Fabricação sem fábrica - Fabless manufacturing

Fabricação sem fábrica é o projeto e a venda de dispositivos de hardware e chips semicondutores enquanto terceiriza sua fabricação (ou fab ) para um fabricante especializado chamado fundição de semicondutor . Essas fundições estão normalmente, mas não exclusivamente, localizadas nos Estados Unidos , China e Taiwan . As empresas Fabless podem se beneficiar de custos de capital mais baixos enquanto concentram seus recursos de pesquisa e desenvolvimento no mercado final. Algumas empresas fabless e fundições pure play (como a TSMC ) podem oferecer serviços de design de circuitos integrados a terceiros.

História

Antes da década de 1980, a indústria de semicondutores era verticalmente integrada . As empresas de semicondutores possuíam e operavam suas próprias instalações de fabricação de pastilhas de silício e desenvolveram sua própria tecnologia de processo para a fabricação de seus chips. Essas empresas também realizaram a montagem e testes de seus próprios chips.

Como acontece com a maioria das indústrias intensivas em tecnologia, o processo de fabricação de silício apresenta grandes barreiras para a entrada no mercado, especialmente para pequenas empresas iniciantes. Mas os fabricantes de dispositivos integrados (IDMs) tinham capacidade de produção excessiva. Isso representou uma oportunidade para empresas menores, que dependiam de IDMs, projetar, mas não fabricar silício.

Essas condições fundamentaram o nascimento do modelo de negócios sem fábrica . Os engenheiros de novas empresas começaram a projetar e vender CIs sem possuir uma fábrica. Simultaneamente, a indústria de fundição foi estabelecida pelo Dr. Morris Chang com a fundação da Taiwan Semiconductor Manufacturing Corporation (TSMC). As fundições se tornaram a base do modelo sem fábrica, fornecendo um parceiro de manufatura não competitivo para empresas sem fábrica.

Os co-fundadores da primeira empresa de semicondutores sem fábrica, LSI Computer Systems, Inc. (LSI / CSI) LSI / CSI, trabalharam juntos na General Instrument Microelectronics (GIM) na década de 1960. Em 1969, a GIM foi contratada para desenvolver três circuitos de CPU totalmente personalizados para a Control Data Corporation (CDC). Esses CIs de CPU operavam a 5 MHz (estado da arte na época) e foram incorporados ao Computador CDC 469. O Computador 469 se tornou um Computador Aeroespacial CDC padrão e foi usado no Espião nos Satélites Sky, além de outros satélites classificados programas.

O GIM estava relutante em prosseguir com a próxima fase do programa, que considerou muito desafiadora do ponto de vista técnico. Os engenheiros do GIM que trabalharam no projeto foram incentivados pelo CDC a formar sua própria empresa para fornecer cinco novos circuitos personalizados. Isso resultou na formação da LSI Computer Systems, Inc. (LSI / CSI) em 1969. Os novos chips eram circuitos Random Logic de baixo consumo de energia com densidades de circuito extremamente altas. Esses novos circuitos também operaram a 5 MHz. Esses dispositivos foram designados como LSI0101, LSI0102, LSI0103, LSI0104 e LSI0105 e foram fabricados em pacotes planos de metal de 40 pinos compactos com espaçamento de 0,050 polegadas (1,3 mm).

Ao criar a indústria de semicondutores sem fábrica, a LSI / CSI teve que fazer o seguinte:

1. Selecione uma casa de fabricação de wafer adequada e certificável pelo CDC.
2. Monitore o processo e a inspeção de todos os wafers de acordo com os requisitos e visuais da Classe S.
3. Execute todas as inspeções em processo dos wafers.
4. Selecione uma embalagem altamente confiável, capaz de atender aos requisitos de montagem Classe S do CDC.
5. Faça com que o CDC certifique e aprove a instalação de montagem e seus processos.
6. A LSI / CSI realizou com sucesso todos os testes ambientais exigidos em instalações aprovadas para Classe S.
7. LSI / CSI preparou e enviou todos os relatórios de teste ambiental.

O Aerospace Computer 469 do CDC pesava meio quilo, consumia um total de 10 watts e funcionava a 5 MHz. O CDC executou um programa paralelo, desenvolvendo um chipset de oito partes semelhantes que deveriam operar a 2,5 MHz com requisitos ambientais e de Classe S idênticos. O CDC teve dificuldades iniciais com este projeto, mas acabou concedendo outro contrato ao LSI / CSI para gerenciar o processamento, a inspeção, os recursos visuais, a montagem e os testes dos ICs. Essas peças receberam a designação LSI3201, LSI3202, LSI3203, LSI3204 e LSI3205. Outro programa espacial de sucesso concluído pela LSI / CSI foi a atualização para a classe S de um Comutador / Controlador de Motor DC Brushless Padrão, LS7262, que foi implementado em satélites.

Em 1994, Jodi Shelton , junto com meia dúzia de CEOs de empresas sem fábrica , estabeleceu a Fabless Semiconductor Association (FSA) para promover o modelo de negócios sem fábrica globalmente. Em dezembro de 2007, a FSA fez a transição para GSA, a Global Semiconductor Alliance . A transição organizacional refletiu o papel que a FSA desempenhou como uma organização global que colaborou com outras organizações para co-hospedar eventos internacionais.

Crescimento e sucesso da indústria

O modelo de fabricação sem fábrica foi ainda validado pela conversão dos principais IDMs em um modelo totalmente sem fábrica, incluindo (por exemplo) Conexant Systems , Semtech e, mais recentemente, LSI Logic . Hoje, a maioria dos principais IDMs, incluindo Apple Inc. , Infineon e Cypress Semiconductor , adotou a prática de terceirizar a fabricação de chips como uma estratégia significativa de fabricação.

Líderes de vendas

Os 5 principais líderes de vendas para empresas fabless em 2020 foram:

Os 5 principais líderes de vendas para empresas fabless em 2019 foram:

Os 5 principais líderes de vendas para empresas fabless em 2017 foram:

Os 5 principais líderes de vendas para empresas fabless em 2013 foram:

Os 5 principais líderes de vendas para empresas fabless em 2011 foram:

Os 5 principais líderes de vendas para empresas fabless em 2010 foram:

Os 5 principais líderes de vendas para empresas fabless em 2003 foram:

Veja também

• A ARM Holdings tem um modelo de negócios alternativo de design de semicondutores sem fábrica.
• Modelo de fundição
• Lei do rock
• Consolidação de semicondutor
• Fabricação de dispositivos semicondutores
• Líderes de vendas de equipamentos de semicondutores por ano
• Líderes de vendas de fundição de semicondutores por ano
• Núcleo de propriedade intelectual de semicondutores (núcleos IP)

Referências