IC設計台灣矽島的下一個築夢聖殿

2001.04.01 by
王盈勛
IC設計台灣矽島的下一個築夢聖殿
公元2000年,台灣一百多家IC設計公司創造了1000億新台幣的營業額,產值僅次於美國,居世界第二位。過去,台灣有過許多世界第一,從雨傘、製...

公元2000年,台灣一百多家IC設計公司創造了1000億新台幣的營業額,產值僅次於美國,居世界第二位。過去,台灣有過許多世界第一,從雨傘、製鞋、監視器、掃描器到個人電腦,無一不是見證著台灣的經濟發展歷程。但是這樣的第一,既是台灣驕傲的標竿,卻也是台灣產業轉型難以超越的包袱——唯量是問,價格取勝。
快速成長到世界第二位的IC設計產業,宣示的則是台灣知識型經濟的黎明曙光。聯發科技董事長蔡明介認為,台灣IC設計公司的成功之處,並不在於家數多寡,而是在於每一家企業都能成為特定領域的領導者。
以台灣1999年的前十大IC設計公司為例,產品平均毛利率35.6%,與世界級科技大廠相較毫不遜色,生產網路卡晶片的瑞昱,全球市場佔有率58%,義隆的Call ID全球市場佔有率更達七成,威盛在晶片組市場的佔有率也達到五成以上。台灣的IC設計公司,不僅第一,更是世界級。

**種子部隊赴美受訓

** 在台灣,大家耳熟能詳的半導體故事,是26年前經濟部長孫運璿鼎力支持,由工研院電子所遴選一批工程師赴美國RCA公司受訓,開啟台灣半導體製造及設計技術之始。
目前這個團隊目前在半導體界官拜董事長、總經理者,不下十餘人,而當初工程師群分為製程技術、產品開發及晶圓廠設施三小組,其中產品開發小組是由現任華邦副董事長楊丁元領軍。
這群工程師在RCA受訓回到台灣後,第一顆開發出來的產品,是空飄大陸汽球用的IC。參與這顆IC開發的業界大老回憶,最初依照軍方開的要求,是希望內裝對大陸同胞文宣品的汽球,從金門或馬祖釋放後,經過相當的時間、距離、高度等條件,可以自動引爆汽球,將文宣品灑落在事先設定的區域。
經過數個月產品開發,空飄汽球IC順利由電子所生產、交貨給國防部。不料,這些初學IC設計的年輕人,萬事俱備卻忘記考慮汽球升空後,因為高度漸增而溫度漸減的效應,在高空溫度下降至零度,IC完全無法作用,這顆IC遂成為台灣IC設計第一顆失敗之作。

**從軍用轉為商業用途

** 創業作的失敗,並未阻斷了台灣的IC設計產業之路。1983年,台灣第一家IC設計公司誕生,從工研院電子所自立門戶的王國肇成立了太欣半導體。此後一直到1990年,工研院電子所便成為一家家台灣IC設計公司的人才庫。例如:以郭正忠、黃洲杰為首的團隊成立矽統,又於2年後成立凌陽科技,工研院企劃組長林錫銘成立偉詮電子,以及瑞昱半導體的成立等,都是工研院電子所IC設計人才為班底的組合。
1983至1990年間在台灣成立的IC設計公司,與當時台灣晶圓製造產業開始興起極有關聯。雖然標榜專業晶圓代工製造的台積電是在1987年成立,不過聯電在1980年成立後,在竹科內設立五吋晶圓廠,除了生產聯電本身設計的IC外,也「兼差」晶圓代工,成為台灣早期IC設計公司下單的主要對象。
在國外學有專精的IC設計人才大批回台灣成立公司,從1990年開始蔚為風潮。例如IBM的湯宇方成立民生、盧超群成立鈺創、莊人川與吳欽智成立揚智,以及自英特爾返國的劉曉明回台擔任矽統總經理,將產品策略由消費性電子轉為電腦晶片組。使得台灣IC設計公司的風貌,不再是全然以消費性電子為主,開始投入電腦主機板及週邊設備各種應用IC設計。

**新公司陸續成立
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觀察台灣IC設計公司產品類別的變化,其實與國外大廠資訊系統產品大量赴台尋找OEM夥伴的現象密不可分。1980年代以玩具、電話機為主要應用的台灣IC設計業者,自1990年代起,因台灣一家家主機板廠的接單量漸增,主機板上除了CPU以外的各種邏輯IC,都成為台灣廠商投入的產品領域。
1995年之後,智邦、友訊等網路設備製造業者開始茁壯,應用在網路設備上的IC又成為設計公司致力投入的市場,近3年來,傳輸速度Megabit等級的路由器、集線器內控制晶片,已是台灣設計公司的天下,Gigabit級的網路設備內的各項晶片,卻是台灣業者看得到卻吃不到的大餅。
1998年之後,海外大廠的無線通訊系統產品開始在台灣下單製造,特別是手機內用的各類晶片,也成為台灣IC設計公司競逐的領域。去年台灣十大IC設計公司排名中,以記憶體為主的業者幾乎都受惠於手機內低功率記憶體的需求大增,而出現營業額倍數以上的成長。
這種追隨台灣OEM資訊產品主流,而變化口味的IC設計產品趨勢,說明了台灣IC設計產業扮演跟隨者的特色,反而成為保本獲利的基礎。因為不必負擔開創者的風險與成本,集中火力在最短時間內達成目標,成為台灣IC設計業者的優勢地位。
除了跟隨者的特質,晶圓代工廠由台灣首創並成長茁壯,也是帶動IC設計產業在台灣蓬勃發展的動力之一。

**晶圓代工拉起成長曲線
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其實晶圓代工廠與IC設計客戶之間的關係,箇中三味微妙無比。在1999年下半年至去年夏天的這段時間,若是與威盛以外的任何一家台灣IC設計公司企業主聊起來,或多或少都會抱怨搶不到產能的窘境,或是任由代工晶圓廠調漲價格的無奈。甚至少部份IC設計公司,還會將代工產能不易爭取,列為無法達成年度財務預測的主要原因之一。
根據工研院ITIS計畫的產業分析報告指出,2000年台灣IC設計公司在國內下單的比例有下降之勢。1999年時,全台灣IC設計業者將91.2%的產品下單在台灣晶圓廠,但去年這個數字降至83.6%。而這些在國內找不到產能的IC設計公司,去年下單量大幅增加的海外晶圓代工廠,並非新加坡的特許,而是韓國及美國的「兼差」晶圓廠。
工研院ITIS計畫也在今年提出統計數字,過去3年來台灣IC設計公司的每名員工平均產值,高出晶圓製造產業一大截。在1998年時,IC設計業是晶圓製造業的一倍,1999年及2000年晶圓代工景氣回升,但晶圓製造業平均員工產值仍僅為IC設計的2/3。
台灣IC設計發展至今,總廠商數增加的幅度也非半導體上、下游其它領域可比擬。這種現象與IC設計工程師普遍具有較「桀驁不馴自視甚高」的個性有關。

**優秀人才不斷自立門戶
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過去10年來,每年每季都可聽聞某大半導體公司或財團法人研究機構內,又有一批五到二十人不等的團隊,要出來自立門戶的消息傳開。於是,五人、十人的工程師群,就在竹科四周或台北市中心的巷子內,租下一間三房兩廳的民宅權充辦公室,裝設起工作站就開始投入產品開發。三、五年後,這家公司可能營業額大幅成長,繼而股票上市成為新秀績優股,但也可能固守小而美的規模,繼續以不到二十人的規模開發利基型產品。
IC設計產業的產業特性,也是IC設計產業得以在台灣開花結果的重要因素。設計業硬體設備投資有限,資金進入障礙不高,台灣人又有愛冒險、愛創業的民族性格,以知識腦力為主要的競爭力來源的IC設計產業,正是個人創業者一展身手的絕佳舞台。
近幾年全球IC設計產業最主要的趨勢變化,在於產品分佈已由過去以PC資訊產品為單一主流,逐步往網路、通訊市場擴散。以全球前十大IC設計公司為例,排名第三的通訊晶片廠商Broadcom、排名第五的CDMA手機晶片廠商Qualcomm、及排名第八的PMC-Sierra都是以網路或無線通訊領域為主的公司。

**開發PC以外的應用

** 反觀台灣的IC設計產業,去年產出仍有65.6%是集中在資訊相關的產品上,通訊相關產品則僅佔15.6%。因此,對國內IC設計業者而言,如何開發個人電腦以外產品的應用,將是未來台灣的IC設計產業業者必須努力的方向。
此外,隨著PC和IA產品的產品生命週期愈來愈短,如何運用矽智權(SIP)來加快產品開發速度、縮短產品上市時間也就成為IC設計公司重要的致勝關鍵,像列名去年全球第一大IC設計公司的智霖(Xilinx)、第二大的Altera和第十大的Lattice便均屬這一類的公司。
產業創新,經常被視為台灣難以跨越的鴻溝;原地踏步,勢必看不到台灣的未來。IC設計產業,則是建築在台灣厚實的半導體工業基礎之上,得以邁步向前的台灣明日之星。

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