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台湾IC设计业如何驾驭全球化浪潮?
 

【作者: 陳福騫】2003年04月05日 星期六

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依据FSA的调查,现在全球约有超过1000家的IC设计公司,一半以上的公司在美国和加拿大,其他则分布台湾、大陆、南韩、以色列等地,台湾IC设计业以营收计,是仅次于美国居全球第二名。在全球前十大IC设计公司中,联发科技(Media Tek)和威盛(Via Teck)分别以DVD Chipset和PC Logic Chipset名列第五名和第六名,如(表一),可以观察到台湾IC设计公司主要是以PC及其周边应用晶片为大宗。而由IEK ITIS计划的统计资料可知,2002年IC设计业仍有不错表现,估计销售额共可达1478亿台币左右,较2001年成长21.1%。展望未来,台湾应该以完整的IC供应链为基础,积极加强在无线通讯和多媒体方面的研发,并善用大陆的市场和资源,让台湾的IC产业更上层楼。


表一 2002年全球前10大IC设计公司营收排名 ($ millions)
2002 2001 Company Country 2001 2002 % change
1 1 Qualcomm U.S. 1,395 1,942 39%
2 2 Nvidia U.S. 1,275 1,915 50%
3 3 Xilinx U.S. 1,149 1,125 -2%
4 5 Broadcom U.S. 962 1,083 13%
5 10 MediaTek Taiwan 447 854 91%
6 4 Via Tech Taiwan 1,009 729 -28%
7 6 Altera U.S. 839 712 -15%
8 9 ATI Tech Canada 480 645 34%
9 7 Conexant U.S. 646 627 -3%
10 13 SanDisk U.S. 317 493 56%
- - Top ten total - 8,519 10,125 19%
资料来源:Source: IC Insights Inc. 2003/02

电子产业群聚效应造就台湾IC工业

台湾具全球最强的IC产业供应链

台湾半导体产业上游的IC设计产业规模是仅次于美国的全球第二位,中游的晶圆代工方面,台积电(TSMC)与联电(UMC)占有全球近85%的市场,下游的封装测试也出了日月光、矽品等世界大厂,卫星支援体系如设备、气体、材料...也很完备,完整的产业供应链与规模经济使得台湾的半导体产业产生群聚效应,发挥出强大的竞争力;销售IC不仅是技术问题,更重要的是管理体制、组织方式、客户关系的经营各方面的条件,加上好的创新环境和创投基金(Venture Capital)支援,凡此种种,使得台湾大概是矽谷之外,全球IC基础建设最好的地区。正因为IC供应链组织绵密,各环节搭配运作顺畅,使得IC的设计和生产成本低、效率高,竞争对手要模仿所有生产要件不仅需要很长的学习曲线,成本也会高于台湾,加上台湾产业的先占优势,IC产品利润日益微薄等因素,使得进入IC产业的诱因降低。


庞大下游系统商为台湾IC公司最佳客户

台湾近年来由于资讯电子工厂大量外移到大陆,使大陆已经成为全球第三大资讯生产国,其中有七成的营业额为台商所贡献;所以虽然大陆的IC市场需求有超过台湾的趋势,但系统设计以及IC之选用采购权却仍掌握在台商手上;此外台湾还有一竞争优势,就是能有效利用大陆低廉的制造成本,台湾人能如此,是因为了解中国文化,懂得如何在大陆做生意跟管理员工,这是想进入大陆市场的日本、韩国或美国的企业永远比不上的。


在经济不景气的大气候下,很多国际级的大公司把R&D裁掉,开始找别人帮忙设计,台湾在IT制造这一环全球驰名,加上又能充分利用大陆低廉的制造资源,自然是外商合作的首选;目前,国际IT大厂如Dell、HPQ、SONY等资讯电子厂商,以及通讯品牌大厂的研发中心已有渐渐移往台湾的趋势,预料台商将会有更多的机会掌控产品设计和零组件采购大权。


IC设计和制造成本攀高使竞争者难以跨越

《图一 芯片开发成本变化趋势图》
《图一 芯片开发成本变化趋势图》Source:ITRS、拓墣产业研究所整理,2003/03

在晶片整合的趋势下,IC设计厂商须结合各种3C技术,并就系统层次做产品规格的考虑,同时掌握硬体及软体核心技术,再将所有功能整合在单颗SoC晶片上,工程原型的开发成本也都越来越高,过程中所需用到的工具和人力资源都很庞大;也随着IC微缩制程技术的快速推移,单一晶片上所要整合的电晶体数目愈多,IC设计的挑战也越来越高(图一);因此,以现在的环境要成立一家新的IC设计公司成本可不像之前那么低了。至于未来兴建一座12吋晶圆厂需要30亿美元左右,全世界以后只有少数大公司有财力去盖12吋晶圆厂,依据Goldman Sachs的报告,IC销售年营收没有超过70亿美元的公司,是没有办法负担一座先进的12吋晶圆厂的,如(图二)。由于台湾已是全球第二的IC设计王国,TSMC加UMC在台湾又已经有约三座12吋晶圆厂的产能正式运转,未来还会再增加,因此台湾在IC设计和制造上已经具有经济规模且并建立了极高的进入障碍,对许多企图进入这个产业的竞争者来说,其进入成本和退出障碍可是非比寻常



《图二 兴建12吋晶圆厂所需营收规模》
《图二 兴建12吋晶圆厂所需营收规模》Source:Goldman Sachs,2002

系统研发能力为台湾更上层楼的关键

系统规格制定为IC产业最高殿堂

台湾因为没有广大的内需市场以及足以制定规格的大厂,所以在开发新的系统规格上先天已经不足。除此之外,台湾业者如果想要自行开发一个全新产品的系统架构和规格,首先就要对市场有相当深入的了解,进而进入系统设计阶段,相关支援系统软体的开发又是另一个棘手的问题。纵使台湾业者真的找到可以一起进行策略联盟的软体开发公司,最后还必须要考虑的另一个问题是,有没有大的系统公司或相关厂商联盟愿意采用台湾业者所开发出来的新架构?有鉴于此,台湾业者想要开发出新的产品规格实在是困难重重,但这也是IC产业中最具影响力和利润的途径。


无法提供Total Solution为进入网通晶片市场障碍

进入网路多媒体的时代,网通晶片大厂纷纷推出各自的平台标准,如Intel将CPU一举延伸至网通相关领域,如伺服器、可携式行动电话;而原本在行动电话DSP领域称霸已久的TI,也针对智慧型手持装置推出OMAP平台,加上ST的Nomadic,可以预见的是,既有优势者将持续以品牌扩散策略扩大经营布局,以垫高进入产业的门槛,阻绝了很多竞争者的机会,大者恒大的趋势更加明显。所以展望未来,拥有完整的解决方案、完整的产品线,以及有规模经济的网路通讯晶片厂商较具竞争力;虽然台湾有顶尖的PC逻辑核心、光学储存以及网路卡晶片厂商,但是台湾IC设计厂商极少能同时具备基频、RF相关技术,在各大厂环伺下处于非常不利的位置。


培育通讯多媒体人才是台湾当务之急

根据资讯工业策进会的统计,台湾资讯电子相关产业每年至少需要28000名人才,但是台湾的教育体系每年仅能提供8000名的资讯相关人才,资讯业人才严重供不应求,加上具备十年以上经验的资深系统设计人才屈指可数,在带动产业升级上无法全面发挥带头功用;其他如优惠法令、税务上并没有针对性质特殊的矽智财做出优惠规定,多少也减低了IC设计产业的竞争力;台湾IC设计产品的应用领域主要在资讯产品(65.7%)、消费性电子(18%)以及通讯(14.1%),在各家IC设计公司逐渐扩充产品下,处于成熟期的产品又过于集中,杀价竞争必不可免,毛利日益微薄,有必要朝更高、更多样化的技术领域提升,所以培养高频、无线通讯、类比设计及系统人才为当务之急。


全球化浪潮下大陆将跟世界市场接轨

近年来,大陆快速吸收全球资讯电子业者的资金,已成为全球资讯电子产品的生产基地,大陆的IC市场及工业都在成长中。根据Dataquest预估,大陆半导体市场规模,自2001年起,将以17%的年复合成长率增加,而这些产品将一路成长到2006年的350亿美元,是全球成长最快的市场,但是大陆本身并无法满足这样的需求,目前约有九成的IC仰赖进口。


大陆官方政策大力扶植IC设计产业

表二 大陆主要IC设计产品及其代表厂商或机构
IC产品 大陆厂商或机构
通信系统设备用ASIC 安深亚电子、北京润光泰力科技、烽火通信科技、北京华虹NEC积体电路以、北京六合万通...
DSC控制IC 北京中星微电子、深圳市国微电子、南京微盟电子、北京华虹NEC...
CMOS影像感测器 北京中星微电子、南京微盟电子、成都华微电子...
DVD/VCD伺服电路 杭州士兰微电子、成都华微电子、无锡华晶矽科微电子...
JPEG编解码IC 北京海尔IC设计公司、西安联经科技、杭州士兰微电子、上海贝岭...
LCD驱动IC 杭州士兰微电子、北京中星微电子、无锡华晶矽科微电子、深圳市国微电子、上海贝岭、上海达世微电子...
音视频IC 北京华虹NEC、中星微电子、深圳国微、山东大学多萤幕微机研究所、杭州国芯科技、北京华虹NEC、北京火马微电子、南京微盟电子等公司...
MCU 上海矽创微电子、上海复旦微电子、北京微电子技术研究所、北京希格玛微电子、北京华虹NEC、杭州士兰微电子、深圳国微、无锡华晶矽科微电子、西安亚同积体电路、上海圣景科技、东莞东洋电子...
IC卡产品 中国华大积体电路设计中心、上海华虹NEC、北京东世半导体、上海复旦微电子、大唐微电子和北京火马微电子等公司...
低阶混合讯号IC 南京微盟电子、浙江大学微电子所、北京东世半导体、资讯产业部电子所...
资料来源:Source:拓墣产业研究所,2003/03

大陆官方为提振半导体产业,祭出17%的加值税优惠等政策,并且在以市场换取技术的前提下,藉由各种标案的发包权以及晶片规格的订定权协助大陆本土业者取得国外的技术与产品,并逐渐抢占原来被外商垄断的市场;并在1993年以及1999年进行908与909工程电路设计专案,在财务上支持大陆本土业者;2001年又发布「十八号文件」强调加速软体产业(如IC设计与软体)与加速信息化,以税收、融资、技术与出口等10个方向支持IC设计与软体产业的发展,各研究机构采取定向单项研究的模式,并号召在美国矽谷的大陆人才回国创业。目前大陆共有100多家的IC设计机构,大部分不是大陆官方拥有就是晶圆厂里的设计部门,如(表二)。


大陆IC产业仍处于萌芽阶段

大陆的IC设计产业虽然有许多国营企业与学术机关参与发展,但是在实际的商品化成绩以及经验上仍旧非常缺乏,很高的比例仅止于学术界的研发阶段,实际生产上的SIP以及EDA的支援非常缺乏,中游晶圆的制造仍停留在6吋为主的阶段;目前大陆的半导体上下游产业结构尚未完整,能够商业运转的晶圆厂数量也不多,大多数的IC设计业者还停留在0.5微米制程以上的阶段,也因为国际「The Wassenaar Arrangement」禁止军民双重用途高科技设备输入大陆,所以欠缺0.25微米以下的先进制程就近支援,大陆的IC设计公司仅能投片到台湾或是日本的晶圆厂,无法密切合作使得设计人员对于半导体制程了解有限,投片交期严重落后。此外,大陆员工对智财权的不尊重更是令人敬谢不敏,仿冒严重的情况往往令客户大为头疼。


台湾晶圆厂西进将健全大陆IC工业体系

大陆现在是封闭式的市场,存在着税负障碍及消费者购买习惯的非税负障碍,现在如果不设法进去,将来有可能会失去这个市场。如今,台湾政府已经决定开放厂商前往大陆设8吋晶圆厂,而厂商基于未来在大陆IC设计客户的布局考量,势必帮助大陆的IC业者在技术以及经验上快速提升,以便在未来成长茁壮时可以成为他们的客户;日前TSMC就在大陆举办IC设计研讨会,派出工程师讲师与大陆IC设计业者交流,并且与海尔集成等厂商合作,指导大陆IC设计业者提早进入状况,熟悉设计法则并加速成熟度,缩短产品研发时间与上市时程。换个角度看,大陆IC设计业者技术的提升某种程度上对于台湾的IC设计业者是一项威胁,值得深思。


全球化趋势下大陆税率及低成本优势不再

不过大陆加入WTO之后,开放市场是局势所趋,现在大陆各地方政府对于各项投资的优惠承诺很多都是没有法律基础的,不仅不符合WTO的精神,甚至也违背了大陆国家的法令,这对厂商来说是极大的风险;而且大陆如果刻意提高IC进口关税以保护大陆境内的IC工业,最后反而会因为采购成本的增加而伤害其成品工业。此外,相对于其他晶片生产基地,如日本和台湾,大陆的成本优势并不明显;因为晶片制造属于资​​本和技术密集工业,劳动力成本并不是关键因素,在人工等方面的优势,可能仅会令整体生产成本降低3%左右,但这3%的优惠可能会被基础设施的缺乏而抵消。何况IC非常昂贵且又具有轻、薄、短、小之特性,空运非常方便快速,相对成本也不高,因此未必要在接近市场当地制造,才能取得大陆市场。


台湾应努力成为研发中心并积极布局大陆

表三 台湾IC设计产业的SWOT分析
强势 弱势
˙半导体上中下游完整供 链
˙全球第二大IC设计基地
˙庞大下游资讯、通讯电 子代工市场
˙营运弹性大,效率高, 具成本优势
˙与矽谷互动佳,商品化 能力强
˙政府矽导计画重大投资
˙财务实力佳,资金来源 多
˙无制定规格的市场和厂商条件
˙业者产品同质性过高,彼此竞争激烈
˙高频、无线通讯、类比设计以及系统人才不 ​​  足台湾当局保守政策以及对人才的限制
˙IP使用环境不佳
˙缺乏软体开发的环境
˙对终端市场缺乏掌握,产品创新性不足
机会 威胁
˙国际手机、PDA大厂代 工订单释出到台湾
˙国际大厂研发中心落脚 台湾
˙通讯和消费性电子出现 新的应用市场
˙具潜力的大陆市场有 相同语言文化
˙大陆市场提供订定规格 可能性
˙能利用大陆人才加强研 能力
˙国际大厂品牌扩散效应压缩生存空间
˙PC市场饱和,成本战开打
˙国际大厂利用SIP专利诉讼打击台湾
˙后有大陆、韩国、印度、以色列追赶
˙WinAVR架构正逐步统一手持式平台
˙大陆、南韩等政府对自家厂商刻意的政策、   资金扶持
Source:拓墣产业研究所,2003/03

强化核心竞争力并朝多角化发展

台湾的IC设计业者应以自己做得最好的领域--PC相关的设计作基础,然后再慢慢以此为中心发展出去。首先就是在自己设计的晶片上,整合更多绘图、通讯功能,让下游客户在台湾就能找得到更好的替代方案。而在多媒体、无线与有线通讯、家庭娱乐等相关的范畴,由于IC 价格持续走低,在毛利率持续受到压缩的大环境下,欧美通讯和多媒体公司也逐渐将研发部门移往成本相对低廉的亚太地区,这对台湾IC 设计产业的发展非常有利;台湾应该善用自己在PC相关晶片的成功经验,转移到通讯和数位消费性电子产品上,业者应加紧在无线通讯、类比、视讯和SoC等技术布局,并结合台湾下游资通讯系统ODM/OEM优势,积极转进到高阶设计技术的研发。


运用「快老二策略」可确保台湾优势

美国是全球科技产业的先锋,这情势短期之内是无法改变的,台湾如果要去创造一个从无到有的东西,将不具任何竞争力,最好是能将既有的产品或技术做改善;就像PC虽然不是我们发明的,但是我们有办法把它做得最好、最快、最便宜、最有效率。所以,台湾厂商能做的,就是追随科技先进大国的脚步,找到下一波科技应用的重点,然后去把它做到最好、最便宜,不要想当老大,但是要当最快、最有效率的老二。以台湾和矽谷地区的频繁互动,以及和电脑通讯品牌大厂之间密切配合的关系,加上能将技术商品化的高素质工程人员,并结合完整有效率的产业供应链,台湾将能持续在全球电子供应链中扮演重要的角色;尤其现在电脑与通讯间的连结,一直到今日才真正聚集在一起,在整合这两项科技的过程中,产业将会有新的需求和技术出现,台商应加紧寻觅新创的机会才是。


两岸优势互补可共同制定产品规格

由于大陆在消费性电子与通讯产品市场成长非常迅速,如今大陆已经成为行动电话全球第一大市场,未来通讯前景看好,且大陆电视及网路的市场都很大,也由于市场够大,因此产品规格可以自己定义;加上拥有如大唐电信、中兴电讯等大型电信设备公司,无疑是提供了规格制定的发展环境;正因为大陆IC设计、制造能力的缺乏,台商可以掌握此一契机,利用语言文化和地缘优势,抢先在外商之前提供优势的设计能力以及先进制程技术,和大陆IC设计公司与晶圆制造厂商策略联盟,再整合大陆国营企业或是系统公司衍生的设计公司合作,并联合两岸的软体开发与支援工具开发的公司,从应用产品面切入,以大陆广大的内需市场为基础,应该有很大的机会可以规划出全新产品的系统架构。


大陆市场为台湾IC设计业者的新机会

台湾政府应该积极开放IC设计产业赴大陆投资,以驻点抢订单或设计研发中心的模式,充分利用大陆IC设计人才,或是开放大陆甚至是世界各地专业人才来台服务,以强化台湾研发IC的实力。大陆的IC设计公司虽然数目众多,但是多属低阶产品,整体来说台湾IC设计擅长的PC以及周边晶片产品相较于大陆有很大的优势存在,因此台湾可凭借较佳的数位设计技术和系统整合优势,与大陆发展出上下游互补关系,或善用专业分工方式,将低阶产品设计交由大陆进行;至于台湾则是转往更高附加价值产品及系统进行技术开发。此外,因为大陆当地卖的最好的产品是当地品牌,台湾业者一来可以把IC卖给当地厂商,二来可与之合作开发手机、PDA等产品,毕竟以大陆市场的广大、通路的复杂、产品的广度等,都与台湾市场不同,台湾IC业者可借此了解大陆的产业结构和市场趋势。


(作者为拓墣产业研究所半导体分析师)


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