(yè)務(wù)仍是為外部客戶(hù)做代工為主。但英特爾與上述三家業(yè)者的業(yè)務(wù)模式不同，多年來(lái)英特爾均自建晶圓廠(chǎng)房，只為生產(chǎn)自家設(shè)計(jì)的微處理器，屬于整合元件制造（IDM）半導(dǎo)體業(yè)者，直到過(guò)去幾年才打破此一慣例，開(kāi)始接外部客戶(hù)晶圓代工訂單。

ARM：芯片設(shè)計(jì)商

一、公司基本情況

ARM成為一家獨(dú)立的處理器公司，從事研發(fā)低費(fèi)用、低功耗、高性能芯片。主要的產(chǎn)品是ARM架構(gòu)處理器的設(shè)計(jì)，將其以知識(shí)產(chǎn)權(quán)的形式向客戶(hù)進(jìn)行授權(quán)，同時(shí)也提供軟件開(kāi)發(fā)工具。ARM自己不制造芯片，將其技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP核）授權(quán)給世界上許多著名的半導(dǎo)體廠(chǎng)，其中包括Intel、IBM、LG半導(dǎo)體、NEC、SONY、飛利浦、Atmel、Broadcom、Cirrus Logic、Freescale、Actions等。

ARM是移動(dòng)設(shè)備時(shí)代最大的技術(shù)霸主，取代了當(dāng)年Intel在PC電腦時(shí)代的地位，并且Intel屢次試圖沖擊ARM均告失敗。但是，ARM采取了完全不同于Intel的商業(yè)模式。

2016年7月18日，日本軟銀同意以243億英鎊（約309億美元），以全現(xiàn)金方式收購(gòu)ARM公司。

二、商業(yè)模式

只設(shè)計(jì)，與生產(chǎn)完全脫鉤（不管產(chǎn)品是不是生產(chǎn)、能否生產(chǎn)、如何生產(chǎn)，也不管產(chǎn)品銷(xiāo)售）

ARM并不自己生產(chǎn)芯片，而是將自己的技術(shù)授權(quán)給其他芯片生產(chǎn)廠(chǎng)商，比如高通、德州儀器、英偉達(dá)等等。 ARM位居在所有半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的最上端，將微處理器設(shè)計(jì)藍(lán)圖賣(mài)給IC設(shè)計(jì)公司，比如聯(lián)發(fā)科；其后再協(xié)助聯(lián)發(fā)科開(kāi)發(fā)出符合其需求的微處理器。這就像是蓋房子，ARM賣(mài)的是一套房子的基本設(shè)計(jì)藍(lán)圖。IC設(shè)計(jì)公司買(mǎi)下藍(lán)圖之后，可以根據(jù)自己的需求對(duì)其進(jìn)行修改，比如要設(shè)計(jì)幾個(gè)房間？餐廳和衛(wèi)生間各要多大？”

ARM透過(guò)賣(mài)藍(lán)圖給IC設(shè)計(jì)公司，收取授權(quán)金，等到IC設(shè)計(jì)公司賣(mài)出根據(jù)藍(lán)圖所設(shè)計(jì)、生產(chǎn)出來(lái)的芯片之后，每賣(mài)出一顆芯片，就要付給ARM每一顆芯片的專(zhuān)利費(fèi)，大約是每顆芯片售價(jià)的百分比來(lái)計(jì)算。這樣的經(jīng)營(yíng)模式，使得ARM 并不需要自己投資數(shù)十億美元來(lái)興建芯片生產(chǎn)廠(chǎng)房，而是成為一家完全依靠頭腦盈利的公司。這一模式同時(shí)也非常有利于生態(tài)圈的建設(shè)。正因?yàn)槿绱?，ARM才能夠以2000人左右的規(guī)模，同時(shí)服務(wù)超過(guò)800家的簽約合作授權(quán)公司，并同時(shí)進(jìn)行1000個(gè)以上的芯片開(kāi)發(fā)計(jì)劃。

在PC產(chǎn)業(yè)中，無(wú)廠(chǎng)半導(dǎo)體公司并不少見(jiàn)（比如Nvidia和現(xiàn)在的AMD）。無(wú)廠(chǎng)半導(dǎo)體公司進(jìn)行芯片的所有設(shè)計(jì)，但最后的生產(chǎn)工作會(huì)交付給代工廠(chǎng)（比如臺(tái)積電和三星）。這樣的合作方式能給制造商們節(jié)約相當(dāng)一部分成本。不過(guò)同時(shí)，這也意味著整個(gè)流程就不完全在你的掌握之中了——代工方會(huì)影響到產(chǎn)能、質(zhì)量和時(shí)間點(diǎn)。

ARM在模式上比無(wú)圓晶廠(chǎng)走得更遠(yuǎn)。ARM不針對(duì)市場(chǎng)輸出任何的芯片；而是向其他的供應(yīng)商提供設(shè)計(jì)IP（指令集架構(gòu)、微處理器、圖形處理器…）和使用許可。ARM的客戶(hù)買(mǎi)下他們所需IP的許可，然后采用這些設(shè)計(jì)來(lái)生產(chǎn)自己的芯片?？蛻?hù)本身可以是無(wú)廠(chǎng)半導(dǎo)體公司或者是芯片制造商。在許可費(fèi)用之外，此后芯片使用的流程中ARM還會(huì)獲得下游的版稅。

ARM向客戶(hù)提供3種許可：POP，處理器以及架構(gòu)許可。

（1）POP：最完整的方案

POP全稱(chēng)是處理器優(yōu)化包，屬于標(biāo)配基礎(chǔ)上的加強(qiáng)版。如果客戶(hù)沒(méi)有足夠的團(tuán)隊(duì)來(lái)整合自己的設(shè)計(jì)，那么ARM可以賣(mài)給你一個(gè)處理器優(yōu)化方案，然后你拿著這個(gè)優(yōu)化方案就可以直接找廠(chǎng)商生產(chǎn)——ARM保證一定程度的性能指標(biāo)。

（2）處理器許可：標(biāo)準(zhǔn)版方案

處理器許可只允許客戶(hù)使用他們?cè)O(shè)計(jì)的CPU或者GPU，相當(dāng)于是“標(biāo)配”。你不能更改他們的設(shè)計(jì)，但可以在他們的基礎(chǔ)上整合你想要的設(shè)計(jì)。ARM同時(shí)還向客戶(hù)提供將設(shè)計(jì)整合的指南，不過(guò)最后的設(shè)計(jì)整合和實(shí)體整合還是需要你自己的team去做。

（3）架構(gòu)許可：僅框架方案

如果你實(shí)力雄厚，可以?xún)H購(gòu)買(mǎi)ARM的架構(gòu)/指令集(ARMv7、ARMv8)，然后自己研究設(shè)計(jì)芯片。架構(gòu)許可相當(dāng)于DIY包。ARM會(huì)把它的某個(gè)架構(gòu)完全放給你（比如ARMv7、ARMv8）。由此你可以在原架構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行你想要的更改。高通Krait、蘋(píng)果Swift就是典型代表。ARM旗下?lián)碛写蠹s1000種不同的許可，320個(gè)許可持有方/合作伙伴。而在這320個(gè)許可方中，只有15家擁有架構(gòu)許可。

ARM模式與Intel模式對(duì)比

ARM跟PC領(lǐng)域的巨頭Intel相比，兩者的差異非常之大。Intel打造自己的架構(gòu)，爾后根據(jù)不同的市場(chǎng)定位設(shè)計(jì)一系列的芯片，最后設(shè)計(jì)會(huì)由自家的工廠(chǎng)負(fù)責(zé)生產(chǎn)。Intel可以說(shuō)集成了芯片生產(chǎn)中的所有流程。當(dāng)然這其中的工作量相當(dāng)大，同時(shí)它也能從產(chǎn)品中獲得很高的回報(bào)。

ARM創(chuàng)立之后，開(kāi)始像一個(gè)獨(dú)立的商業(yè)化公司那樣去運(yùn)作，但是一直比較艱難。在產(chǎn)品研發(fā)上，ARM避開(kāi)在電腦領(lǐng)域大行其道的英特爾CISC指令，轉(zhuǎn)而開(kāi)發(fā)不被市場(chǎng)看好的RISC精簡(jiǎn)指令。與此同時(shí)，重新定義產(chǎn)品的核心：低成本，低功耗，高效率。

由于缺乏資金，ARM做出了一個(gè)意義深遠(yuǎn)的決定：自己不制造芯片，只將芯片的設(shè)計(jì)方案授權(quán)（licensing）給其他公司，對(duì)方可以在ARM技術(shù)的基礎(chǔ)上添加自己的設(shè)計(jì)DIY，并由它們來(lái)生產(chǎn)。正是這個(gè)模式，最終使得ARM芯片遍地開(kāi)花，將封閉設(shè)計(jì)的Intel公司置于”人民戰(zhàn)爭(zhēng)”的汪洋大海。

在其開(kāi)放授權(quán)的商業(yè)模式下，基本上全球所有的半導(dǎo)體大佬都成了ARM的合作伙伴。開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品時(shí)，這些公司都不再需要消耗大把的時(shí)間，精力和成本從頭設(shè)計(jì)研究芯片架構(gòu)，相反，他們只需要查看一下ARM公司的芯片名冊(cè)，購(gòu)買(mǎi)，然后添加自定義設(shè)計(jì)就行。 ARM向這些客戶(hù)收取年費(fèi)或者使用費(fèi)，甚至同一個(gè)技術(shù)可以重復(fù)收費(fèi)，并用這些利潤(rùn)研究下一個(gè)技術(shù)。這種售賣(mài)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的模式更是讓ARM處于行業(yè)價(jià)值鏈頂端，客戶(hù)無(wú)論盈虧，都與ARM無(wú)關(guān)，他就一直在那里賣(mài)創(chuàng)新。英特爾將要PK的對(duì)手絕不只是ARM，而是其背后的整個(gè)“ARM聯(lián)盟”。

高通：無(wú)晶圓廠(chǎng)+芯片設(shè)計(jì)商

一、公司基本情況

高通公司（Qualcomm）是一個(gè)位于美國(guó)加州圣迭戈的無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)研發(fā)公司。高通公司在CDMA技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了一個(gè)數(shù)字蜂窩通信技術(shù)，目前是全球二十大半導(dǎo)體廠(chǎng)商之一。

高通曾開(kāi)發(fā)和銷(xiāo)售CDMA手機(jī)和CDMA基站設(shè)備。近年來(lái)，高通公司把其基站業(yè)務(wù)和手機(jī)研發(fā)業(yè)務(wù)分別賣(mài)給愛(ài)立信和京瓷，現(xiàn)在主要從事開(kāi)發(fā)、無(wú)線(xiàn)電技術(shù)許可和出售他們的專(zhuān)用集成電路（ASIC）。

二、商業(yè)模式

高通主要由四個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)組成，分別是高通CDMA技術(shù)部門(mén)(QCT)，高通技術(shù)授權(quán)部門(mén)（QTL）、高通無(wú)線(xiàn)&互聯(lián)網(wǎng)部門(mén)（QWI）、高通戰(zhàn)略方案部門(mén)（QSL）等，2012財(cái)年CDMA技術(shù)部門(mén)、技術(shù)授權(quán)部門(mén)、無(wú)線(xiàn)&互聯(lián)網(wǎng)部門(mén)營(yíng)收依次對(duì)應(yīng)88.59億美元、54.21億美元、6.56億美元，三者占比分別為59.2%、36.2%、4.4%，而戰(zhàn)略方案部門(mén)則主要是業(yè)務(wù)相關(guān)（專(zhuān)利技術(shù)產(chǎn)品等等）投資收購(gòu)。從收入上可以看到，高通的CDMA技術(shù)部門(mén)和技術(shù)授權(quán)部門(mén)（QTL）是其最核心的兩個(gè)部門(mén)。

高通的CDMA技術(shù)部門(mén)采取無(wú)廠(chǎng)半導(dǎo)體公司模式，主要負(fù)責(zé)CDMA芯片設(shè)計(jì)、外包生產(chǎn)和銷(xiāo)售。技術(shù)授權(quán)部門(mén)（QTL）則采取類(lèi)似ARM的模式，只負(fù)責(zé)技術(shù)許可，不參與產(chǎn)品生產(chǎn)。

無(wú)廠(chǎng)半導(dǎo)體公司模式：芯片設(shè)計(jì)+外包生產(chǎn)+銷(xiāo)售

高通公司設(shè)計(jì)各種ARM架構(gòu)的CDMA，專(zhuān)為移動(dòng)站點(diǎn)調(diào)制解調(diào)器設(shè)計(jì)的芯片（MSM系列），基帶無(wú)線(xiàn)電芯片和電源處理芯片。這些芯片組賣(mài)給移動(dòng)電話(huà)制造商，譬如京瓷、摩托羅拉和HTC、三星電子集成到CDMA手機(jī)里。

高通客戶(hù)主要是使用芯片的無(wú)線(xiàn)設(shè)備制造商，如蘋(píng)果、三星、HTC、華為等，高通在其年報(bào)稱(chēng)目前的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手主要有博通，飛思卡爾、英特爾、富士通、聯(lián)發(fā)科、展訊、英偉達(dá)等，以及部分客戶(hù)愛(ài)立信、三星（一些產(chǎn)品芯片由自己設(shè)計(jì)）。

高通公司的外包生產(chǎn)，采取“集成的無(wú)生產(chǎn)線(xiàn)模式”，與外包制造商的關(guān)系更緊密，以規(guī)避外包生產(chǎn)供應(yīng)不穩(wěn)定的問(wèn)題。高通要求無(wú)生產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)計(jì)公司與EDA（半導(dǎo)體電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）、代工廠(chǎng)商和封裝/測(cè)試公司緊密合作，以各自的技術(shù)專(zhuān)長(zhǎng)共同推動(dòng)生產(chǎn)和設(shè)計(jì)的一體化，它的主要目標(biāo)是為半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的各方之間建立緊密的技術(shù)接口，從而提高效率、降低成本并縮短新品上市時(shí)間。這樣一種類(lèi)似虛擬“聯(lián)盟”的緊密協(xié)作關(guān)系讓無(wú)生產(chǎn)線(xiàn)廠(chǎng)商取了IDM模式之所長(zhǎng)，從而可以和英特爾、德州儀器等廠(chǎng)商直接競(jìng)爭(zhēng)；也讓產(chǎn)業(yè)鏈上的其它環(huán)節(jié)更有能力規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，更加靈活，否則半導(dǎo)體產(chǎn)品長(zhǎng)達(dá)60至120天的成熟周期將無(wú)法應(yīng)對(duì)目前日新月異的消費(fèi)者市場(chǎng)。

高通公司授權(quán)的手機(jī)廠(chǎng)商可以采取多種方式生產(chǎn)和上市產(chǎn)品：

（1）它們可以從高通公司直接購(gòu)買(mǎi)芯片和軟件；

（2）它們可以從高通公司的專(zhuān)業(yè)集成電路授權(quán)廠(chǎng)商處購(gòu)買(mǎi)芯片；

（3）它們可以自行設(shè)計(jì)和制造芯片。在這三種情況下，授權(quán)的手機(jī)廠(chǎng)商可以根據(jù)與高通公司單獨(dú)訂立的專(zhuān)利許可協(xié)議在其產(chǎn)品上使用高通公司的專(zhuān)利。

2.技術(shù)許可：只許可，不參與生產(chǎn)

高通的專(zhuān)利授權(quán)部門(mén)已成為高通的盈利的主要來(lái)源，毛利率達(dá)90%以上，2011財(cái)年?duì)I收占比36.5%，卻貢獻(xiàn)高通稅前利潤(rùn)的69.5%，這也是賣(mài)產(chǎn)品與賣(mài)標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別，我們知道賣(mài)產(chǎn)品的收益取決于銷(xiāo)售收入減生產(chǎn)成本的毛利和市場(chǎng)占有率，而標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)取決于你能把目標(biāo)市場(chǎng)做多大，市場(chǎng)認(rèn)可程度，能有多少伙伴，然后就是坐地收錢(qián)了，下圖是高通授權(quán)廠(chǎng)設(shè)備（包括CDMA、OFDMA以及CDMA/OFDMA多模終端等）銷(xiāo)售額變化趨勢(shì)，高通大致能獲得終端設(shè)備銷(xiāo)售額的3-5%（協(xié)議期間內(nèi)費(fèi)率不變）。

高通專(zhuān)利授權(quán)許可費(fèi)的基數(shù)并不是按照“芯片收費(fèi)”來(lái)計(jì)算的，而是按照手機(jī)整機(jī)成本價(jià)來(lái)計(jì)算，這是其在全球推行的重要模式，這也就意味著，高通有可能一方面可以通過(guò)低于成本出售部分產(chǎn)品趕走競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，而另一方面它仍然可以獲得很好的利潤(rùn)，因?yàn)樾酒▋r(jià)降低的比例反映到整機(jī)成本價(jià)的降幅上就微乎其微了。

3.參與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)

為了擴(kuò)大芯片及技術(shù)的市場(chǎng)，高通極力參與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定。高通公司付出了巨大的努力——高通公司參與制定開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)，并把成果和所有人共用。目前，公司在負(fù)責(zé)提出和改進(jìn)UMTS/ WCDMA和CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)組織（分別是3GPP和3GPP2）中有廣泛的參與和貢獻(xiàn)。高通公司認(rèn)為自己在標(biāo)準(zhǔn)上的廣泛參與和貢獻(xiàn)對(duì)于保持技術(shù)的穩(wěn)定性以及不同廠(chǎng)商手機(jī)和系統(tǒng)設(shè)備間的互操作性至關(guān)重要—對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的成功也非常關(guān)鍵，無(wú)論是CDMA2000還是WCDMA。

AMD：無(wú)晶圓廠(chǎng)半導(dǎo)體公司

一、公司基本情況

目前除了英特爾以外，AMD是最大的x86架構(gòu)微處理器供應(yīng)商，自收購(gòu)冶天科技以后，則成為除了英偉達(dá)以外僅有的獨(dú)立圖形處理器供應(yīng)商，自此成為一家同時(shí)擁有中央處理器（CPU）和圖形處理器（GPU）技術(shù)的半導(dǎo)體公司，也是唯一可與英特爾和英偉達(dá)匹敵的廠(chǎng)商。

AMD為工業(yè)級(jí)市場(chǎng)及消費(fèi)電子市場(chǎng)供應(yīng)各種電腦（包括工作站、服務(wù)器、個(gè)人電腦以及嵌入式系統(tǒng)）、通信用之集成電路產(chǎn)品，其中包括中央處理器、圖形處理器、閃存、芯片組以及其他半導(dǎo)體技術(shù)。

二、商業(yè)模式

1.初期模式：自己設(shè)計(jì)芯片+自己建設(shè)工廠(chǎng)制造+銷(xiāo)售產(chǎn)品

最初，AMD是擁有晶圓廠(chǎng)來(lái)制造其設(shè)計(jì)的芯片。

2.后期模式：自己設(shè)計(jì)芯片+外包生產(chǎn)+銷(xiāo)售產(chǎn)品

2009年AMD是將自家晶圓廠(chǎng)拆分為現(xiàn)今的GlobalFoundries（格羅方德）以后，成為無(wú)廠(chǎng)半導(dǎo)體公司，由GlobalFoundries接手生產(chǎn)處理器芯片，由臺(tái)積電代工生產(chǎn)圖形處理器。AMD僅負(fù)責(zé)硬件集成電路設(shè)計(jì)及產(chǎn)品銷(xiāo)售業(yè)務(wù)。

Nvidia英偉達(dá)：無(wú)晶圓廠(chǎng)半導(dǎo)體公司

一、公司基本情況

Nvidia是一家以設(shè)計(jì)圖形處理器為主的半導(dǎo)體公司。目前NVIDIA和AMD供應(yīng)了市場(chǎng)上大部分獨(dú)立顯卡。

二、商業(yè)模式

主要模式：自己設(shè)計(jì)芯片+外包生產(chǎn)+銷(xiāo)售產(chǎn)品

（1）芯片：自行設(shè)計(jì)，外包生產(chǎn)

NVIDIA于自己的實(shí)驗(yàn)室研發(fā)芯片，但將芯片制造工序分包給其他廠(chǎng)商。

（2）終端產(chǎn)品：自行設(shè)計(jì)部分產(chǎn)品，外包生產(chǎn)，交給其他品牌商貼牌銷(xiāo)售

在最終產(chǎn)品上（指顯卡、主板等），NVIDIA會(huì)推出所謂原廠(chǎng)“公版”（Reference）產(chǎn)品（稱(chēng)為參考樣卡或參考模板）供展示及測(cè)試之用，外包給其他嘗試代工或設(shè)計(jì)。在零售市場(chǎng)上，NVIDIA會(huì)把頂級(jí)型號(hào)的“原廠(chǎng)”公版產(chǎn)品給各個(gè)第三方廠(chǎng)商貼牌，這些廠(chǎng)商的產(chǎn)品設(shè)計(jì)用料完全相同，均由一家廠(chǎng)商代工。

2.新嘗試：僅技術(shù)許可，不設(shè)計(jì)芯片，也不制造和銷(xiāo)售芯片

NVIDIA采取向其他公司授權(quán)圖形技術(shù)的新經(jīng)營(yíng)模式。因?yàn)閱慰砍鍪坌酒瑹o(wú)法為智能手機(jī)和平板電腦市場(chǎng)提供服務(wù)。原因在于，某些客戶(hù)（如蘋(píng)果和三星）不喜歡購(gòu)買(mǎi)芯片，因?yàn)樗麄兿矚g創(chuàng)造自己的芯片，而且擁有自主設(shè)計(jì)生產(chǎn)芯片所需要的生產(chǎn)能力、創(chuàng)造能力和規(guī)模。NVIDIA將嘗試將其圖形技術(shù)授權(quán)給蘋(píng)果和三星。

MTK：無(wú)晶圓廠(chǎng)

一、公司基本情況

聯(lián)發(fā)科技股份有限公司（MediaTek Inc.），簡(jiǎn)稱(chēng)聯(lián)發(fā)科，中國(guó)大陸坊間或網(wǎng)絡(luò)上常簡(jiǎn)稱(chēng) MTK，成立于1997年，總公司設(shè)在***新竹科學(xué)工業(yè)園區(qū)，是一家Fabless IC設(shè)計(jì)公司，公司初期以光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器芯片為主，其后發(fā)展了手機(jī)及數(shù)字電視與穿戴式設(shè)備解決方案芯片。

二、商業(yè)模式

主要模式：自己設(shè)計(jì)完整系統(tǒng)的芯片+外包生產(chǎn)+銷(xiāo)售產(chǎn)品

相比Intel提供關(guān)鍵零組件，聯(lián)發(fā)科則提供總體解決方案，提供一個(gè)Turn-key解決方案（以單一封包方式提供大部分手機(jī)內(nèi)部零組件）。 聯(lián)發(fā)科把以前屬于手機(jī)廠(chǎng)商該做的事情通通幫客戶(hù)做好，大幅降低手機(jī)公司的研發(fā)技術(shù)門(mén)檻，造就了龐大的中國(guó)本地品牌和山寨手機(jī)。 這種方式，一來(lái)提高開(kāi)發(fā)效率，手機(jī)芯片開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)在MTK內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行，更有效率；二來(lái)幫手機(jī)廠(chǎng)商節(jié)省開(kāi)發(fā)成本，手機(jī)廠(chǎng)商不用自行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。聯(lián)發(fā)科更像是垂直整合系統(tǒng)公司，不只是芯片公司。