在迈入新纪元之际，检视各种形色之企业在面对半导体制造商如STMicroelectronics(意法半导体公司)的挑战，将具有启示作用。其中的一项挑战是整合不同的功能成为一个或数个芯片，如结合多媒体通讯与娱乐的终端机。为了克服此项挑战，制造商必须持续地从其他公司取得智财组件(IP Block)，甚至包括从竞争对手那边取得。譬如，为了成功，影像电话厂商即必须加强它们的专业技术：假如这些厂商原来是从事制造电话机组，他们必须取得影像方面的技术；而如果它们原来是映像方面的制造者，它们则必须增加电话方面必要的知识。

另一项挑战是企业顾客化。今天，市场驱动力是来自于配销通路、品牌认知、不断的产品升级或修正，以及价格竞争力；除了这些因素造成获利的压力外，还有更多的市场更替不确定性。例如，这个月Fry's Electronics(Fry's电子超市)决定提供传呼机一个特别的折扣，所有相关供应厂商即马上大量供应传呼机相关组件，而这些是一周前市场上所完全无法预测的。面对这些或其他的挑战，IP Block和系统单芯片(Systems on Chip)就扮演一个日益重要的角色。

价值链的改变

在深入探讨今日所面对的诸多挑战之前，先了解过去十年间科技产品的生产是如何彻底改变，将会有所帮助。以往经营企业很容易，像电信公司经营网络系统、代工(OEM)厂商生产系统与次系统及半导体厂商生产零组件；今天，界限已不是那么明确了：电信公司提供服务而把网络整合的工作转由OEM厂商；至于OEM厂商，则降低它们原有工作的比重，反而着重在设计与其它领域的工作。半导体厂商亦逐渐将它们原来的工作转移给特约厂商、无晶圆制造厂(Febless)的IC设计公司、晶圆厂、和计算机辅助设计(Computer-Aided Design,CAD)供货商。

未来这些厂商会从事的工作型态将难以预知，且其他的商业模式亦将出现。例如，一些大厂与它们的上游零组件供货商的关系将进展成供应链的关系，彼此成为技术与制造的伙伴。厂商委外的原则也不仅是基于成本的降低，同时更要能缩短产品上市的时间、利用公司以外的专业资源、并且能快速取得与应用协力组织(Third Party)之IP Block。

就经营高科技事业而言，传统的要素诸如设计工具、设计周期、与制造等等虽仍是必要的基本元素。然而，真正的竞争优势是来自软件开发工具 、软件和硬件的应用技术、以及对用户需求的全盘了解。

意法半导体公司的视讯盒(Set-top Box,STB)技术的演进正可以说明这些正在发生的改变。在1996年，技术主要包括硬件和软件驱动程序，再加上一个小的屏幕程序导览器。在1998年时，我们加上了一些标准的接口体。而在1999年底时，我们更加上了一套实时操作系统、因特网所提供的E-mail读取功能、浏览器、和一套Java的虚拟程序。而全球行动通讯系统(Global System for Mobile Communications，GSM)无线产品亦是依此模式演进，由硬件转变成以软件为基础的架构。

基本上，许多不同的技术与应用方法正陆续成熟中，而IP Block扮演了一个主要的角色。这项演进的真正关键，即是半导体业已迈向系统单芯片(System on a Chip,SoC)的时代，当系统越趋复杂而产品上市时间却愈来愈短时，今天的市场必然成为IP导向的市场。

IP导向市场

两大芯片技术─扁平电缆网列(Netlist)和逻辑合成(Synthesis)，在过去一直是芯片设计的主导力量，直到最近则已被IP Block所取代，而IP Block整合更成为今日SoC设计的主导力量。在改以使用IP Block从事设计的同时，厂商面临一个大挑战─快速取得新技术的需求：厂商必须以快速的步调开发专业技术、吸收IP技术至其系统，以及成功的将产品推出上市；对那些存有not-invented-here文化的公司而言，这绝对是一大挑战，而那些公司将发现它们很难在今日快速改变的商业环境中成功。

IP Block本身是一个持续变动的目标。四年前IP仍停留在策略阶段，如今却已被商品化。譬如，意法半导体公司的MPEG译码器IP在1994年时，被认为是唯一的解决方法，如今即使仍享有超过50%的市场占有率，但已成为一项商品。IP Block产品通常很容易从前达科技(Avant!)、益华科技 (Cadence)、明导科技(Mentor Graphics)和新思科技(Synopsys)等公司取得。它不同于策略性IP，必须早在被使用前就先被开发出来，要取得策略性IP可能须投资美金50万元或更多。

挑战或成功的关键

当难题被克服时，这些挑战就会被视作成功的关键。对于芯片厂商而言，在分秒必争之际，那些是挑战或成功的关键？个人提议以下几点做为参考：

第一个挑战是广泛的营销据点─此可明确保证芯片需求的数量。一般而言，洲际间有不同的系统标准，但置身国际市场上，如何在各个地区的不同系统标准下经营企业、满足其需求，益显得必要。例如，针对移动电话系统的特定标准，厂商可基于不同的标准提供产品给那些生产移动电话系统的厂商。

具备广大的客户群以及拥有多方面的技术，则是另两个致胜关键的挑战。对一个公司的产品而言，具备正确的规格与发展路径(Ramp)是重要的，就如同获得和了解系统的专业技术，以及可多方应用的技术。以往我们将一些技术分类成双极(Bipolar)、N信道金属氧化半导体(NMOS)、双重扩散金属氧化半导体(DMOS)、动态随机存取内存(DRAM)、及非易失性(Non-volatile)等。在过去15年，应用导向的技术已经成熟，这表示一些内存、逻辑、模拟、和其它功能开始整合成一个或数个芯片。

可提供跨领域的IP Block也是现今成功的关键要素。如果没有The Third Party的IP Block协助，没有一家公司可生产今日日益复杂的产品。故拥有从不同的供应者中获得IP Block的能力，并且应用在不同技术产品，如多媒体终端机，是非常重要的。

具备正确的设计基础建构则是获得、整合、和使用不同IP的方法，这不仅在设计上，同时亦在封装与制造上，故了解这些领域之间的关系是必要的。基础设计结构甚至比先前提到的设计流程更为复杂，所以设计者也须了解产品的可制造性。

在了解系统设计流程，尤其是系统化芯片时，应该着重在IP的可重复使用性，另外，拥有正确的建构、与计算机辅助设计(CAD)流程亦是相当重要。适当的设计流程仰赖正确有序的指令。如果我们需要很快的开发产品，我们必须有一个非常有效率的实行面─但通常最大的效率通常意指有限的创新。所以研发活动应是一个长期且会产生附加价值的投入，而其中提倡创新和产品的快速上市，这是设计流程基础结构的最重要部份。至于选择加强设计流程的那一部份则是整个系统设计过程的一部份。

其他致胜关键

广泛的核心电路技术与对技术的深入了解是其他致胜的关键。企业体不仅需要微处理机和数字信号处理(DSP)核心电路技术，同时也需要专精此两种技术以成功的整合出SoC。核心电路无法容易地从某个核心电路移转(Porting)到另一个核心电路，当深次微米制程设计技术将IC尺寸缩小至0.18微米或更小时，制程设计的互动则变得更多、更深入。这时将核心电路从一深次微米技术移转到另一种技术以便整合不同功能到单一芯片，即需要在核心电路与连接其周边的岔断电路的关系间作复杂的管理。

除此之外，当设计移转的技术挑战变得更困难时，每一组件的研发成本也呈幂级数增加。除了设计移转的复杂性变得更高，造成成本提高的因素尚包括竞争性的IP Block和发展深次微米技术，如光罩和工具等。雇用足够且合适的人力资源也是难题之一，美国为预防未来几年会更形恶化的人力短缺，现正由国外引进一些工程师。

然而，另一个因素则是软件方面。即使是内建软件，在功效能力上亦超越硬件。结果造成一般OEM软件的投资成本已提高到总研发成本的50到70%。为维持此种投资的达标率，以意法半导体公司为例，其正持续地改变它的结构与方法使能更具弹性(Scalable)。以高传真电视(HDTV)的译码器为例，在OEM软件投资减少重复每种新产品程序代码下，它能被应用在HDTV的一般彩色电视机、全HDTV机组、含因特网的HDTV机组、或者游戏与其他多媒体功能的高档消费型HDTV机。

客户软件的可重复使用性也包括了轻便性(Portable)。当微处理机的绩效提高时，OEM客户将不再需要为新一代的微处理机而重写软件。因此，借着减低系统成本、提高绩效及缩短产品上市时间，可重复(Rewriting)软件将使OEM厂商受惠。

正确的组织模式将对公司有利。为了创新，我们需要一个有创造力的环境，而研发工程师则需与复杂的方案及IP提供者紧密链接。我们将看到各种不同的组织模式陆续出现。

在复杂的IP领域里也需要与提供智财组件(IP Block)的机构保持联系。我们需要有弹性、简单、革新的组织模式，但在设计一新产品之前，如果就需要两个律师和会计师先了解有多少专利权使用费需先付清，则无法产出很多新的设计，因为这些创新设计来自于尝试去了解和满足合作伙伴和客户的需要。最后一个挑战是了解客户、他们的需要及解决他们的需要。

下一个大转变

今日的大转变是从硬件基础的多重标准系统化芯片转变成一个接口中间的解决方法。譬如，我们必须解决同一芯片上DSP功能与其他不同基础核心之间互动的一些问题。在未来几年的发展将会再转变到能整合复合微处理机和DSP功能，且能在单一芯片上进行重复和复杂操作的软件基础的结构。我们正进入一个不仅了解产品应用，更追求各系统架构优化的充满弹性之新纪元，而一秒可处理十亿个指令的核心电路将开启一个新时代。(本文由作者摘录整理自EDGE)