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两岸专业IC设计业的发展与互动
 

【作者: 吳秉思】2002年02月05日 星期二

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2000年中旬左右,宏力和中芯决定赴中国设立晶圆厂之后,使台湾媒体和业界开始重视当地半导体产业的发展潜力。就整体的产业环境来看,中国半导体产业的发展模式,基本上仍基植于专业IC设计业和专业晶圆代工业的分工体系。


受制于资源限制和技术欠缺,中国并不具备整合型元件制造商(IDM)的发展条件。 NEC和Motorola等国外IDM在中国设立晶圆厂,并非本土业者自立开创,而是外商努力的延伸,不能视为中国的IDM。


另有自有产品的晶圆厂,惟产品属于低阶,并使用较落后的制程,和一般常说的IDM技术层次相差甚大。由于台湾在晶圆代工已建立极佳的竞争优势,方起步的中国预期还不能追得上台湾。倒是专业IC设计产业,台湾虽也有顶尖的PC逻辑核心、光学储存和网路卡晶片业者,但多数业者仍停留在中低阶,和中国的新兴业者差距较小。因此观察中国半导体的发展,以及与台湾的竞争合作关系,自以专业IC设计业为最好的题材。


台湾业界得天独厚,晶圆代工全力支援产出

不过两岸的发展背景、现况和条件并不全然相同。触动中国半导体产业的发展目标乃在于为巨大且深具潜力的内需市场,提供自给自足的能力。此一方向和台湾大有不同。


国际化路线驱策

台湾IC设计公司的崛起,固然同样着眼于岛内庞大的PC下游制造等之需求,晶圆代工业却不能只局限于此一狭小的格局,而不得不朝国际化路线前进,特别是配合美国矽谷等业界的需求。因此台湾的体系是基于晶圆代工牵引设计业者的模式。


台湾代工业者广泛多样化的制程能力和丰沛的产能,开辟设计业界的视野,得以更能随心所欲地扩增产品线,并有机会打进国际市场。反观中国,专业晶圆代工仍在草创初期,且受到美国高阶半导体制造设备输出(包括0.18μm以下的制程)管制的限制,遂无法发挥IC设计业者的作用。


中国欠缺IC设计完善的环境和实际经验

长期以来,中国的IC设计业,在缺乏交流管道的情形下,大都是处于闭门造车的窘境。尽管有许多学术机关、国营事业曾涉猎此一领域,但并无实际的商品化实绩和经验。


中国官方大力培植

中国官方十分重视IC设计业的潜力,将其列为国家高科技重点产业,分别在1993年和1999年进行称为908和909工程等电路设计专案,藉由政府的力量,在财务上给予IC设计业者支持,奖励开发新产品。严格地讲,中国初期的发展环境、官方的态度及法例,和早期的台湾有神似之处。


没有IC自制力的中国,必须仰人鼻息,且市场的规模不小,官方培植国内产业的心态油然而生。这些能取得补助的业者,大都从事较具前瞻性的产品,方能符合国家目标,若干产品的开发实质上已迈入0.35μm,甚至在2002年之后,0.25μm产品线将显著的增加,其中以智慧卡(Smart Card)和数位消费电子用晶片为代表,唯具备上述较前瞻性产品能力的业者十分有限,不超过十家。


当地业者技术较低

大多数的业者恐仍停留在0.5μm以上,以风扇控制器、电表能量纪录控制器、冷气机控制器等传统家电晶片为代表,代工厂则集中在中国境内的上华和贝岭等5、 6吋厂,这类老旧产品,单价极低,并非IC产业发展的重心,将不再列入讨论的范围内。


不过即使是跑在前端的业者,虽致力于0.35μm以下产品的开发,却也得面对此类萌芽期产品不易在短期内创造相当营收的事实,因而投入0.5μm以上制程的低阶产品,仍可借此做为发展先进产品的蓄电池。


中国的研发效益亟待提升

中国凭借IC内需市场之大,以及有许多地方尚未被开发等明显的IC产业发展优势,坊间媒体传述甚多,不再赘述。这里将多著眼在其问题的探讨,以及如何运用机会,达到两岸业界双赢。


量胜于质

如前所述,尽管IC设计业在中国已有近十年的发展历史,产品化的经验仍欠缺,相当比例的发展仅止于学术界的研究。在此情形下,如EDA工具、IP资料库的支援乏善可陈,对于晶圆制造后勤的必要工作和程序,亦在摸索阶段;另一方面,其所发展的产品大多为消费性电子产品,生命周期比台湾IC设计业者扩展的PC产品要长很多,再加上员工认股或红利分享制度并未建立,使得员工工作的士气和积极度,大不如台湾。若由中国官方公布的统计数据和台湾做比较,中国有公司研发人员远多于台湾,产品开发难度和产品线数量,却远逊于台湾的现象。市场商机虽造成IC设计业在中国的林立,却没有一股令人惊喜的爆发力,形成量远胜于质的现象。


三大群居地文化

三大群居地各自的表征有所差异:北京官僚体系味道较重,慵懒的气息较浓厚;上海行事较直接明了,凡事就事论事,崇尚专业的观念;深圳和台湾、香港交流频仍,沟通无碍,撷取当地资源较方便。


至于在人力资源方面,有鉴于客观发展环境仍未臻完备,再加上中国电子产业上中下游以及产品种类的庞大,电子相关人才已被大幅稀释,真正有经验的设计工程师并不多。又设计公司大都设立在三大大都区,费用并不便宜,薪水甚至比须比照外商才能留得住人,所以廉价劳工的现象并没有在这里发现。


中国特殊背景业者从事较前瞻性产品开发

在整个发展环境渐有改善的情况下,中国近来的确出现若干值得注意的IC设计公司。上海复旦微电子现阶段的主力产品为智慧卡IC,也是官方钦定的三个供应商之一。据EE Times采访该公司的代表,此晶片正在联电试产中,原先是在Chartered投产。


中国自有品牌不多

中国华大集成电路设计中心,亦是另一个官方指定的智慧卡晶片供应商,位于北京,为国营事业,本身也是Altera和富士通微电子等外商在中国的代理。事实上不少中国的IC设计业者为了挹助更多的营收,经常从事代理国外IC品牌,甚至系统产品的销售,遂使营收颇为可观,实际上自己设计的产品收​​入非常有限,却常引起外人的误解,以为该公司具有极佳的IC商品化实力。


中国知名的家电大厂海尔集团,亦欲师法日本家电业者,达到部份IC产品自制的目的,而在北京成立了北京海尔集成电路设计公司,初期以MPEG2解码器为初步商品化的代表作,使用0.25μm制程,在台积电试产。位于深圳的中兴集成电路则开发家庭网路控制器,其后台为国营企业,产品偏向通讯,并一度有开发CDMA行动电话手机晶片组的计画,后因专利授权有问题才作罢。


同样在深圳的国微电子,有部份股权来自官方,以数位消费电子为开发重点,并有若干较低阶的消费性产品已完成开发。在北京的中星微电子,以数位影像为研究重点,并在矽谷设有研发中心,已开发数位相机用DSP晶片,现正积极投入影像感测器,未来市场重心不局限在中国,以进军北美市场为目标。


上述这些公司由于在背景上拥有实力雄厚的民间家电财团或国营企业支援,财务的奥援比较不成问题,故能发展较高阶的产品,放手一抟。不像台湾IC设计业早期开疆辟土,都是单打独斗,备极艰幸,直到整体产业成气候之后,许多财团才以对高科技产业有兴趣的名义而投资。中国的业者或许是幸运,也可以说不幸,少了淬炼的机会。


台湾业界在中国布局着眼分工效益

着眼于中国未来在半导体产业扮演重要的角色,台湾IC设计业界在该地的布局愈来愈积极,但因不明朗因素仍多,采渐进方式居多,边做边看。现阶段业者将layout和CAD等偏劳力非核心的工程,部份或全部转交在中国的据点执行。最高的层次是将韧体交由当地工程师开发。


大部份的业者仍得留在销售据点的设立,并依中国各地生产产品的特异性,而决定在当地支援的重点。另有一种型式是在当地组成合资企业,由台湾提供部分的IP技术,并收取权利金。真正全面展开全方位设计工程的并未听闻。少数几个重量级的业者对于在中国的发展仍未有任何的行动。


对台湾IC设计业者而言,中国题材的发酵,不可讳言的,的确是契机,相对地却是另一个更沉重负担的开始。如果台湾业界只是视中国为既有产品加工后的繁衍地,将是最普通的策略。


先进技术不会在中国落地生根

以差异化的观念来审视,所有台湾业者进入中国市场的障碍,几乎都是一样,差别只在早与晚,进入方式不同。长期来看,第一个棋子的人并不表示有最好的赢棋机会,布局和紧密的思考还是最主要的。如果每个下棋者的级数都一样,只是想把台湾IC产品在中国在地化,长久下来,彼此还是没有长进,早先抢到先机者,也因缺乏差异化而失去优势。


总之中国是一个很好的市场腹地,却不是提升台湾业界层次的引子。前瞻技术的来源还是在美、日、欧手中。


台湾业界应培养宏观视野,避免狭隘地域观念

当然,台湾专业IC设计业界若能直接面对市场,接受挑战,总比被困守台湾来得好。只是在此之前,必须寻求若干关键问题的解决之道,诸如通路的建立和产品线的选择。毫无疑问的,台湾业界可将中国业界的窜起,视为威胁,做为提升自己的新出路,转而以更宏观的角度经营。


过去台湾业界的立足点既是以满足国内制造商众多PC及其周边产品晶片之所需,未来亦可以同样的精神,耕耘中国此一「半个国内市场」。惟其幅员之大,通路之复杂、产品之广阔、规格的不确切性等特点,在台湾的传统打法,已然不适用在中国。台湾业界似乎可从串联矽谷、南韩业界的力量,在短期内拉开产品线,弥补在数位消费电子、无线通讯领域的薄弱;另一方面,积极在中国布线,建立和系统厂商的关系,在多管齐下的方式下,方能站在最有利的位置。


机会洞开之际,挑战方才开始

另一方面,晶圆代工开放登陆,则在2001年底列入政府考虑的新政策。未来两大代工业者若真能进入中国内地设立晶圆厂,将为了分食市场而扮演「导师」的角色,指导中国IC设计业者提早进入状况,使其熟悉设计法则,减少整个元件开发的流程,缩短进入市场的时间。


此一情势表面上看来似乎等于晶圆代工业者可以登陆中国,也让台湾IC设计业者的产品可以直接在中国生产,和中国业者同享相同的待遇,并可长驱直入内地市场。


台湾的机会与挑战

以台湾业界快速的机动力、熟练的技术能力,未必就居于劣势;反而在产品领域上,所擅长的PC及其周边晶片,是中国业界所未能及。比较具威胁性的,应属传统消费电子产品。固守传统消费电子产品的台湾业者,不得不提升自己。与其说是威胁论,倒不如以机会说或挑战论更具深远的意义。


当然上述说法的前提,是必须在能完备提供保障台湾业界投资权益和公平竞争的环境下,方能成立,否则一切均属空谈。目前为止,这些必要的条件均未成型。拥有官股的若干中国IC设计业者,在智慧卡等产品上,成为获得政府认可的少数既得利益业者,可直接取得如电话事业等国营事业或政府机构的独家供应权。 3G行动电话系统和数位电视,中国亦采用独自的规格,外界取得资讯比较不易。因此在机会洞开之际,业界更多的挑战方才开始。


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