账号:
密码:
最新动态
产业快讯
CTIMES / 文章 /
IC设计产业发展漫谈
 

【作者: 柯雅方】2001年09月01日 星期六

浏览人次:【14832】

大多数的人以为半导体和IC产品之间是划上等号的,其实两者之间并不全然相同。所谓的IC,泛指以矽为本体所制造出来之产品;举例来说,现今的热门话题「砷化镓」就是一种半导体,但却不属于IC产品。 IC产品的应用领域极为广泛,产品亦十分多样化,涵盖了资讯、通讯及消费等领域。整体来说,IC产品产值占整个半导体产业总产值的90%,为半导体产​​业产品之最大宗。


而以功能来分,我们通常将IC产品大略分成记忆体(Memory IC),又分为挥发性及非挥发性产品,如DRAM、SRAM、Mask ROM、EPROM、EEPROM及Flash等;微元件,包含微处理器(MPU)、微控制器(MCU)、微周边器(MPR)及数位讯号处理器(DSP)等都在微元件的范畴中;逻辑IC(Logic IC),例如特殊应用积体电路ASIC及特殊应用标准产品ASSP;类比IC(Analog IC),其主要产品为线性Liner及混合讯号等​​(图一)。



《图一 IC产品分类》
《图一 IC产品分类》

IC设计流程简介

假设今天我们要研发一颗IC,首先必须决定IC的规格,像是USB2.0或IEEE1394等。接下来针对此单一规格模组组块,开始进行电路设计的工作。最后再将各个单一功能的模组加以整合,并做相关测试动作,在发现问题、解决问题之后,才真正做出成品来。一般来说,我们将IC设计分为功能描述、逻辑设计、电路模拟及电路布局四个主要流程(图二)。


功能描述

要完成一个完整的IC,首先必须对此一晶片做完整的功能描述;假设要完成一个电脑CPU的晶片设计,工程师就得要将CPU所需处理的功能函数做一完整的描述。


逻辑设计

此项步骤主要是利用既有的基本逻辑单元,来确定满足逻辑要求条件下的逻辑构成。而这些基本的逻辑单元可以是及闸(And Gate)、或闸(Or Gate)和皆非闸(Nor Gate)等基本闸单元。


电路模拟

待逻辑设计完成之后,接着要将每一个逻辑单元,转化成实际的电路元件符号,再依这些元件符号转化成电路分析模拟程式;并利用如HSPICE等模拟软体,检查其模拟结果是否符合工程师的需求。


电路布局

这个步骤主要是作为电路分析及半导体制程的中间桥梁,也就是将我们在制程上所会利​​用到的电路设计,在欲出光罩(Mask)的这个时候画出来,即为电路布局。简单来说,就是转换动作的参数。


《图二 IC设计主要流程》
《图二 IC设计主要流程》

设计技术的发展趋势

IP为什么兴起?

举一个有趣的例子,我们将IP譬喻为面条,如果加入牛肉汤,就变成一碗牛肉面;如果加入的是肉骨茶汤,则会成为一碗肉骨茶面,IP就是这样的一个产品。而在IC设计领域里,我们通常称之为矽智产、智材权组块或智慧财产权等,具有可重复使用及关键性单元二大主要特质。


近年来,IP逐渐崭露头角,专门提供IP的设计服务(Design Service)厂商相对继之而起;追究最主要的原因,就在于制程技术的进步。在IC制程技术不断精进的影响下,许多业者对于发展系统单晶片(SoC)显得兴致勃勃;而系统单晶片的研发,相对也需要更精密的设计方法来给予辅助。


然而高度整合技术所需耗费的成本当然较高,于是业者在面临成本压力、研发趋势及人才取得的多重考量之下,遂造成了IC设计服务业的兴起。国内的IC设计服务业者如智原、创意、巨友、科雅及源捷等也赶在此波热潮之下,积极切入市场,意欲强食此块商机蓬勃的市场大饼。


对于目前竞争激烈的IP设计服务市场,建议业者可朝下列两个方向多加着墨,一是发展本身为专精的多媒体厂商,如DSC、PC Camera或Scanner的关键零组件IC设计服务。主要是考量现今的多媒体发展日益风行,使用者对于此类产品的要求越来越高,业者若能了解消费者的真正需求,正中下怀,就等于掌握了主要市场。


另一可行的方向则是发展本身为整合元件制造商(IDM)或系统厂商,如Alcatel、NEC或Toshiba等厂商。 IC设计服务业者在面临强大竞争压力的环境下,如能将本身发展为全方位的业者,所具有的竞争优势自然相对提高;此外,亦可采取策略联盟的方式,委托外包公司本身较弱的部分,借以提高企业本身的竞争条件。


SoC趋势风潮

目前各家业者已纷纷投入整合型系统单晶片的研发行列中。但因其发展之所得成果并不如预期,因此仍是许多业者亟待努力的目标。发展SoC最重要的是面积和量率的考量,如何研发出小面积、高良率的IC,业者仍在苦思解决之道。而各单一模组相结合所必须面临的效能最佳化问题,更是门槛极高的关键点;尤其在类比与数位的相互配合方面,对业者来说将是极大的挑战。


《图三 台湾IC设计主要利基》
《图三 台湾IC设计主要利基》

台湾IC设计业者的崛起模式

海外学人归国发展和本土离职员工自行创业,是台湾IC设计业崛起的主要模式。在不断发展技术引进外来产业、海外总公司持续研发新产品、委托台湾分公司代工借以降低成本的循环下,台湾关键IC的市场遂渐渐扩大。对于台湾的IC设计业者而言,主要的利基点在于台湾本身晶圆设计制造的坚强实力,以及过内资本市场的交易投资活络等(图三)。


而面对产业西移大陆,IC设计业是否会遭到波及?现在仍无法做出论断。以目前两岸的发展现况来看,大陆的IC设计业显然还需一段时间的酝酿;台湾业者不妨由另一方面想,当作是本土战力的加强驱使竞争版图扩张。对于台湾业者来说,反而将是一种大利多的情况。


对于台湾IC设计业者来说,当前最重要的课题在于厘清公司本身产品的定位及发展方向。并针对未来趋势作一详细的分析,研发出符合市场需求的产品,自然就能夺得市场宝座​​。面对逐渐成形的专业分工环境,业者也必须明白自己的目标为何、是否合乎市场发展;方能集中攻势,切入主要市场,抢得最大商机。


---本文口述者现任职于大华证券---


相关文章
Arduino 摄影串流:DIY 简易操作步骤
2GB、50美元!第五代树莓派降规降价
轻触开关中电力高度与电力行程对比
对整合式工厂自动化采取全面性作法
确保机器人的安全未来:资安的角色
comments powered by Disqus
相关讨论
  相关新闻
» 是德科技打线接合检测解决方案适用於半导体制造的
» GRL选用安立知MP1900A讯号品质分析仪 作为ThunderBolt 5接收端验证设备
» [自动化展] FLUKE以先进技术 力助客户确保生产安全与能源效益
» 爱德万测试V93000 SoC测试平台达25周年里程碑
» 安立知以单机测试仪为5G通讯装置增强RF/协议一致性测试功能


刊登廣告 新聞信箱 读者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2024 远播信息股份有限公司版权所有 Powered by O3  v3.20.1.HK891D9UKJ4STACUKN
地址:台北数位产业园区(digiBlock Taipei) 103台北市大同区承德路三段287-2号A栋204室
电话 (02)2585-5526 #0 转接至总机 /  E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw