在邁入新紀元之際，檢視各種形色之企業在面對半導體製造商如STMicroelectronics(意法半導體公司)的挑戰，將具有啟示作用。其中的一項挑戰是整合不同的功能成為一個或數個晶片，如結合多媒體通訊與娛樂的終端機。為了克服此項挑戰，製造商必須持續地從其他公司取得智財元件(IP Block)，甚至包括從競爭對手那邊取得。譬如，為了成功，影像電話廠商即必須加強它們的專業技術：假如這些廠商原來是從事製造電話機組，他們必須取得影像方面的技術；而如果它們原來是映像方面的製造者，它們則必須增加電話方面必要的知識。

另一項挑戰是企業顧客化。今天，市場驅動力是來自於配銷通路、品牌認知、不斷的產品升級或修正，以及價格競爭力；除了這些因素造成獲利的壓力外，還有更多的市場更替不確定性。例如，這個月Fry's Electronics(Fry's電子超市)決定提供傳呼機一個特別的折扣，所有相關供應廠商即馬上大量供應傳呼機相關組件，而這些是一週前市場上所完全無法預測的。面對這些或其他的挑戰，IP Block和系統單晶片(Systems on Chip)就扮演一個日益重要的角色。

價值鏈的改變

在深入探討今日所面對的諸多挑戰之前，先了解過去十年間科技產品的生產是如何徹底改變，將會有所助益。以往經營企業很容易，像電信公司經營網路系統、代工(OEM)廠商生產系統與次系統及半導體廠商生產零組件；今天，界限已不是那麼明確了：電信公司提供服務而把網路整合的工作轉由OEM廠商；至於OEM廠商，則降低它們原有工作的比重，反而著重在設計與其它領域的工作。半導體廠商亦逐漸將它們原來的工作轉移給特約廠商、無晶圓製造廠(Febless)的IC設計公司、晶圓廠、和電腦輔助設計(Computer-Aided Design,CAD)供應商。

未來這些廠商會從事的工作型態將難以預知，且其他的商業模式亦將出現。例如，一些大廠與它們的上游零組件供應商的關係將進展成供應鏈的關係，彼此成為技術與製造的伙伴。廠商委外的原則也不僅是基於成本的降低，同時更要能縮短產品上市的時間、利用公司以外的專業資源、並且能快速取得與應用協力組織(Third Party)之IP Block。

就經營高科技事業而言，傳統的要素諸如設計工具、設計週期、與製造等等雖仍是必要的基本元素。然而，真正的競爭優勢是來自軟體開發工具 、軟體和硬體的應用技術、以及對使用者需求的全盤了解。

意法半導體公司的視訊盒(Set-top Box,STB)技術的演進正可以說明這些正在發生的改變。在1996年，技術主要包括硬體和軟體驅動程式，再加上一個小的螢幕程式導覽器。在1998年時，我們加上了一些標準的介面體。而在1999年底時，我們更加上了一套即時作業系統、網際網路所提供的E-mail讀取功能、瀏覽器、和一套Java的虛擬程式。而全球行動通訊系統(Global System for Mobile Communications，GSM)無線產品亦是依此模式演進，由硬體轉變成以軟體為基礎的架構。

基本上，許多不同的技術與應用方法正陸續成熟中，而IP Block扮演了一個主要的角色。這項演進的真正關鍵，即是半導體業已邁向系統單晶片(System on a Chip,SoC)的時代，當系統越趨複雜而產品上市時間卻愈來愈短時，今天的市場必然成為IP導向的市場。

IP導向市場

兩大晶片技術─排線網列(Netlist)和邏輯合成(Synthesis)，在過去一直是晶片設計的主導力量，直到最近則已被IP Block所取代，而IP Block整合更成為今日SoC設計的主導力量。在改以使用IP Block從事設計的同時，廠商面臨一個大挑戰─快速取得新技術的需求：廠商必須以快速的步調開發專業技術、吸收IP技術至其系統，以及成功的將產品推出上市；對那些存有not-invented-here文化的公司而言，這絕對是一大挑戰，而那些公司將發現它們很難在今日快速改變的商業環境中成功。

IP Block本身是一個持續變動的目標。四年前IP仍停留在策略階段，如今卻已被商品化。譬如，意法半導體公司的MPEG解碼器IP在1994年時，被認為是唯一的解決方法，如今即使仍享有超過50%的市場佔有率，但已成為一項商品。IP Block產品通常很容易從前達科技(Avant!)、益華科技 (Cadence)、明導科技(Mentor Graphics)和新思科技(Synopsys)等公司取得。它不同於策略性IP，必須早在被使用前就先被開發出來，要取得策略性IP可能須投資美金50萬元或更多。

挑戰或成功的關鍵

當難題被克服時，這些挑戰就會被視作成功的關鍵。對於晶片廠商而言，在分秒必爭之際，那些是挑戰或成功的關鍵？個人提議以下幾點做為參考：

第一個挑戰是廣泛的行銷據點─此可明確保證晶片需求的數量。一般而言，洲際間有不同的系統標準，但置身國際市場上，如何在各個地區的不同系統標準下經營企業、滿足其需求，益顯得必要。例如，針對行動電話系統的特定標準，廠商可基於不同的標準提供產品給那些生產行動電話系統的廠商。

具備廣大的客戶群以及擁有多方面的技術，則是另兩個致勝關鍵的挑戰。對一個公司的產品而言，具備正確的規格與發展路徑(Ramp)是重要的，就如同獲得和了解系統的專業技術，以及可多方應用的技術。以往我們將一些技術分類成雙極(Bipolar)、N通道金屬氧化半導體(NMOS)、雙重擴散金屬氧化半導體(DMOS)、動態隨機存取記憶體(DRAM)、及非易失性(Non-volatile)等。在過去15年，應用導向的技術已經成熟，這表示一些記憶體、邏輯、類比、和其它功能開始整合成一個或數個晶片。

可提供跨領域的IP Block也是現今成功的關鍵要素。如果沒有The Third Party的IP Block協助，沒有一家公司可生產今日日益複雜的產品。故擁有從不同的供應者中獲得IP Block的能力，並且應用在不同技術產品，如多媒體終端機，是非常重要的。

具備正確的設計基礎建構則是獲得、整合、和使用不同IP的方法，這不僅在設計上，同時亦在封裝與製造上，故了解這些領域之間的關係是必要的。基礎設計結構甚至比先前提到的設計流程更為複雜，所以設計者也須了解產品的可製造性。

在了解系統設計流程，尤其是系統化晶片時，應該著重在IP的可重複使用性，另外，擁有正確的建構、與電腦輔助設計(CAD)流程亦是相當重要。適當的設計流程仰賴正確有序的指令。如果我們需要很快的開發產品，我們必須有一個非常有效率的實行面─但通常最大的效率通常意指有限的創新。所以研發活動應是一個長期且會產生附加價值的投入，而其中提倡創新和產品的快速上市，這是設計流程基礎結構的最重要部份。至於選擇加強設計流程的那一部份則是整個系統設計過程的一部份。

其他致勝關鍵

廣泛的核心電路技術與對技術的深入了解是其他致勝的關鍵。企業體不僅需要微處理機和數位信號處理(DSP)核心電路技術，同時也需要專精此兩種技術以成功的整合出SoC。核心電路無法容易地從某個核心電路移轉(Porting)到另一個核心電路，當深次微米製程設計技術將IC尺寸縮小至0.18微米或更小時，製程設計的互動則變得更多、更深入。這時將核心電路從一深次微米技術移轉到另一種技術以便整合不同功能到單一晶片，即需要在核心電路與連接其周邊的岔斷電路的關係間作複雜的管理。

除此之外，當設計移轉的技術挑戰變得更困難時，每一元件的研發成本也呈冪級數增加。除了設計移轉的複雜性變得更高，造成成本提高的因素尚包括競爭性的IP Block和發展深次微米技術，如光罩和工具等。雇用足夠且合適的人力資源也是難題之一，美國為預防未來幾年會更形惡化的人力短缺，現正由國外引進一些工程師。

然而，另一個因素則是軟體方面。即使是內建軟體，在功效能力上亦超越硬體。結果造成一般OEM軟體的投資成本已提高到總研發成本的50到70%。為維持此種投資的達成率，以意法半導體公司為例，其正持續地改變它的結構與方法使能更具彈性(Scalable)。以高傳真電視(HDTV)的解碼器為例，在OEM軟體投資減少重複每種新產品程式碼下，它能被應用在HDTV的一般彩色電視機、全HDTV機組、含網際網路的HDTV機組、或者遊戲與其他多媒體功能的高檔消費型HDTV機。

客戶軟體的可重複使用性也包括了輕便性(Portable)。當微處理機的績效提高時，OEM客戶將不再需要為新一代的微處理機而重寫軟體。因此，藉著減低系統成本、提高績效及縮短產品上市時間，可重複(Rewriting)軟體將使OEM廠商受惠。

正確的組織模式將對公司有利。為了創新，我們需要一個有創造力的環境，而研發工程師則需與複雜的方案及IP提供者緊密連結。我們將看到各種不同的組織模式陸續出現。

在複雜的IP領域裡也需要與提供智財元件(IP Block)的機構保持聯繫。我們需要有彈性、簡單、革新的組織模式，但在設計一新產品之前，如果就需要兩個律師和會計師先了解有多少專利權使用費需先付清，則無法產出很多新的設計，因為這些創新設計來自於嘗試去了解和滿足合作伙伴和客戶的需要。最後一個挑戰是了解客戶、他們的需要及解決他們的需要。

下一個大轉變

今日的大轉變是從硬體基礎的多重標準系統化晶片轉變成一個介面中間的解決方法。譬如，我們必須解決同一晶片上DSP功能與其他不同基礎核心之間互動的一些問題。在未來幾年的發展將會再轉變到能整合複合微處理機和DSP功能，且能在單一晶片上進行重複和複雜操作的軟體基礎的結構。我們正進入一個不僅了解產品應用，更追求各系統架構最佳化的充滿彈性之新紀元，而一秒可處理十億個指令的核心電路將開啟一個新時代。(本文由作者摘錄整理自EDGE)