根據工研院統計，設計產業在全球半導體產值比重上揚10%，顯示IC設計產業有實力成為半導體產業中的新經濟指標；工研院分析，全球設計產業因其創新特性和智慧資本取向，所以能夠逆勢成長。事實上，除了設計產業本身求新求變的體質足以服膺市場需求外，完整的鏈狀發展和分工體系亦是一項重要的關鍵，請參考(表一)，以台灣設計產業來說，自1987年半導體製造廠台積電成立後，IC設計分工架構漸漸成形，透過不斷的演進，俾使設計生產流程完整，遂締造出台灣廠商一年盈收1,220億的佳績。

《表一》

設計分工的定義與內涵

如前所述，由於晶圓代工業的興起，促使了IC設計業成為一個得以獨立發展的產業，而所謂獨立的產業則不外乎上、中、下游的垂直整合與分工。但目前的廠商型態或經營內涵，仍然在許多方面互相跨越與相互的平行競爭，這在專業分工尚未達到一個經濟規模時，當然是無可厚非的事。然而展望未來，我們相信IC設計產業的垂直分工型態將更趨明顯，而且就在Fabless的概念中走向各自的專業領域，另外則是在SOC的趨勢下擴大IC設計的應用範圍。

IC設計的四個面向

我們可以從四個不同的角度來看IC設計業者的經營內涵(表二)：

《表二》

第一是從有無專屬晶圓廠(Fab or Fabless)的IC設計業者來看，將來IC設計產業應該只有國際大廠才會自設晶圓廠，這一方面是為了自我控制產能，一方面則為了保護整體技術與行銷上的優勢。

第二是以產品設計開發團隊(Designer)及週邊支援服務團隊(Supporter)來看，在專業分工的趨勢下，產品的創意內容會更廣大，而支援服務的工作將更精細。

第三是從成品層面來看，有以開發元件(IP)為主的業者(Components)，也有以使用者終端產品為主的系統業者(Systems)，過去像淩陽、義隆等Design House也是屬於系統IC的開發者，但隨著SOC的擴大整合，將來像華碩、宏 硉巨t統廠商也可能從事IC設計的工作，特別是軟硬體整合的系統單晶片開發設計。

第四是以有無實體呈現(Physical or Virtual)的內涵來看，以IP的形式存在的元件可以說是虛擬的元件(Virtual Components)，像ARM以CPU等核心IP的Design House都是。更虛擬的是一些還不到閘級或佈線處理的IP元件，還有提供概念、方法論與製程技術的IC設計服務業者也是。相對地，過去的IC設計業者幾乎都是以實體呈現為主來做設計生產的工作，這是由於SOC設計趨勢下所造成的新型態，所以那些虛擬性的IP又被稱為矽智財(Silicon IP, 簡稱SIP)，而是否擁有眾多可重複使用的SIP，或擁有其他SIP的使用權與技術，便成為新一代IC設計業者的觀察指標。

實際的分工狀況

根據前面所述IC設計業者的作業內涵，以目前的廠商型態可分成五大類，分別是整合性設計造大廠(IDM)、專業IC設計公司(Design House)、設計服務公司(Design Service)、晶圓代工廠(Wafer Foundry)與專業設計自動化工具的供應業者(EDA Tools)。雖然它們在IC設計產業領域仍有重疊的部分，但這應該是自然且正常的現象，有些重疊是可以相互支援的，有些重疊則是為了配合不同型態的上下游廠商。

《圖一　IC設計產業分工示意圖》

如(圖一)扣除擁有晶圓廠的IDM與Wafer Foundry便是以Fabless的角度來定義的IC設計產業，其中Design House、Design Service與EDA Tools廠商便是IC量產之前的一種分工模式，從某個角度來說也是互為上、中、下游的產業關係鏈。從圖中我們可以看到三者的共同點是Fabless，但Design House與Design Service的差別是Design House不做Supporter(即使有IP可以提供其他Design House使用，仍歸為一種成品的銷售行為)，而Design Service雖然也設計IP或整合IP，但主要還是在提供Design House的支援服務，因此就沒有實體(Physical)產生的必要。至於EDA Tools的供應商，從廣義而言也是一種對IC設計業者的服務角色，但它本身並非設計的執行者，所以沒有IC設計團隊(Designer)，不過相信未來在其工具中，會附有一些通用標準的IP元件資料庫可供業者直接選用，所以EDA Tools供應商也會扮演虛擬元件(Virtual)供應者的角色。

另一方面，擁有晶圓廠的IDM廠，固然是IC設計製造一貫作業的產品提供者，但在SOC的SIP概念中，他們也會附帶提供系統廠商的設計支援工作，特別是系統級Design House的核心IP銷售與設計服務，這如同目前提供ODM廠的設計服務是一樣的道理，所以圖一以虛線來呈現IDM廠商在IC設計產業將扮演的Supporter與Virtual角色。至於同樣擁有晶圓廠的Wafer Foundry，在IC設計產業則主要是Supporter的角色，某方面來說它也會提供Design House一些標準IP或其它設計上的諮詢服務。

圖一所顯示的可有上下多種面向的解釋，讀者宜舉一反三，才能充分了解現今IC設計產業的分工內涵與定義。例如從Components與Systems的內涵來看，我們會發現這都不屬於Design Service與Wafer Foundry的具體目標，從而更能看出它們特有的以支援服務為重的主體性。又例如從Physical的角度來看，IDM、Design House與Wafer Foundry便是傳統IC設計生產且無\SIP概念時的分工型態。總之，我們以多個層面來呈現IC設計產業的現況與發展，不僅才能具體看出其中的變化與連帶關係，同時對於複雜而多重的分工角色，也才不會以偏頗或侷限的角度來定義它。

整體而言，參與IC Design Service公司有幾種型態：一、擁有核心IP並專業經營設計服務；二、專業EDA公司；三、設計公司；四、擁有晶圓廠之自有產品廠商；五、EDA與設計公司合作模式。本文將對IC設計廠商進行層級介紹，以此探討分工環境下各廠商的轉變與現今產業所面臨的瓶頸，進一步預測IC設計產業中，各型態的公司未來所能提供的服務趨勢。

《圖二　IC設計流程》

分工模式緣起

追本溯源，一個完整的半導體廠商若要有好的IC成品，除了精良的IC設計能力之外，必須從光罩、設計、晶圓製造、封裝測試，以及量產等面向進行規劃；而市場面則還得要顧及產品行銷及企劃......等因素，才有可能成功經營；每個環節都需要挹注大量的人力物力，對於資金雄厚的大廠而言或許還能勉強達到上下游廠商，不過在每一個環節必須兼備的情況下，恐怕就要因為浪費太多時間而錯失良機。

垂直分工優勢

垂直分工有許多優勢，主要包括：每個環節獨立經營，提高專精度與產能利用率、降低管理難度；生產環節獨立籌資以突破最低規模的要求；生產環節週期減短、庫存與成本可以獲得降低；可以各環節的強勢競爭力提升產業競爭力等。

在此考量下，為了達到專精的效果，滿足客戶需求，分工自然而然產生，久了甚至成為完全專業，可以獨立的子公司，這種向外衍生的公司愈來愈多，漸漸從中發展出IC設計產業，後來IC設計產業因為市場、產業特性與產業環境等因素，成為近年來頗具實力的一大重要環節。

設計代工緣起

IC設計產業因為產業需求，進一步而分出設計代工業，這個觀念則又是另一項產業分工精細的新指標。設計代工廠出現已有三年，主要都在台灣地區，數量也僅有五家，但是仍被視為頗具潛力的產業。

創意電子總經理石克強曾表示，沒有經過專業設計代工(Design Foundry)或IP公司處理的IP，嚴格來說只能稱得上是元件區塊(Cell Block)，客戶就算取回使用，也必須花許多時間作調整。所以他以此為出發點，成立了可以替客戶整合IP、評估IP的價質，甚至在IP規格、功能上提供服務的公司，即為現在的創意電子，同時也是台灣首家Foundry廠。

擎亞國際總經理張鴻誠則說明，目前有許多像飛利浦一類的一貫作業的整合元件IC製造商(即IDM廠商)皆轉向與台灣的晶圓代工廠合作，顯見除了IC設計公司對晶圓代工的需求外，連IDM廠商也因各種投資成本的增加而逐漸解構，朝區域性功能導向的垂直整合方式發展，使晶圓代工將成長期穩定成長的產業。

前後段設計分級

IC設計產業成形後，IDM廠商與Design House、Design Service，以及Wafer Foundry競合關係也就更加白熱化；從圖一的架構之下，不難發現Design Service、IP Venders與EDA廠商在整體產業中所建立的關係處處可見，由於可以提供的服務範圍相當廣泛，從ODM(代客服務生產)廠商至Fabless(無晶圓IC設計)廠商皆是他們的客戶，有的甚至容易造成層級混淆的現象。

各廠商轉變

由於晶圓廠有建廠成本與製程技術研發成本的壓力，在IP及相關技術較無法顧及，對代工的需求相對增加。而在效率和差異化的考量下，各種不同型態的IC設計廠商紛紛推出更多服務，以吸引訂單，間接涵蓋設計代工的業務，其實每一個IC業者在建構公司之前，都已想清楚他們所要發展的走向與組織定位，只是隨著客戶需求和市場趨勢，難免有些和當初定位不太相當的業務出現，以下就針對各型廠商的變化進行介紹。

EDA廠商角色演變

「工欲善其事，必先利其器。」過去EDA所扮演的角色主要在於提供IC設計的工具，其功能則是自動減少晶片設計的時間及製造生命週期。明導國際亞太區行銷總監彭啟煌表示，廠商一旦決定推出IC後，必須要懂得如何攫取資源，才能節省日後研發和驗證的時程，對IC設計業者而言，EDA產業的提升，具有相當的影響性。

《圖二　IC設計流程》

諮詢服務

即使工具向上提升，但若無法選擇正確的工具，以正確的方式應用，都可能使設計結果大打折扣。因此，EDA廠商除了在電路設計、偵錯與驗證、自動化軟體環境的系統整合與方案解決上努力之外，還必須兼負諮詢服務的能力，幫助其提昇生產力，有效地完成IC設計工作。

特別是軟體技術研發、幫助IC設計製造業者確保設計無誤，與設計技術充分整合等，凡能使IC設計製造業者能設計及生產出最有時效且競爭力強之產品的工具或方法，EDA廠商更須想方設法，進而促使IC設計、半導體機器設備、半導體生產體系乃至於電子資訊工業的總體成長。

Design Service角色演變

由於3C整合和SOC的風潮帶動，Design Service廠商在前後段分工上出現變化，擎亞張鴻誠指出，雖然對Design Service、IP Venders與EDA廠商而言，在層級分工上不免有些曖昧，但是在設計流程不能由一家通包的情形下，要在IC設計業中站穩定位必須以專精為優先，將其它業務分出。他分析，Design Service廠商成立目的有二：一是協同IDM、Fabless廠商達到降低成本或縮短上市時程的要求；另外就是在IP認證上提供IDM、Fabless，甚至是系統廠商相關服務。故其發展應視需求，彈性變化。現階段設計代工型態還包括前段(Front end)與後段(Back end)的差異，以此避免成為自己的客戶競爭對手。

前後段設計趨勢眾說紛云

先前提到過，IC設計前後段製程應該分開經營，但是這種說法並不適用於成立於1997年的源捷科技，該公司以做產品起家，為國內第一間跨足前後段設計的廠商，初期以APR(Automatic Placement & Routing)自動化佈局繞線業務為創業基礎，續以提供IP Authoring及SoC整合為三大業務重心。源捷經理蔡美柔表示，該公司發展初期外界的確有不少相關疑慮，但實際上源捷正在改變過去的刻板概念，更提供靈活的服務。

「源捷不但設計產品 ，也提供產品設計。」蔡美柔說明，目前本土的IC設計公司，十之八九都將重心放在後段設計上，但是智原、創意都有意在前段設計上著眼，進行由下往上的延伸。她分析，後段IC設計雖然投資期不長 ，但是技術門檻不高，較難維持競爭力，所以產業漸有前後段IC設計整合的趨勢。

晶圓代工廠之演變

目前的晶圓代工的主要的主要供應商分為二類，第一種是自有品牌兼做部份晶圓代工業務的IDM廠如IBM、三星等；另一種則是專業的晶圓代工廠，如台積電、聯電等。在台積電未出現前，IC設計公司主要代工來源是IDM廠商，IDM廠商大都以多餘的產能幫客戶代工，當景氣好時自己的產品線已滿載，只能利用空檔時間生產客戶產品，這對IC設計公司極不公平，景氣好時IDM廠商無閒置產能IC設計公司商機無法掌握，景氣不佳時卻要背負分單IDM的重擔(避免得罪IDM公司)。

為了避免這種情形，純晶圓代工廠於是興起，他們只負責幫客戶生產產品，不設計、行銷自我品牌產品。台積電是創始領導廠商，由於技術、品質、交期都較IDM公司佳，且對IC設計公司來說較不擔心技術機密外流，客戶地位也較平等，吸引眾多的客戶群，為台積電創造可觀的營收及獲利表現，也吸引眾多的後續廠商如聯電、特許等投入。

隨著科技進程，目前晶圓廠對IC設計業者的影響，晶圓廠在製程上做出許多突破，除了在製程上朝90奈米、12吋晶圓廠邁進之外，更提供更多的設計服務空間，甚至給予諮詢，替客戶節省時間。

虛擬晶圓廠之建立

較值得一提的是，台積、聯電等晶圓廠近年來意識到，若要提升自身競爭力，首要需求便是效率的提升和生產力的增加。為了滿足這個需求，台積電、聯電皆祭出「虛擬晶圓廠」的概念，前者架構虛擬線上客戶服務系統(TSMC On-Line)，提供客戶所有相當於擁有自己晶圓廠的便利與好處，同時免除客戶自行設廠所需的大筆資金投入及管理上的問題。

《圖三　虛擬晶圓廠示意圖》

分工趨勢下的問題

由於SOC上的電晶體數目將超過100萬個，複雜度極高，使得客戶與晶圓代工廠間訂單確認(sign off)的方式有所調整，這也改變了系統廠商IC設計公司及晶圓代工廠之間的整合互動，於此製造能力、EDA的功能提昇、智慧財產權的重要性均一一浮上檯面，等待克服。

產業重疊

晶圓代工廠

產業垂直分工下，有時候對因為廠商為了要吸引訂單，也會提供一些在自己定位以外的服務。例如晶圓代工廠在長期合作的考量下，對於小量、技術難度低的設計產品，給予客戶一些設計概念或者從中給予諮詢等支援。不過根據聯電工程師指出，整體而言，雖然提供設計服務，但畢竟不是以此為專，侵蝕市場的可能性還不大，倒是在IP使用上有可能因為長期接觸，能夠輕易進行諮詢等服務，稍微跨到Design Service的領域。

EDA廠商與Design Service

另一方面，EDA廠商在長期教育工具使用的情況下，擁有龐大且完整的資料庫體系，雖然能夠提供設計業者良好的諮詢服務，不過也有可能從中再發展出Design Service廠商，去年益華電子(Cadence)在台灣成立IC設計公司益芯科技時，頗有這類疑慮；不過益華國際總經理王美萱說明：「Cadence一直在Methodology Service和Design Service上經營，但是現在為求專精，已從這兩個方向上進行分工。」

由於益芯擁有IC工具應用、設計方法與經驗，以及IP智財權上的豐沛資源，將有助於台灣電子系統業者與晶片設計公司，成功跨越SOC及高階IC設計門檻，增進產品研發實力。加上該公司不會跨入ASIC產品設計領域，同時與創意電子、智原等IC設計服務策略聯盟，和所有晶圓廠緊密合作，反而能以整體力量帶動產業升級之契機。

法令問題

由於Design House、IP設計公司(IP Vendor)、晶圓代工廠(Foundry Plant)皆需要援引IP，在IP整合、運用，以及選購上牽涉極大的法令問題，再加上商業競爭中難免以侵權控訴為市場競爭手段；是否觸犯著作權法有待多方公斷。

各環節觸法危機

Design House在設計晶片時，為求縮短設計的時程，無可避免必須使用他人之IP元件，整合IP可簡化授權的流程，取得統一之授權範圍，避免侵權之疑慮，降低自行研發之成本，且Design House如能整合IP市場，將可以基本的IP模組為基礎，進行產品多樣化的設計。

IP Vender以授權其所研發之IP予他人使用為本業，IP之協調整合，可使其佔據有利之市場地位，提高其IP之授權機會，並可結合他人之IP，推出整合性的IP Package，獲取更多的利潤。

專業之晶圓代工廠，除了在製程在的改善外，目前也積極提供標準的IP Block供其客戶使用並由其代客戶處理授權及支付權利金的問題，對晶圓代工廠而言，若能整合IP市場，對於其業務之拓展將更添增助力。

法律教育

另一方面，各公司在不知情的狀態下誤觸法網，除了設計者經驗不足之外，我國的教育體制中，多半僅在科技法學院內給予深入的法律知識教導，一般工業工程或修習IC設計的人員對相關的問題較無法在法規、案例上做研讀，亦有可能成為日後「善意的第三者」，事實上這些應可從教育或諮詢中避免，只是工程人員是否能有危機意識，積極教導與學習，就不得而知了。

政策誤解

高科技產業發展專精化的缺點之一，在於政策無法同步瞭解與跟進；從企業一年所需要的人才與教育部所能培育出來的人才可見一斑；另一方面，政府對產業的瞭解度恐怕仍然不夠，才會誤把設計代工或IP業者當成軟體公司來看待，必須以整個設計服務產業(Design Service Industry)的角度進行輔導；甚至給予協助。

結語

IC設計分工模式下，有幾項重要的趨勢將會成形，包括分工向下紮深、IP交流與整合導向、產業服務走向核心技術為導向的模式進行。由於產品有小體積、多功能的訴求，業者在設計時必定更加深思熟慮，除了要對IP價值建立正確的觀念之外，操作面分工、資源面整合的情形將更加明顯；加上產品以差異化為競爭點，開放資料庫與商業機密之間的衡量與掌控將成為一大考驗。

此外，台灣的IC設計服務產業對相關原物料及零組件廠商皆未加入供應鏈體系中，也無法與主機板、系統組裝廠結合形成完整之代工產業，成為未來還可再努力的方向；若是愈能從根本著手，盡力向下擴張，才能使整體產業擁有完全掌握的可能性，屆時才能在產業有足夠的自主權的利基下，發展出更具創造力的科技思維。