緣起

當1987年世界第一家晶圓代工廠台灣積體電路公司成立時，就預言整個半導體產業將走向更精細的垂直分工，而不再是由一家公司獨占從設計至光罩、生產製造的所有流程(圖一)。隨著半導體技術快速精進，再加上市場垂直分工的結果，IC設計日益重要，從早期數百個電晶體演變至今天數百萬甚至數千萬個電晶體，設計的複雜度考驗各設計環節的經營者，從軟硬體設備的投資，尋找更好的研發人才，到尋求協力廠商的設計協助，都是為了降低代工成本、提升性能、加速上市時程，以呈現最具市場競爭力的產品。

《圖一　半導體產業供應鏈》

服務需求下的新產業

在產品分工尚不精細的時期，IC設計業者一方面希望能將多數的研發人才用於開發創新產品上，另一方面又苦於必須把人力物力投資在設計的後段製程上；Design Foundry(設計服務代工)的想法於是興起，並且轉為一種專門的服務行業。

Design Foundry初期並無明確定義，泛指專業的IC設計服務公司，只是這樣的公司並不以自己的商標為產品出現於市面上，而是提供客戶IC後段的設計服務。服務內容則以協助客戶IC產品開發為主，包含IC設計流程中的合成、整合、佈局、驗證、模擬以及分析等等(圖二)；由於客戶需求，Design Foundry亦提供已驗證完成的IP元件庫，使客戶能夠快速整合每一個功能模組、加速IC設計。

《圖二　IC設計流程與設計服務》

Design Foundry的產業現況

既然是為了強化IC設計的後段競爭力而興起的產業，Design Foundry提供的服務要比過去的代工模式更有彈性，由於服務是為了符合客戶需求，設計服務內容可以客製化，設計代工業者的製程選擇也必須多樣化。隨著設計複雜度提高，客戶通常只能選一家製造代工廠以特定而且有限的製程開發設計所需之元件資料庫(cell library)、周邊及類比混合訊號之矽智財(IP)，所謂「西瓜靠大邊」，專業設計代工廠也必須選擇一家較具市場優勢的製造代工廠與其共同開發技術。

值得一提的是，一旦只選定一家製造代工廠，在產能吃緊時，製造代工廠往往會調漲晶圓價格，不論是IC設計業或專業設計代工廠都會面臨成本上升、利潤下滑的命運；若業者所設計的產品無市場競爭力，產品缺乏差異化，將很快被市場淘汰。

有趣的是，當市場上都在談論如何掌握核心技術或增加附加價值以長期擁有客戶的時，Design Foundry也開始思考僅做後段設計代工終將面臨利潤下滑的壓力，於是增加IP的品質與數量、引進新的EDA Tool以改善後段設計流程、和客戶一起研究產品規格，以及提供更多更新的設計服務模式等，都變成每家Design Foundry所追尋的目標。

全球Design Foundry檢視

歐美地區

其實專業IC設計服務代工的公司現階段均只有中小型規模，以美國為例，前十大ASIC代工公司多擁有自己專業的半導體製造廠，如IBM、Agere、LSI Logic等結合自有產品與ASIC代工，或者是像KLSI等雖沒有自己的半導體製造廠，但卻擁有自有的專業IC產品；歐盟地區以IP開發為主，有些也結合ASIC設計服務，不過缺乏具代表性的專業IC設計服務代工的公司。在專業技術的研發上，歐美地區的IC設計或設計服務代工都在無線通訊及混合訊號領域有較優越的表現。

另外，歐美地區的IC設計服務代工近幾年更是朝所謂的Platform Solution(系統平台解決方案)邁進，例如Parthus、TTPCom、ARM...等，故其在軟體(如compiler，OS....)或者是整個系統的解決方案都較其他地區來得完整。

日本地區

日本地區也難以尋覓到專業的ASIC設計代工服務公司，即使垂直分工的觀念早在十年前就被廣泛的探討著，但截至目前仍以IDM大廠為主，如Fujitsu、Mitsubishi、Toshiba...等，其IDM廠內有Design Service部門及IP部門，廠外亦設置自有的系統廠。所以這些IDM廠的Design Service部門多以輔助公司內部主流產品為主。

以日本保守的文化特質而言，要開放自有IP或Design Service技術給外界使用，可能較為困難。不過不論是歐、美或日本地區，高品質的服務始終是歷年來唯一不變的宗旨，這一點倒是值得亞洲地區其他國家學習。

韓國地區

韓國半導體產業也是以IDM為主，除了Samsung、合併LG之後的Hynix以外，可尋得之IC設計服務業較少。而且Samsung或Hynix皆有自己的半導體製造廠，以發展記憶體為主，ASIC代工也以嵌入式記憶體為主，純邏輯部分的代工較為少見。

反觀國內，在價格競爭的壓力下，以及世界第一流的專業IC製造代工廠TSMC(台積電)以及UMC(聯電)的領軍下，專業IC設計服務代工的公司得以發展出自己的一片天空。

其他地區

另外還有一塊新興市場蓬勃發展中，即印度與大陸地區，雖然這些地方目前設計代工仍以人力服務為主，但是其提供的服務模式並無特定，可依客戶不同需求而量身訂做。印度的主要客戶為歐美等英語系國家，由於印度發展較早，其能服務的技術難度較高，甚至於幫助客戶解決非IC設計本身的需要，例如軟體的開發，產品的驗證等等。

大陸的服務模式多為元件庫重製、layout等人力成本花費較大的工作，客戶主要都還是為了節省成本考量而選擇大陸公司，雖然外資比重逐年提升，卻因為大陸沒有一個完整的半導體供應鏈出現，其半導體技術仍與世界級有所落差，相對地所能提供的技術能力仍是落後。不過，由於大陸集權式管理，加上政府獎勵0.25微米的晶圓技術開發，當地技術要迎頭趕上並不是不可能。

Design Foundry未來的發展趨勢

台灣以Foundry廠為始，漸漸架構出一條完整的supply chain。目前，由半導體廠衍生出來的後段供應鏈建構較為完善穩固，不論是製造廠、測試廠、封裝廠皆能在成本效益或製造品質上，達到世界一流水準。主要原因是後段供應鏈仍以人力生產、設備投資為主，而過去台灣由中小企業模式建立之製造環境，已培養出不少管理人才並對生產模式十分熟悉。另外再加上群聚效應等因素，往往一條後段供應鏈可創造出15%以上的成本差異。

但在前段的IC設計分工中，則仍有極大的發展空間。以2000年為例，台灣的IC設計業者約達150家，然而大規模的IC設計業者為數依舊不多(例如威盛、瑞昱、聯發、凌陽等)，其餘多為中、小型設計公司。這些中、小型設計公司為了充份應用其發展工具、技術人力等有限資源，已是焦頭爛額，其內部根本難以建構完善的設計流程，故必須倚賴專業設計服務代工公司來協助其縮短產品開發流程，再加上現今SOC設計複雜度逐年增加，超出摩爾定律所預期，以及市面上矽智財的多樣化及汰換的速度增加，如果一味的只靠自己內部開發很難有產品競爭力，故以IC設計服務代工為主的公司地位也漸趨重要，所以說專業設計服務代工公司能有效地強化前段半導體流程，形成分工縝密的支援供應鏈。

不過同樣的問題也發生在專業設計服務代工這個產業中，擴大服務內容、增加IP數量及種類、改善設計流程，以及與製造代工廠、測試廠充分技術合作等，都是縮小成本的重要因素；於是合併、聯盟、再合併、再聯盟這樣的策略一而再、再而三地在半導體產業中上演。

結語

隨著無線寬頻應用的發達，台灣與國際間的距離已經拉近到「零」距離了，事實上，台灣幾乎每家專業設計服務代工公司都早已前進歐美、放眼全球。或許台灣目前所處的優勢是在成本結構上，但台灣所能提供的技術與品質落後歐、美、日卻也是不爭的事實。既然台灣的專業設計服務代工公司想要胸懷天下，就更應該展現出一流的服務水準，技術發展必須鎖定目標、尋求利基市場；以特定IP配合特殊應用以及提供高技術設計門檻為主的ASIC代工為發展方向，已經是大家都意識到並且正在追尋的一種趨勢。

至於市場行銷方面，應該重新檢討現行的合併、聯盟只是手段，策略又在哪裡？市場的常勝軍絕對就是那個領導市場的人，而領導者就是創造者。也許有人說台灣最弱的是行銷，其實個人以為台灣最應該找回的是創造改革的能力。

以IC設計或設計服務而言，我們不應該只是等著歐美公司的技術移轉，二十年前台灣的半導體業是立基於技術移轉、人力移轉，而今天在矽谷的台灣人愈來愈少，技術移轉的投資門檻則愈來愈高，我們是不是該要打破過去的思維，勇於嘗試發展屬於自己、也符合全球市場需要的一流技術？行銷不應該只是對外，行銷更應從內部做起，專業的設計代工公司所應呈現的就是專業化，就是高品質，就是別人難以取代的技術優勢。