半導體產業鏈

任何電子產品裡的任何一種元件都必須經過半導體產業供應鏈的設計、製造、封裝、和測試。而軟體產業更需要電子產品或硬體平台來實現它的應用功能。(圖一)呈現出半導體產業的上中下游關係。上游包含EDA、無晶圓（fabless）、無晶片、矽智權（Silicon IP；SIP）經銷公司。中游是晶圓廠（foundry）、整合裝置製造廠（Integrated Device Manufacturer；IDM）、半導體設備商。下游是OEM、擁有品牌的系統公司、軟體或硬體承包商、成品經銷商、零組件供應商。

無晶圓公司和無晶片公司都沒有晶圓廠，它們的區別在於無晶圓公司擁有自已品牌的晶片，但是無晶片公司只提供矽智權，沒有擁有自己品牌的晶片，ARM就是這種無晶片公司，它的ARM7TDMI微處理器矽智權內核（SIP core）目前已經紅遍了整個網路、通訊、和電信產業。

矽智權經銷公司則是最近幾年新興的行業，這些公司大多數只負責經銷無晶圓、無晶片、EDA公司所設計出來的矽智權內核，它們本身大多不設計IP，但是非常熟悉矽智權交易市場。由於選擇IP不只牽涉到技術層面的問題，還會衍生出許多繁複的商業和法律程序，對大多數採購人員而言經常不勝其擾。而且大多數的無晶圓、無晶片、EDA公司的規模都很小，它們擁有優秀的設計能力，可是普遍缺乏市場行銷能力。為保證採購IP過程毫無瑕疵，和活絡IP供需市場，擁有豐富經驗的矽智權經銷公司於是應運而生。

《圖一　半導體產業的上中下游關係》

五年內，就EDA而言，有潛力的技術包括下列幾個領域：

● 網路應用

● 行動電話通訊

● 內嵌式系統

● 有線寬頻解決方案（Wire speed solutions）

● FPGA/ASIC設計

● 硬體和軟體編碼

此外，3到5年內EDA產業將面臨下列諸項技術挑戰：

● DSP、網路和無線通訊技術必須整合

● DSP即時編碼和媒體數據流即時解碼

● 無線通訊---訊號源編碼、頻道編碼、接收機設計

● 網路通訊----以LAN/WAN 、或無線電傳輸的新通訊協定，應用於多媒體通訊

● 系統級單晶片（SoC）的開發

● 光訊號交換技術（Optical switching）

● 利用Internet進行晶片設計（圖二）

新創立的小型EDA公司展現生存實力

去年，Intel關閉了它的丹麥分公司Lyngby。12名原屬Lyngby的工程師們於次日就自行創立了他們的公司，稱作FirstMile System，這家公司專門研發可加快上網速度的晶片。由此可見，要創立類似FirstMile System的晶片設計（fabless或chipless）公司似乎並不難。但是，值此全球經濟不景氣之際，造成資金短絀與投資排擠效應，全球新成立的EDA公司和晶片設計公司都很難籌得足夠的資金。因此，購併和合併成為最後的仙丹。不過，其中還是有少數的佼佼著屹立不搖。

探索其原因，新成立的EDA公司所擁有的技術必須夠新穎、有潛力，才能吸引投資。這波不景氣中，受害最重的其實不是新成立的EDA公司，而是比較老一點的EDA公司。它們大多數尚未成為上市公司（IPO），需要再做第三次或第四次增資。因此，它們的經營風險不比新成立的EDA公司低。

HDL、Icinergy、Incentia and Plato都是在2001年才成立的EDA公司，而且它們都能成功地增資。幾家尚未上市的老公司Monterey Design Systems Inc.、Magma Design Automation Inc.,、Innologic Systems Inc.、Coware Inc、Magma、Barcelona Design、 Virage Logic Corp.也都成功地得到創投公司（VC）的青睞。但是，像C Level Design, Inc這種擁有特殊C編譯器（compiler）專利可將C語言轉換成VHDL或Verilog語言的優秀公司卻面臨了財務上的窘境。究其原因有六：

1. 投資者願意在EDA公司創立之初就少量投資，大多不願意在第二次以後的增資中才參與。而且，只要公司業績好，公司創立之初就參與的投資者大多數會繼續投資以後的增資案。

2. 老的EDA公司雖然業績好，可是股價太高，又不願意降低增資的股價，因此讓投資者卻步。

3. 和去年相比，投資者比較願意投資晶片設計、製造、和封裝測試設備公司。因此，對EDA公司產生資金排擠效應。

4. 少數EDA公司的資增是來自大股東的自有財產，它們寧可暫停投資案，也不願意向外界募集。

5. EDA市場不大，何況其小型公司的知名度都不高，很難被廣大的投資者注意。不過，仍然有非常用心的投資者平時就很密切地注視著這個領域。更有從來就不關心這個領域的投資者，突然急切地尋找正在這個領域裡逐漸嶄露頭角的新公司。

6. 少數受投資者青睞的EDA公司是從事「擺置（place）」和「繞線（route）」軟體研發。其它的大多數EDA公司則專注在「實體設計（physical design）」，提供其所需的分析工具；由於從事者眾，技術又相似，因此集資不易。

《圖二　利用Internet進行晶片設計》

結語

EDA工具目前面臨類比IP開發及標準化的問題，兩者的困難度都很高。由於SoC需混合數位和類比訊號，因此這種混合電路的需求日益增加。但是這種混合電路的設計人才卻很缺乏，而且每家廠商的類比電路和混合電路的設計方法都不同，使其標準化更是難上加難。

日前，台積電曾提出打算和合作夥伴將0.1μm製程標準化。這是因為隨著微米製程的細小化，晶圓廠每次必須採購非常昂貴的半導體生產設備。台積電決定將來的0.1μm（含）以下製程，只提供單獨一條生產線，有別於目前行之有年的多條生產線，這將迫使整合裝置製造商（IDM）必須和它合作進行標準化事宜。如果這個標準化工作能夠成功，將有助於EDA介面程式（API）和程式庫（library）的標準化，使目前各家EDA工具無法相容的問題獲得解決。

類比IP開發則有待更多新興的EDA公司投入，以刺激市場競爭，並提供更好的類比IP設計工具。這可能需要四到五年的努力才能見到成效。屆時，SoC的混合電路設計將更符合成本和市場要求。

至於EDA產業一直都無法在國內生根，原因在於：

1. 人才缺乏。

2. 晶圓廠（fab）專注於生產，晶片設計公司（fabless）專注於開發晶片，都無暇兼顧EDA新工具的研發。

3. 國外大廠資源龐大，國內廠商難與之抗衡。

4. 國內軟體公司欠缺軟體和硬體整合與模擬技術，以及數位和類比的混合訊號模擬經驗。

5. 資金缺乏，投資者忽略了EDA產業的潛力。

目前，國內晶片設計業者都是使用國外廠商提供的EDA工具，例如：惠普科技(HP)、益華電腦科技(Cadence)與優網通國際資訊(UniSVR)已在國內推出電子設計自動化(EDA)軟體的租易通(application-on-tap)服務事業。這些工具就像其它套裝軟體一樣，例如：ERP或MRP、甚至微軟的WORD，都存在著東西文化的差異和隔閡，如何開發出符合本國企業文化的本地版EDA工具，將是國內軟體公司未來擴展工程應用市場成功的關鍵。