IC設計業在IC產業內興起的背景：
1980年代晶圓代工業的興起，提供了FABLESS
IC設計業堀起的溫床。FABLESS的IC設計公司只需專注在產品的研發及銷售，而無需負擔晶圓廠在景氣蕭條時所負擔的龐大設備折舊費用！在IC產業日益擴大的資本設備投入，並以12吋廠為例其約需投入750億美元的建廠資金，及快速變遷的產業環境，未來專業分工的需求將更趨明顯！
IC設計強調創新、產品必需不斷推陳出新，但利潤高也吸引了一些新廠商加入市場。市場型態傾向為不完全競爭市場，廠商在短期內有超額利潤但在長期則必只能賺取合理的報酬，且到時候只有成本最低的廠商得以生存，因此不斷地研發新產品，持續地創造新產品的短期不完全競爭市場，就成以IC設計產業的競爭常態了！
新產品→短期有暴利→各家廠商加入(台灣)→長期合理利潤
了解國際IC設計業的近況！
目前全球共有400多家的IC設計公司
60%在美國22%在台灣，此二大區塊各自有其興盛之主要利基，美國當地IC設計公司蓬勃發展的原因在於規格在當地制定並及早掌握市場的脈動、正因為能夠領先開發出前瞻產品，產品單價高依然有市場。至於台灣，由於專業晶圓代工廠的出現，造就IC設計公司的空間，因此不斷有新興IC設計公司出現，以低價成本切入成熟的市場，取代外國供應商就成了台灣IC設計公司的發展模式。但要成為初期切入市場者才有利潤可期，至多家台灣廠商同步加入競爭後，市場進入長期模式，各家廠商也就只能賺取合理且微薄的利潤了！
圖一、全球IC設計業分布狀況
資料來源：京華投顧
除此之外，IC產業的群聚效應，也是專業分工的IC設計興起的主要原因之一。美國IC產業群聚矽谷加上其創新精神，造就其在規格制定上的優勢地位。台灣上游代工業及下游PC及週邊產業的興盛，加上相較於美國便宜且充沛的工程師資源，也使得台灣IC設計業在Customer
design的領域上有著優勢，這也是台灣IC設計公司所涉入的產品，大都和台灣PC產業出貨量大的商品有著近乎完全相同的領域的原因(如PC及其週邊及消費性IC)！
由上可知台灣的IC設計業的興起和IC產業整体的上下游專業分工的興盛有極為密切的關連！在找尋台灣IC設計產業的前景上，上游代工製程技術能力及下游產業興盛所帶來的引申需求，將是我們關切的主題！
觀察全球前十大FABLESS了解目前市場需求的趨勢：
表一、1999年全球前十大FABLESS公司
|
排名 |
公司 |
主要領域 |
營收 |
毛利率 |
營益率 |
|
1 |
Qualcomm |
Wireless |
3937 |
3348 |
36.8% |
10.3% |
|
2 |
ATI |
Graphics |
1254 |
782 |
36.5% |
12.8% |
|
3 |
Xilinx |
PLD |
1021 |
662 |
62.4% |
32.0% |
|
4 |
Altera |
PLD |
836 |
654 |
63.9% |
36.6% |
|
5 |
Cirrus Logic |
Multimedia |
564 |
628 |
38.0% |
2.3% |
|
6 |
Broadcom |
Network |
518 |
216 |
59.5% |
27.6% |
|
7 |
Nvidia |
Graphics |
374 |
158 |
37.2% |
14.4% |
|
8 |
VIA |
Chipset |
362 |
189 |
34.0% |
14.6% |
|
9 |
SiS |
Chipset |
348 |
206 |
34.8% |
14.5% |
|
10 |
Lattice |
PLD |
323 |
206 |
59.9% |
24.5% |
資料來源：ITIS July 2000、京華投顧整理
觀察上表格中前十大的產品領域，首先我們注意到其中並無CPU及Memory IC
廠商，此和IC設計公司所處的市場特性有關：市場變化大、技術需具有一定的密集度。而記憶体IC規格較為一致，設計技術重點在於LAY OUT，和IC
設計公司所強調的機動性優勢不同，且營運上往往需要量大以爭取競爭優勢，通常需要自有晶圓廠配合，故此方向不適用於IC設計公司的發展，但其技術如Embeded
Memory 卻是需要的！而CPU的產品設計技術及製程技術門檻極高，自有晶圓廠仍是較理想的發展模式，故CPU及Memory
IC並不在十大IC設計公司之列！
此外我們認為有幾個發展的趨勢是值得注意及長期觀察的? 3G的Wireless規格帶來豐厚的利潤‚
PLD有取代ASIC的市場企圖ƒ 多媒体消費產品毛利率下降，台灣正努力瓜代其市場„
繪圖卡毛利率下降，但由於繪圖晶片是在執行速度僅次於處理器的半導体元件，內部電晶体數更是超越CPU，台灣在技術上無切入空間！
毛利率的下降僅提供晶圓代工切入點！代工訂單普遍下在台積電(TSMC)及聯電(UMC)，那台灣的IC設計有什麼優勢呢？
研究員認為外國廠的營業費用率大都在25~30%之間，台灣只要20%左右，這是台灣切入市場的立足點。
此外，由於不委外代工的產品就必需是技術性高的產品，才得以保有競爭力！這也是為什麼IDM廠必須釋出訂單，卻又可以為保持技術與製程上的競爭，並不會將重點產品採取委外代工的原因，委外代工者多為不具關鍵技術以及獲利不佳的產品，也就是說代工廠可以填補產能，卻不會在利潤上有太大的進展！
台灣的IC設計產業現況：
國內目前有127家IC設計公司、8家晶圓材枓公司、5家光罩公司、21家晶圓製造公司、42家封裝公司、33家測試公司、12家導線架生產廠商。我國上下游的專業分工規模是除美、日以外的各國所難以比美的，這也提供了IC設計公司在台灣堀起的條件！127家IC設計內有98家的專業IC設計公司，其餘則涵蓋系統公司的設計部門，外商在台設計部門，晶圓廠的ASIC部門。
表二、台灣IC產業產值 單位：億台幣
| |
96 |
97 |
98 |
99 |
99/98 |
比重 |
|
設計業 |
218 |
363 |
469 |
742 |
58.2% |
17.5% |
|
製造業 |
1256 |
1532 |
1694 |
2649 |
56.4% |
62.5% |
|
封裝業 |
358 |
478 |
540 |
659 |
22.0% |
15.6% |
|
測試業 |
50 |
106 |
131 |
185 |
41.2% |
4.3% |
|
總產值 |
1882 |
2479 |
2834 |
4235 |
49.4% |
100% |
資料來源：ITIS
IC設計在99年比重為17.5%，首度超越封裝業，99年成長率為58.2%也是所有分類中成長性最大的子產業。
目前國內IC產品十足地具有價格競爭力，並產品研發能力足，品質快速提昇，因此99年IC進品產品的替代率大幅提升，自給率由98年的22%大幅提昇至31%，IC設計業在去年有58%的產值成長，在IC設計業中最為亮眼！
表三、1999年台灣前十大FABLESS公司
|
排名 |
公司 |
主要領域 |
營收 |
毛利率 |
營益率 |
|
99 |
98 |
|
1 |
威盛 |
PC晶片組 |
11,245 |
5,888 |
34.4% |
21.3% |
|
2 |
矽統 |
PC晶片組 |
10,840 |
6,402 |
35.9% |
15.7% |
|
3 |
聯發 |
CD/DVD IC |
5659 |
2802 |
42.8% |
29.7% |
|
4 |
凌陽 |
消費性IC |
4,171 |
2,707 |
45.8% |
31.5% |
|
5 |
揚智 |
PC晶片組 |
4,006 |
3,610 |
33.1% |
9.6% |
|
6 |
盛群 |
消費性IC |
3637 |
132 |
28.0% |
9.0% |
|
7 |
矽成 |
Memory IC |
3533 |
1136 |
16.2% |
7.1% |
|
8 |
瑞昱 |
網路IC |
3,197 |
2,130 |
41.2% |
24.6% |
|
9 |
聯詠 |
消費性IC |
|
2414 |
34.7%* |
15.1%* |
|
10 |
義隆 |
消費性IC |
2,556 |
1,672 |
44.3% |
27.6% |
資料來源：ITIS April 2000、京華投顧整理 *為1998年資料
考慮群聚效應，加上晶圓代工的支持具有低成本及貼近市場的特性，造就我IC設計業在消費性IC及PC類IC的領域興起。PC主機板養大了威盛、矽統及揚智，CD-ROM及DVD-ROM養大了聯發
、消費性
IC狀大了凌揚、義隆，網路卡撐起了瑞昱，監視器養大了偉詮。觀察IC設計業宜由下往上思考，未來的LCD、IA、手機在台灣的蓬勃發展所帶動的IC設計業的發展將是未來選股的指標之一。
※補充4家未上市IC設計公司資料：
- 聯詠：通訊晶片、LCD Driver IC
- 盛群：消費性IC為主，以MCU為主軸，應用在通訊電腦周邊及3C產品。TFT-LCD Driver IC
9月開始出貨，和韓國廠商共同開發，也下單在韓國，今年SALES50E，EPS4元
- 聯發：以DVD晶片為主。
- 矽成：SRAM…等記憶体。
IC大環境的需求：
圖二、全球半導体需求狀況
資料來源：Dataquest 00
根據Dataquest統計，99年全球半導体應用市場為1581億美元，其中前三大的需求領域為資料處理用IC、通訊用IC及消費性IC其比重如上圖。資料處理IC中，PC及其相關產品約佔73%，故PC在全体半導体需求上仍高達35%，仍然是影響半導体需求的主要力量。
PC市場的趨勢：00~03(+12%)
表四、資料處理用IC 00~03需求成長預估
| |
智慧卡 |
監視器 |
光碟機 |
主機板 |
記憶卡 |
資料處理 |
|
成長率 |
35% |
16% |
16% |
15% |
22% |
12% |
資料來源：Dataquest 00
PC成長率逐年遞減：根據US
Bancorp分析，全球PC出貨成長率將逐年遞減，從99年22%滑落至00年的17.7%、01年更將滑落至8%左右。主要市場的逐漸飽和及Windows
2000對市場的刺激不如預期所致。但94年半導体產品在PC出貨佔5成以上，但到99年已下降至35%，網路通訊產品則上揚至25%，PC主導半導体需求的情勢已逐漸因組成結構的改變而淡化！整体市場中值得注意的是目前佔資料處理中比重僅0.4%的智慧卡，未來3年複合成長高達35%，是成長性最大的項目。
※小結：台灣IC設計在PC的著墨將減少，成長幅度減緩，競爭將加鉅！
通訊市場的趨勢：00~03(+16%)
圖三、全球手機市場成長率
資料來源：Dataquest 00/04
行動通訊佔通訊IC比重約43%，是通訊IC中最重要的部份，00~03成長率為15%，有線通訊則僅佔2%，00~03成長率為11%。可以預期的手機市場的成長雖然在未來仍可保有正向的成長但基於下列三項理由：主要電信市場自由化已告一段落多數主要市場的普及率已拉高98/99年全球經濟成長大落差難以再現。是以預期全球手機市場進入成長趨緩期，但局部市場如大陸、印度、巴西等地區在01~02年間將是成長的巔峰期！
表五、2G、2.5G&3G手機的市場比重
|
|
99 |
00 |
01 |
02 |
03 |
04 |
|
2G |
100% |
100% |
99% |
98% |
94% |
91% |
|
2.5&3G |
0% |
0% |
1% |
2% |
6% |
9% |
資料來源：Dataquest 00/02
雖然2.5G&3G手機市場預期可由01年338萬台持續增加到04年的9285萬台，未來市場仍以GSM電話為主，可維持在9成以上的市佔率！
值得注意的是未來手機將更著重在上網、彩色面板、影像傳輸、無線傳輸、GPS…等功能的附加，因此對各項IC如：CPU、DSP、LCD
Driver IC、CMOS Sensor、RF IC、Flash、SRAM、GPS IC…等需求將日漸增加！
※小結：未來手機相關IC是台灣IC設計產業不可錯過的一環，尤其近期仍有巨幅成長潛力的中國大陸市場，台灣手機組裝業皆已進駐，對台灣IC設計業進入此一領域已立下基礎，預計可循群聚模式在此一領域有發展的利基！
消費性IC趨勢：00~03(+12%)
表六、消費性IC 00~03需求成長預估
| |
TV+STB |
GAMES |
Camcorder |
DVD |
D.Camera |
|
比重 |
20% |
9% |
7% |
2% |
1% |
|
成長率 |
7% |
5% |
25% |
37% |
20% |
資料來源：Dataquest 00
消費性IC在比重及在未來成長的趨勢來看，重點趨勢皆在於數位電子商品，如左列各項產品等，這也是未來IA興盛的趨勢所在！消費性IC在未來數年佔整体IC比重大致仍會維持在13%左右，但其內部組成結構預料IA相關比重將日趨重要。並由於成本的考量在消費性IC上將更為明顯，且產品SOC在技術困難度相較於其他領域為低，是以SOC的競爭壓力在本領域將更為迫切！
※小結：舊日TOY式的消費性IC市場成長將極為有限，且競爭將日趨激烈，獲利較以往相形困難！IA及數位電子產品才是未來消費性IC競爭利基之所在，台灣大部份IC設計公司的轉型有其迫切之處！SOC的趨勢是考量技術之所在！
未來影響IC設計業動向之重大變遷：
- 行動通訊在IC設計的發展趨勢！
- IA市場(消費性IC)對IC設計的影響！
- SOC對IC設計的影響(輕薄短小)！
行動通訊在IC設計的發展趨勢！
表七、手機內半導体的整合趨勢
| |
92 |
94 |
96 |
98 |
00 |
|
基頻 |
6~7顆IC |
5~6顆IC |
3~5顆IC |
3顆IC |
1~2顆IC |
|
記憶体 |
多顆 |
4顆 |
3顆 |
2~3顆 |
2顆FLASH及SRAM |
|
RF/IF |
Discrete>150 |
IC8~9、D50~75 |
IC4~7、D30~60 |
IC4~7、D20~25 |
IC4~5、D10~15 |
|
PA |
非單石式PA |
混合式PA |
模組及單石式PA |
模組及單石式PA |
1~2顆PA模組 |
|
平均半導体成本 |
175美元 |
125美元 |
92美元 |
59美元 |
38美元 |
|
手機平均
出廠價 |
750美元 |
504美元 |
355美元 |
221美元 |
138美元 |
資料來源：DATAQUEST(00/04)
手機內部晶片結構：分成RF、IF、BB及Digital四部份：未來BB及Digital有可能會合併，是台灣可以切入的領域。
BB和Digital：
圖四、手機IC成本比重圖
資料來源：IC Insight
隨著手機市場競爭日趨激烈，手機價格面臨下調競爭壓力，目前佔手機成本仍達28%的半導体成本，遂存在IC設計業的努力的空間，由上表也可清楚看出晶片整合的趨勢。以台灣IC設計人材偏重數位技術來看，目前最具切入空間的領域在於BB、Digital及BB/Digital整合晶片的研發。
RF/IF IC：
RF內的PA市場由於功率大，目前技術上以矽材料為主的CMOS製程尚無解決方案，因此市場預計仍是GaAs的天下。SiGe材料由於具低雜訊的優勢，因此在LNA/Mixer及Transceiver市場的產值也有拉昇的情形，但整体來看以CMOS的解決方案在未來的市場成長幅度仍是最大，預估可持續維持在7成的市場。台灣IC產業在此一領域的努力上，晶圓代工業的環節上目前台積電在BiCMOS及CMOS都已可提供製程服務，聯電欲發展0.18μm的CMOS製程，目前未有成功的消息出現！但由於RF/IF
IC技術屬Analog的領域，國內人材缺乏，IC設計業者在此發展面臨困難，目前各廠家並無獨力研發的能力。目前進度較快的是工研院電通所的RF IC已經TAPE
OUT，近期將進入除錯及測試的階段，電通所採0.25μmCMOS製程，成本較BiCMOS為低，其技轉是目前IC設計公司爭取的對象。
表八、RF IC代工服務廠概況
|
代工業者 |
說明 |
|
Lucent |
本身具有Bipolar製程，砷化鎵產品由TriQuient提供。 |
|
IBM |
與Analog Device簽訂BiCMOS代工合約。提供4種無線通訊IC。 |
|
Chartered |
以0.8μm BiCMOS製程進入代工行列。 |
|
TSMC |
具BiCMOS的能力，現研發CMOS製程，0.25μm已在近期成功。 |
|
OrBit |
BiCMOS，生產自有產品及代工服務。 |
|
Asahi Kasei |
提供CMOS製程的RF IC。 |
|
Fujitsu, Japan |
提供BiCMOS製程的代工服務。 |
|
Newport Wafer Fab |
具有BiCMOS製程能力。 |
|
Allied Signal |
生產CMOS製程的微波通訊產品，並提供代工服務！ |
資料來源：電子工業週刊
※小結：由於手機市場仍有成長空間，以GSM來看技術上已日趨成熟，在成本的壓力下，大廠Outsourcing的比重也日益提高，帶動了台灣手機代工產業的日益興盛，在上下游產業的支援條件都已日趨成熟，切入此一領域是台灣IC設計業一項新興的課題，其中又以BB及Digital的部份台灣廠商較有競爭優勢，也是產值較大的一環，值得介入。而隨著RF
IC在CMOS的製程已具有商轉的能力，下一波台灣IC設計業的發展主流產品上，RF IC也將是不可或缺的要角之一。
IA市場(消費性IC)對IC設計的影響！
隨著網路時代的來臨，尋求更便捷更人性化的上網介面一直是資訊家電努力的課題，在上網已成必然的需求下，未來的爭議就在於合適的上網的地點在那?：書房(PC)、廚房(冰箱、微波爐)或是在客廳(STB、DTV)！
IA的定義：一般IA產品是指PC以外，具備有連網功能的產品，舉凡個人數位助理，數位互動式電視、視訊轉換器、銷售點系統POS(收銀機)等皆是，由於其與PC相較，在使用上更形便利，因而被認為將具備高度的市場成長性！
IA產品的特性，價格將是第一考量、其次在於便利性、最終則在於其性能與外觀，因此壓低成本結合目前已有的生活機能強調穩定性及輕薄短小…等述求將是未來對廠商最大的挑戰，目前在結合生活機能上，最方便的解決方案則是STB(SET
TOP BOX視訊轉換器)。
表九、STB所需半導体元件
|
元件 |
功能 |
|
CPU |
資料運算 |
|
繪圖晶片 |
提供簡易圖形使用介面 |
|
記憶体 |
資料儲存 |
|
條件存取(CA) |
網路互動 |
|
輸出入介面 |
不同介面的連接如USB |
|
射頻與網路 |
連接訊息來源 |
從IC設計業的角度來看，STB是一值得切入的市場，那麼STB需要那些半導体元件呢？(參看表九)
由於STB在處理網路訊息上需和目前軟体平台相連，因此需要等同於低偕PC級的CPU，一般所使用的微處理器並無法勝任STB的負荷！而在所有STB的元件中以CPU的複雜度為最高，也即若能敲定CPU規格，STB產品推出的時程也就相去不遠了！目前IA處理器市場加入的有Intel、AMD、NS、MS、SONY、RISE、VIA…等。Intel的處理器架構在00年底推出，代號Xscale擬和LG合作，考量點是技術。AMD則將推出能和晶片組整合的內嵌式CPU『Elan400』，目前已有Home
PNA用的晶片，價格約在35~40美元，市售良好。NS現有STB用處理器『Geode』，並正開發單晶片解決方案。MS擬和東芝開發應用在結合數位影像錄製、互動式電視、連網的晶片。SONY擬開發數位電視、數位影像及可攜式產品。RISE提供舊有的處理器供義隆及矽統使用！VIA計劃中，但規格仍未公布，時程仍遠。
國內發展上動作較快的有下列三家：
SiS的550晶片(如下，266MHz，00/Q4推採RISE處理器(266MHZ)、結合南北橋、2D繪圖、網路卡控制晶片，將採0.18μm自有8吋廠生產，價格約30~40美元間(注意有多一個處理器)，義隆在9月中宣布採用RISE的處理器，配合其發展出的無線藍芽模組WIRELESS，將進軍STB市場。VIA將推出代號Mathew的CPU(可能同Intel但規格未公布)，未來市場將瞄準IA市場。
在其他的半導体元件上，繪圖晶片有整合入CPU的趨勢，記憶体也多使用Embeded Memory
的技術和其他晶片整合，另仍需要網路晶片、RF晶片、輸出入介面及CA，相對而言其技術層次較CPU為易，然而未來以SOC來降低成本的趨勢下，掌握所有的元件技術仍是不可缺少的前題，未來其他各家IC設計公司若欲切入此一領域，除CPU需找到合作廠商外，考量既有元件競爭齊全度優勢並評估自力研發或購併他家元件技術的成本，將是決定是否得以瓜分IA大餅的重要因素！
目前國內另有凌陽及揚智有進軍STB的計劃，唯CPU規格仍未確定。
SOC對IC設計的影響！
由上列各項討論，可以了解到不論是行動通訊或是IA產品仍至PC產品上的各項晶片，成本的考量是市場競爭勝出的關鍵！而其中最佳的解決方案即是SOC的趨勢！
首先以DVD及STB的內部晶片為例，說明其內含IP之技術。並整理出SOC的關鍵設計元素技術：處理器(CPU、MCU)、Embeded
Memory 、類比/混合訊號區塊(RF/IF、DSP)、輸出/入結構(WIRELESS、USB)、匯流排/電力/時鐘(CHIPSET)、其他(GRAPHIC
IC CODEC)。
以往IC設計公司的興起多依賴單一技術的優勢而佔有市場，而隨著產品的日趨複雜及SOC的趨勢，未來的IC設計公司在技術的研發上將日益求廣，以威盛為例，其在原有的CHIPSET外，又發展CPU、GRAPHIC，並正尋覓購併具有藍芽技術的公司。此一迫切性現仍未仍到達生死存亡的關鍵，但技術領先廠商將逐漸拉大其差距，並在購併技術及研發支出的增加下資本膨脹，形成未來廠商的進入障礙，台灣消費性IC設計公司群起林立的情形在未來將不復見！
表十、IC設計公司未來競爭力評斷表
| |
未來競爭力 |
現有競爭力 |
|
通訊 |
IA產品 |
SOC規劃 |
RF |
現有主流產品 |
|
威盛 |
佈局中 |
有 |
有 |
無 |
CHIPSET 優 |
|
矽統 |
有 |
有 |
有 |
無 |
CHIPSET 佳 |
|
揚智 |
無 |
無 |
有 |
無 |
CHIPSET 佳 |
|
凌陽 |
無 |
佈局中 |
有 |
無 |
多媒体IC 優 |
|
瑞昱 |
有 |
無 |
有 |
無 |
網路IC 佳 |
|
義隆 |
有 |
有 |
有 |
無 |
Caller ID IC 佳 |
|
偉詮 |
無 |
無 |
無 |
無 |
監視器IC 佳 |
|
立生 |
無 |
無 |
無 |
無 |
EEPROM及HALL 劣 |
|
銓創 |
無 |
無 |
無 |
無 |
SRAM 佳 |
註：佈局中：表有此目標。有：表有明確方向與計劃！
總結
考量未來優勢產業的評斷標準：具有群聚效應，下游產業已多有台灣廠商切入，上游代工製程已可充分支援的產品領域：
- 新成長市場：LCD、IA、手機、無線通訊、消費性(多媒体)(台灣正在切入仍無主流廠商)(優)
- 成熟市場：網路卡、MONITOR，CALLER ID(台灣正在切入，有主流廠商，但其他台灣廠商正伺機而動)(佳)
- 較無成長性市場：如消費性TOY型商品、HALL IC(劣)
未來長期發展方向明確且符合趨勢潮流的為：威盛、矽統、凌陽、瑞昱、義隆。
