从CIS领域的“赢家模式”，看格科微(688728.SZ)的设计制造一体化战略

4月28日，格科微发布上市以来第一份年报。

2021年全年，公司实现销售收入70.01亿元，较上年同期增长8.44%;实现归属于母公司所有者的净利润12.59亿元，较上年同期增长62.78%;实现归属于母公司所有者的扣除非经常性损益的净利润12.03亿元，较上年同期增长57.06%。可以说，作为上市后的第一次年度业绩，格科微这份增收增利的成绩单十分亮眼，

业务方面，手机CMOS市场稳固，而根据一季报，格科微外销比例提高，作为三星手机的重要供应商，三星的业绩增长将直接提升格科微业绩表现，该业务板块未来也值得期待。

数码CMOS板块，格科微加强在智慧城市、汽车电子、笔记本电脑、物联网等非手机领域 CMOS 图像传感器的推广。目前，在智慧城市领域，格科微提供 100-800 万像素的多种解决方案，已有了齐全的产品线。2022年，公司又连续推出3颗基于公司自有知识产权65nm+CIS工艺平台和FPPI （Floating Poly Pixel Isolation）专利技术的FSI安防监控产品，凭借优越的性能，特别是卓越的⾼温图像表现，星光级超低噪声暗态效果，以及高性价比，进⼀步丰富了公司泛安防市场产品线，将最大限度满足安防市场不同客户的需求。

显示驱动芯片业务同样发展迅速，2021年产品销售额突破10亿元。HD 和 FHD 分辨率的 TDDI 产品问世，迅速与国际知名手机品牌建立合作，已获得品牌客户订单，目前正在积极进行 AMOLED 驱动芯片的研发。 

格科微成长性的再次兑现，使市场对于公司迈向设计制造一体化的进程高度关注。

格科微“12英寸CIS集成电路特色工艺研发与产业化项目”进展顺利，ASML先进ArF光刻机等部分设备已如期进场，预计将于2022年底达到量产状态。该项目的顺利建成将代表着公司正式从Fabless（无晶圆厂）模式向Fab-Lite（轻晶圆厂）模式转变。

设计制造一体化是CIS领域的“赢家模式”

半导体的生产模式有三大类：IDM、Fabless和Fab-Lite，CMOS图像传感器（CIS）芯片也是如此。

芯片可分为设计、制造与封装环节。传统的芯片厂商是一条龙全包模式，需要完成所有环节，这就是IDM模式。而随着芯片制程的缩小，半导体制造环节的规模效应和资金壁垒越来越高，IDM模式下的扩张难度加大，独立负责制造环节的代工厂应运而生，为专注于集成电路设计的Fabless模式的兴起奠定了基础。Fab-lite则介于IDM模式与Fabless模式二者之间，部分的制造环节采用外包模式，核心环节掌握在自身手上。

但垂直分工模式的兴起，这不意味着设计制造一体化的模式已经过时。垂直分工在逻辑芯片等领域发挥出更大的作用，但CIS领域不同——由于CIS具备特殊性，需要由设计与制造工艺紧密结合，龙头依然主要采用设计制造一体化模式。

事实上，过去索尼和三星正是通过建立先进的产线来快速切入CIS赛道。可以说，这两个全球巨头的成功都是建立于IDM模式的成功之上。

2010年前后，拥有自建工厂的索尼，开始加大对CIS的投入和研发，成功弯道超车了当时具备先发优势的豪威科技。豪威科技采用的是Fabless模式，产能及供货能力远不如索尼，应付暴增的市场需求力不从心。而凭借自建产线的优势的索尼，在2011年成功取代豪威获得苹果iPhone 4S 800万像素主摄像头的CIS订单。2013年，在IDM模式的优势下，索尼首创堆叠Cmos图像传感器，稳坐全球CIS行业第一把交椅。  

而CIS市场的繁荣同样吸引了韩国巨头三星电子的目光。2017年，三星电子表示欲在图像传感器市场打败索尼。三星电子的策略同样是产线先行，大刀阔斧地整合转变原有DRAM生产线为CIS产线，包括11号产线和13号产线。由于设计制造一体化模式的优越性，三星在移动设备图像传感器市场上的表现相当出色，快速追赶上索尼的市场份额。

借鉴龙头成功的路径，可知IDM模式的重要性。当前，我国CIS行业的参与者大多采用Fabless模式，CIS芯片厂商只负责设计，制造与封测环节主要采用外包的形式。轻资产化的模式有利于业务快速扩张，但从长远来看会掣肘着国际竞争力的提升。

而格科微早已深刻地意识到这一点，并正在向设计制造一体化升级。

搭建技术平台型，高端化和多元化战略落地

具体来看，公司将自建部分12英寸BSI晶圆后道产线、12英寸晶圆制造中试线，项目主要瞄准中高阶产品。格科微12英寸BSI晶圆后道产线项目已于2021年8月16日完成主体建筑封顶，根据公司三月披露的公告，ASML光刻机等部分设备已如期进场。理想情况下，该产线预计2022年底达到量产状态。目前，格科微的临港厂项目由公司副总裁CHAOYONG LI主持建设与运营，CHAOYONG LI曾参与特许半导体新加坡七厂建设，具有丰富的晶圆制造产线建设与运营经验。凭此，公司将自行掌控芯片设计、部分关键生产环节、专有设备。

逐渐深入设计制造一体化模式是格科微未来的战略需要。

技术创新驱动与客户定制化要求高是CIS行业的两个重要特征，只有能满足这两个要求的玩家才能立于不败之地。因此，Fabless模式更适用于早期CIS的中低端市场的开拓。格科微之所以转型，正是因为随着产品向中高端化升级，设计制造一体化将提供关键的助力。一方面，不同于Fabless模式，设计制造一体化的模式更能缩短制造环节与设计环节的距离，加速创新效率；另一方面，这让格科微在制造环节有了更多的掌控力，可以更好地完成下游客户的定制化需求。

笔者认为，晶圆产线建成，标志着公司进入发展新阶段——一方面，新产线推动公司产品不断向高性能进行突破，另一方面，产线将有可能支撑产品品类将进一步扩张，有望使格科微的覆盖范围从CIS芯片领域向更多的品类延伸。

12英寸晶圆制造中试线除了用于CIS产品，还能用于更多芯片品类。中试线具备工艺产品开发、小批量生产、设备验证等功能。区别于生产线，中试线是在正式量产之前的中等规模生产线，是实验室与量产线之间的必经阶段。CIS是半导体传感器的一种，包括CIS在内的多种传感器、模拟芯片等多种半导体器件，都具有“非标”特性，需要深厚的know-how积累，研发与创新需要和产线需要经过比较长的磨合。

格科微搭建12英寸晶圆制造中试线，相当于为公司从研发到量产搭建了高效的实验平台，从而让公司可以进一步发展成为一家技术平台型公司，有望在多器件多领域实现突破。

 此外，从供应链角度看，产线影响亦很大。尤其当前，消费点子、汽车等需求驱动芯片需求高，海外龙头纷纷提升自身产能。近日德州仪器发布季报，显示大幅上调资本开支，预计2022-25年公司每年资本开支将高达35亿美元。在全球晶圆产能，尤其是高端晶圆产能供给紧张的情况下，自建厂可以帮助芯片厂商突破供应链规模限制的天花板，打开增长空间。

另外，国际形式错综复杂，供应链安全对芯片设计厂商至关重要。高度国产化的供应链以及部分后道工艺自建产线，意味着格科微完成高度的自主可控和真正的国产替代。

回顾过去，三星、意法半导体、德州仪器等龙头横跨多个半导体细分领域并占据领导地位，正是通过不断通过加码研发投入以及产线扩展，成功地切入不同半导体赛道，最后打造了多元化产品矩阵和强有力的技术护城河。

当前，格科微经营模式正式由Fabless向Fab-Lite的转变，可视作其新发展阶段的起点。凭此，格科微开始了在微电子行业的超越之路。