國家高科技重點發展產業
縱觀中國大陸半導體產業,其發展的主要思維是「透過設計整合生產能力」;也就是說,IC設計能力的提昇將是大陸業界的首要目標。中國大陸現正積極發展半導體產業,官方祭出17%的加值稅優惠、以市場換取技術、藉由各種標案的發包權,以及晶片規格的訂定權等政策,協助大陸本土業者取得國外的技術與產品,逐漸搶占原來被外商壟斷的市場。官方非常重視IC設計產業的潛力與未來發展,將IC設計產業列為國家高科技重點發展產業。(表一)
蛙跳式進程
大陸規定要符合財務補助必須從事前瞻性的產品研發,所以大陸的IC設計公司要獲得補助必須在製程上以0.35微米為目標,今年更有進入0.25微米製程的業者,產品以智慧卡(Smart Card)以及數位消費電子晶片為主,具備此能力的廠商數目不超過10家。
相較於台灣超過15年的IC設計歷史,中國大陸的IC設計業近兩年才興起,但卻採取蛙跳方式直接挑戰通訊IC、資訊家電IC、ASIC(特殊積體電路應用設計)以及RISC CPU(精簡指令集)領域,迅速拉近與台灣IC設計產業的距離中。
目前中國大陸共有100多家的IC設計機構,若不是中國官方擁有,就是晶圓廠裡的設計部門;為縮短IC設計人才培育的時間、滿足產業發展所需的人才需求;大陸政府更進一步規劃實施IC設計認證教育、成立IC設計學院等配套措施,以強化學校與廠商的互動關係,在在顯示其旺盛的企圖心。
晶圓雙雄參與舖路
看中大陸龐大的半導體內需市場,國際大廠紛紛在大陸設立研發及營運中心,也帶動大陸的IC設計產業與國際產業脈動迅速接軌,加速新技術的引進與國際化的步調,而台灣的晶圓雙雄台積電與聯電也積極培養大陸IC設計業者,期望未來這些廠商成長茁壯之後能成為晶圓雙雄的大客戶。
台積電已經跟北京大學微處理器開發中心、上海集成電路設計中心達成合作共識,將提供台積電0.25微米至0.35微米的多項目晶圓服務,並且派出講師在去年12月舉行的IC設計流程研討會中傳授大陸中小型IC設計公司完整的晶片設計流程與方法;另外協力廠一同開班授課,延攬海爾集成、中星微電子、復旦微電子、華大、華晶等大陸系統廠商或IC設計公司,投產密著型感測元件(CIS)、數位相機(DSC)晶片、功率IC,以及消費性IC晶片。儘管只有每個月幾百片的小投片量,台積電仍積極鞏固這層代工關係,扶植大陸IC設計產業壯大,以期未來吃下大陸內需晶片的代工市場。
聯電則是透過子公司在大陸設立IC設計公司,如中穎電子,近期聯電有意整合旗下IC設計公司如智原、聯詠在上海漕河涇經濟開發區設立大型研發中心,未來再將產品銷售至大陸當地系統整合廠或其他內需市場,聯電跟復旦微電子也有策略聯盟的關係存在,台灣的晶圓雙雄成為大陸IC設計產業的推手,未來成果不容小覷。
與晶圓雙雄關係密切的復旦微電子則是竄紅的廠商,該公司是聯電在中國的第一家客戶(2001年以0.35微米製程在聯電試產成功,成為A級客戶),亦是增資中的投資者之一;台積電的上海辦事處也正積極爭取復旦微電子成為其客戶。
產業類型分析
目前大陸IC設計公司大致可分為系統廠商主導,及校園獨立出來兩種系統。前者如海爾集成電路、華為及中興通訊等設計系統所需晶片,再向晶圓代工廠投片,多數產品仍屬低階,以滿足內需市場為主;後者則像復旦大學、上海交大及清華大學等名校實驗室分出的IC設計公司,以復旦微電子及中星微電子較為出名。
目前中星的密著型感測元件已規劃到台積電投片下單,正因此模式發展成功,大陸各主要大學都開始設置育成中心,進度甚至超越台灣;根據中國半導體信息網統計,2000年中國IC設計業總營業收入超過10億元,而銷售額超過億元的設計公司則有杭州士蘭微電子、大唐電信科技、無錫華晶矽科微電子、中國華大積體電路設計中心等4家。
綜合觀之,台商、外商和國營企業為大陸科技產業的主軸,復旦微電子今年的現金增資有95%的金主是台灣半導體廠商,其中以凌陽轉投資生產手機SIM卡的子公司凌航科技為首。台灣電腦大廠大眾與華虹NEC在上海合資成立的IC設計公司眾華,除設計發展智慧卡晶片、供應上海交通及金融業需求外,也承接大陸家電及電腦廠商TCL下游OEM廠商的LCD驅動IC設計訂單,再交付台積電代工生產,是檯面上首家兩岸合資的IC設計公司;位於北京的國營事業華大集成電路中心是大陸官方指定的智慧卡晶片供應商,華大集成也代理國外廠商Altera以及富士通微電子的產品;位於深圳的國微電子以消費電子為開發重點,有低階的消費性產品已經開發完成;同樣位於深圳的中興集成電路是通訊取向,開發家庭網路控制器;這些公司都是因為有國營企業或民間財團的財力支援,所以能發展較高階的產品。
另外也有像海爾這類集團性的大廠,其優勢在於不僅僅能提供晶片,還能提供整機設計的完整服務,尤其大陸家電業者普遍缺乏整機設計的經驗,只能針對單一的零組件進行開發與量產工作,海爾集成能提供整體解決方案(total solution),包括系統整機服務與IC設計,協助客戶強化系統的設計能力;雖然該公司IC設計研發能力尚未成熟,但是中國龐大的數位家電市場正可以成為新產品的研發工作後援,母集團海爾亦可以在數位家電產品上供給技術以及產品試驗的舞台。
中國大陸IC設計產業的缺點
長期以來中國大陸的IC設計產業大都處在閉門造車的情形下發展,早期也沒有一家國際公司願意跟中國的IC設計公司合作,雖然有許多國營企業與學術機關參與其中,但是在實際的商品化成績以及經驗上仍舊非常缺乏,以下就大陸IC設計業現階段面臨的問題進行分析。
製程無力到位
由於過去大陸IC設計多半僅止於學術界的研發階段,實際生產上的IP以及EDA的支援非常稀有,中段晶圓的製造仍停留在6吋為主的階段,後勤等程序也不夠成熟,使目前大陸的半導體上下游產業結構不完整,能夠商業運轉的晶圓廠數量不多,且欠缺0.25微米以下的先進製程,缺乏專業晶圓代工廠的就近支援,大陸的IC設計公司僅能投片到台灣或是日本的晶圓廠,無法密切合作使得設計人員對於半導體製程了解有限,投片交期嚴重落後,缺乏製造支撐影響IC設計產業發展。不過隨著台商中芯國際以及宏力半導體陸續進駐,製程技術方面情形可望改善。
員工福利機制不健全
大陸的IC設計業產品由於以消費性電子產品為主,所以產品的生命週期(life cycle)相較於競爭激烈的資訊產品來得長,自然競爭力較弱,而IC設計產業在台灣之所以吸引很多優秀的人才加入研發,是因為台灣高科技公司盛行的員工認股以及紅利盈餘分享制度,台灣股票市場上的興盛更為IC設計公司的研發人員帶來相當可觀的財富,幾家IC設計大廠如股王聯發科、威盛、瑞昱、晶豪等對於研發人員的高配股政策正是一個代表。
目前中國大陸IC設計產業並沒有此種類似制度,自然對於吸引優秀人才(員工股票選擇權)以及增加研發人員士氣和積極度大打折扣;中國大陸正積極規劃創業版的開辦,提供IC設計公司上市募集資金,以加強對人才的吸引力。
人才培育量勝於質
大陸IC設計產業雖擁有較台灣多很多的研發人員,例如北京就擁有北大、清大以及郵電大學等61所重點大專院校的人力資源,再加上中國科學院123家研究所其中42家位於北京,所以中國大陸的IC設計人才表面上量是很多,但是技術深度上以及產品廣度上卻遠不如台灣IC設計業,形成量遠勝於質的現象。
過去幾年由於全球網路創業投資的熱潮,吸引了為數龐大的學生投入計算機與軟體設計,相形之下IC設計在大陸的學術領域較冷門。
包括清大在內的學校對於半導體僅限於理論的研究與學習,許多IC相關學系學生畢業就出國或是轉到軟體設計,而且中國電子產業上中下游範圍龐大,電子電機相關人才已被稀釋;另一方面,外商付出高薪爭奪有限的IC設計人才,使得本土廠商不易得到人才來源,又遇到大陸學生缺乏晶片設計實作的經驗、欠缺國際交流機會、欠缺系統整合能力,無法接觸到最先進的晶片設計,在設計能力上落後台灣一段距離,雖有潛力但缺乏立即應用的能力。
跳躍式發展
大陸許多IC設計公司為了增加營收而代理國外廠商的IC與系統產品,有當年大陸個人電腦聯想(Legend)著名的「貿、工、技」影子存在,但是也容易使得表面上的營收表現與實際自有產品實力有相當的落差出現,另外如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。
中國的IC設計公司要變強,不應是在於IC設計公司家數的多寡,而是這些IC設計公司是否已經成熟到能夠串聯人才、研發、生產、品管的資源,並且能夠接受國際的挑戰。
許多大陸IC設計公司直接定位自己是IDV(獨立發展公司),而跳過與國際廠商合作成為他們ODM夥伴的階段,這是一種隱憂,因為對於公司晶片產品的測試出路以及如何吸引人才等一些IC設計長期發展的條件可能都不具備;尤其一些政府資助的IC設計公司,中國官方雖不干預受資助的IC設計公司之經營,卻也使得部份業者在得到資助後,競爭力反而下滑。
虛灌盈收
部份公司並不只是從事IC設計,也另代理國外的IC產業,表面上看來可由代理業務挹助營收,推動IC設計的進展,卻常反使IC設計動力喪失,由代理國外產品處虛灌營收,有些公司號稱其產品線多達數十種,並有樣品展示,實際上可量產的產品只有數種,其他荒廢不用的產品大都是用來向官方申請補助之用,未必能真正商品化,其能力常被灌水,具有系統母公司支援的設計公司亦有類似的情形。
結語
從美國以及台灣的發展經驗得知:IC設計產業不能僅僅靠政府的財力資助,應該從資本市場中取得資金,現階段大陸非但缺乏風險投資的退出機制、無法有效解決創業資金問題,並缺乏先進的管理概念;總體來說,中國大陸IC設計業界最缺乏IC整個商品化程序的相關經驗,從晶圓代工、封裝、測試等後勤支援以及銷售行銷等know-how,所以大陸積極號召海歸派學人從美國回大陸發展,希望帶回先進的製程與設計技術,以及先進的市場掌握能力與管理概念,促使大陸的IC設計產業環境在技術、市場、管理方面迅速與國際接軌。
除了國營與外資所設立的IC設計公司之外,台灣廠商亦在其中大力投資,下期我們將從台灣IC設計產業登陸佈局之現況進行探討,觀察兩岸IC設計的競合模式與未來生機。