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兩岸專業IC設計業的發展與互動
 

【作者: 吳秉思】   2002年02月05日 星期二

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2000年中旬左右,宏力和中芯決定赴中國設立晶圓廠之後,使台灣媒體和業界開始重視當地半導體產業的發展潛力。就整體的產業環境來看,中國半導體產業的發展模式,基本上仍基植於專業IC設計業和專業晶圓代工業的分工體系。


受制於資源限制和技術欠缺,中國並不具備整合型元件製造商(IDM)的發展條件。NEC和Motorola等國外IDM在中國設立晶圓廠,並非本土業者自立開創,而是外商努力的延伸,不能視為中國的IDM。


另有自有產品的晶圓廠,惟產品屬於低階,並使用較落後的製程,和一般常說的IDM技術層次相差甚大。由於台灣在晶圓代工已建立極佳的競爭優勢,方起步的中國預期還不能追得上台灣。倒是專業IC設計產業,台灣雖也有頂尖的PC邏輯核心、光學儲存和網路卡晶片業者,但多數業者仍停留在中低階,和中國的新興業者差距較小。因此觀察中國半導體的發展,以及與台灣的競爭合作關係,自以專業IC設計業為最好的題材。


台灣業界得天獨厚,晶圓代工全力支援產出

不過兩岸的發展背景、現況和條件並不全然相同。觸動中國半導體產業的發展目標乃在於為鉅大且深具潛力的內需市場,提供自給自足的能力。此一方向和台灣大有不同。


國際化路線驅策

台灣IC設計公司的崛起,固然同樣著眼於島內龐大的PC下游製造等之需求,晶圓代工業卻不能只侷限於此一狹小的格局,而不得不朝國際化路線前進,特別是配合美國矽谷等業界的需求。因此台灣的體系是基於晶圓代工牽引設計業者的模式。


台灣代工業者廣泛多樣化的製程能力和豐沛的產能,開闢設計業界的視野,得以更能隨心所欲地擴增產品線,並有機會打進國際市場。反觀中國,專業晶圓代工仍在草創初期,且受到美國高階半導體製造設備輸出(包括0.18μm以下的製程)管制的限制,遂無法發揮IC設計業者的作用。


中國欠缺IC設計完善的環境和實際經驗

長期以來,中國的IC設計業,在缺乏交流管道的情形下,大都是處於閉門造車的窘境。儘管有許多學術機關、國營事業曾涉獵此一領域,但並無實際的商品化實績和經驗。


中國官方大力培植

中國官方十分重視IC設計業的潛力,將其列為國家高科技重點產業,分別在1993年和1999年進行稱為908和909工程等電路設計專案,藉由政府的力量,在財務上給予IC設計業者支持,獎勵開發新產品。嚴格地講,中國初期的發展環境、官方的態度及法例,和早期的台灣有神似之處。


沒有IC自製力的中國,必須仰人鼻息,且市場的規模不小,官方培植國內產業的心態油然而生。這些能取得補助的業者,大都從事較具前瞻性的產品,方能符合國家目標,若干產品的開發實質上已邁入0.35μm,甚至在2002年之後,0.25μm產品線將顯著的增加,其中以智慧卡(Smart Card)和數位消費電子用晶片為代表,唯具備上述較前瞻性產品能力的業者十分有限,不超過十家。


當地業者技術較低

大多數的業者恐仍停留在0.5μm以上,以風扇控制器、電錶能量紀錄控制器、冷氣機控制器等傳統家電晶片為代表,代工廠則集中在中國境內的上華和貝嶺等5、6吋廠,這類老舊產品,單價極低,並非IC產業發展的重心,將不再列入討論的範圍內。


不過即使是跑在前端的業者,雖致力於0.35μm以下產品的開發,卻也得面對此類萌芽期產品不易在短期內創造相當營收的事實,因而投入0.5μm以上製程的低階產品,仍可藉此做為發展先進產品的蓄電池。


中國的研發效益極待提昇

中國憑藉IC內需市場之大,以及有許多地方尚未被開發等明顯的IC產業發展優勢,坊間媒體傳述甚多,不再贅述。這裡將多著眼在其問題的探討,以及如何運用機會,達到兩岸業界雙贏。


量勝於質

如前所述,儘管IC設計業在中國已有近十年的發展歷史,產品化的經驗仍欠缺,相當比例的發展僅止於學術界的研究。在此情形下,如EDA工具、IP資料庫的支援乏善可陳,對於晶圓製造後勤的必要工作和程序,亦在摸索階段;另一方面,其所發展的產品大多為消費性電子產品,生命週期比台灣IC設計業者擴展的PC產品要長很多,再加上員工認股或紅利分享制度並未建立,使得員工工作的士氣和積極度,大不如台灣。若由中國官方公布的統計數據和台灣做比較,中國有公司研發人員遠多於台灣,產品開發難度和產品線數量,卻遠遜於台灣的現象。市場商機雖造成IC設計業在中國的林立,卻沒有一股令人驚喜的爆發力,形成量遠勝於質的現象。


三大群居地文化

三大群居地各自的表徵有所差異:北京官僚體系味道較重,慵懶的氣息較濃厚;上海行事較直接明瞭,凡事就事論事,崇尚專業的觀念;深圳和台灣、香港交流頻仍,溝通無礙,擷取當地資源較方便。


至於在人力資源方面,有鑑於客觀發展環境仍未臻完備,再加上中國電子產業上中下游以及產品種類的龐大,電子相關人才已被大幅稀釋,真正有經驗的設計工程師並不多。又設計公司大都設立在三大大都區,費用並不便宜,薪水甚至比須比照外商才能留得住人,所以廉價勞工的現象並沒有在這裡發現。


中國特殊背景業者從事較前瞻性產品開發

在整個發展環境漸有改善的情況下,中國近來的確出現若干值得注意的IC設計公司。上海復旦微電子現階段的主力產品為智慧卡IC,也是官方欽定的三個供應商之一。據EE Times採訪該公司的代表,此晶片正在聯電試產中,原先是在Chartered投產。


中國自有品牌不多

中國華大集成電路設計中心,亦是另一個官方指定的智慧卡晶片供應商,位於北京,為國營事業,本身也是Altera和富士通微電子等外商在中國的代理。事實上不少中國的IC設計業者為了挹助更多的營收,經常從事代理國外IC品牌,甚至系統產品的銷售,遂使營收頗為可觀,實際上自己設計的產品收入非常有限,卻常引起外人的誤解,以為該公司具有極佳的IC商品化實力。


中國知名的家電大廠海爾集團,亦欲師法日本家電業者,達到部份IC產品自製的目的,而在北京成立了北京海爾集成電路設計公司,初期以MPEG2解碼器為初步商品化的代表作,使用0.25μm製程,在台積電試產。位於深圳的中興集成電路則開發家庭網路控制器,其後台為國營企業,產品偏向通訊,並一度有開發CDMA行動電話手機晶片組的計畫,後因專利授權有問題才作罷。


同樣在深圳的國微電子,有部份股權來自官方,以數位消費電子為開發重點,並有若干較低階的消費性產品已完成開發。在北京的中星微電子,以數位影像為研究重點,並在矽谷設有研發中心,已開發數位相機用DSP晶片,現正積極投入影像感測器,未來市場重心不侷限在中國,以進軍北美市場為目標。


上述這些公司由於在背景上擁有實力雄厚的民間家電財團或國營企業支援,財務的奧援比較不成問題,故能發展較高階的產品,放手一摶。不像台灣IC設計業早期開疆闢土,都是單打獨鬥,備極艱幸,直到整體產業成氣候之後,許多財團才以對高科技產業有興趣的名義而投資。中國的業者或許是幸運,也可以說不幸,少了焠煉的機會。


台灣業界在中國佈局著眼分工效益

著眼於中國未來在半導體產業扮演重要的角色,台灣IC設計業界在該地的佈局愈來愈積極,但因不明朗因素仍多,採漸進方式居多,邊做邊看。現階段業者將layout和CAD等偏勞力非核心的工程,部份或全部轉交在中國的據點執行。最高的層次是將韌體交由當地工程師開發。


大部份的業者仍得留在銷售據點的設立,並依中國各地生產產品的特異性,而決定在當地支援的重點。另有一種型式是在當地組成合資企業,由台灣提供部分的IP技術,並收取權利金。真正全面展開全方位設計工程的並未聽聞。少數幾個重量級的業者對於在中國的發展仍未有任何的行動。


對台灣IC設計業者而言,中國題材的發酵,不可諱言的,的確是契機,相對地卻是另一個更沉重負擔的開始。如果台灣業界只是視中國為既有產品加工後的繁衍地,將是最普通的策略。


先進技術不會在中國落地生根

以差異化的觀念來審視,所有台灣業者進入中國市場的障礙,幾乎都是一樣,差別只在早與晚,進入方式不同。長期來看,第一個棋子的人並不表示有最好的贏棋機會,佈局和緊密的思考還是最主要的。如果每個下棋者的級數都一樣,只是想把台灣IC產品在中國在地化,長久下來,彼此還是沒有長進,早先搶到先機者,也因缺乏差異化而失去優勢。


總之中國是一個很好的市場腹地,卻不是提昇台灣業界層次的引子。前瞻技術的來源還是在美、日、歐手中。


台灣業界應培養宏觀視野,避免狹礙地域觀念

當然,台灣專業IC設計業界若能直接面對市場,接受挑戰,總比被困守台灣來得好。只是在此之前,必須尋求若干關鍵問題的解決之道,諸如通路的建立和產品線的選擇。毫無疑問的,台灣業界可將中國業界的竄起,視為威脅,做為提昇自己的新出路,轉而以更宏觀的角度經營。


過去台灣業界的立足點既是以滿足國內製造商眾多PC及其週邊產品晶片之所需,未來亦可以同樣的精神,耕耘中國此一「半個國內市場」。惟其幅員之大,通路之複雜、產品之廣闊、規格的不確切性等特點,在台灣的傳統打法,已然不適用在中國。台灣業界似乎可從串聯矽谷、南韓業界的力量,在短期內拉開產品線,彌補在數位消費電子、無線通訊領域的薄弱;另一方面,積極在中國佈線,建立和系統廠商的關係,在多管齊下的方式下,方能站在最有利的位置。


機會洞開之際,挑戰方才開始

另一方面,晶圓代工開放登陸,則在2001年底列入政府考慮的新政策。未來兩大代工業者若真能進入中國內地設立晶圓廠,將為了分食市場而扮演「導師」的角色,指導中國IC設計業者提早進入狀況,使其熟悉設計法則,減少整個元件開發的流程,縮短進入市場的時間。


此一情勢表面上看來似乎等於晶圓代工業者可以登陸中國,也讓台灣IC設計業者的產品可以直接在中國生產,和中國業者同享相同的待遇,並可長驅直入內地市場。


台灣的機會與挑戰

以台灣業界快速的機動力、熟練的技術能力,未必就居於劣勢;反而在產品領域上,所擅長的PC及其週邊晶片,是中國業界所未能及。比較具威脅性的,應屬傳統消費電子產品。固守傳統消費電子產品的台灣業者,不得不提昇自己。與其說是威脅論,倒不如以機會說或挑戰論更具深遠的意義。


當然上述說法的前提,是必須在能完備提供保障台灣業界投資權益和公平競爭的環境下,方能成立,否則一切均屬空談。目前為止,這些必要的條件均未成型。擁有官股的若干中國IC設計業者,在智慧卡等產品上,成為獲得政府認可的少數既得利益業者,可直接取得如電話事業等國營事業或政府機構的獨家供應權。3G行動電話系統和數位電視,中國亦採用獨自的規格,外界取得資訊比較不易。因此在機會洞開之際,業界更多的挑戰方才開始。


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