SoC設計發展策略

《圖一　設計環境》

主講人／徐爵民

《圖二　摩爾定律》

近來IC設計業者在國內環境變化、市場規模與投資獎勵發展誘因遠不如大陸，以及國人對前IC發展現況信心不足等因素之下，面臨極大的衝擊。SoC推動聯盟祕書長徐爵民認為，部份設計業者近來的發展有逐漸往大陸移動、投入通訊應用晶片研發、推展設計服務業務的走向。

《圖三　SoC推動聯盟祕書長 徐爵民》

徐爵民在分析目前IC產業時指出，現今國內的IC製造業還是偏重製造、代工，設計業競爭力也只能表現在低成本與低技術門檻的產品上。就人才發展方面，各公司均普遍缺乏高級資深技術人才，造成挖角風潮很盛，也形成公司不穩定的因素。

與歐美相較，國內的高頻、高速與射頻及類比產品技術尚不能稱得上是長期耕耘，在競爭上亦較薄弱；再加上缺少系統夥伴與載具，SoC設計技術普遍落後國際大廠。隨著香港與大陸半導體市場需求變化，應加快自己的腳步，以免被凌駕超越。(表二)

徐爵民表示，SoC的發展策略要從人才、發展環境及設計技術等三方面建置上著手。他指出，在設計的觀念中，想要建立活水泉源，善用人才是非常重要的，透過適當流動，非竭澤而漁，讓產界與學界加強互動，而非在各自的象牙塔中不相往來，並且善用國際人才與大陸人才，進行交流，才是培養人才的方法。

除了人才之外，另一個需要重視的地方在於企業與企業之間對SoC環境的建立應有開放的空間。徐爵民歸納出四大重點：1.建立結合系統知識與IC設計之前瞻性SoC創新發展環境，2.建立SoC實體或軟體設計園區，以利群聚效應；3.發揮代工優勢，匯集國內外IP資源，建立設計重複使用(Design Reuse)與流通環境；4.發展低成本SoC製造技術，鼓勵SoC與IP設計服務產業使台灣成為高附加價值之SoC設計與製造中心。

在設計技術上，徐爵民表示，研究機構須長期建立RF、類比、混合訊號之核心設計技術，再從研究機構所擁有的設計平台中促使設計公司與系統公司建立長期夥伴關係。這種工具的整合及提供，能夠加速SoC的快速發展。

徐爵民強調，SoC設計人才在面臨這項新技術的同時，常常遇到系統整體發展架構上的統整問題。智原科技總經理特助謝漢卿就SoC的基本概念進行釐清，並為介紹出SoC的設計認知，也為未來SoC的設計方法與進程進行剖析。

SoC設計者必備認知

主講人／謝漢卿

《圖四　智原科技總經理特助 謝漢卿》 - BigPic:600x847

「談SoC，每個人的解讀不同，智原對其定義有二：一、System具有軟體與硬體；二、至少有一顆Microprocessor、Memory、OCB(On Chip bus)、Digital Ips與Analog Ips；智原更嚴謹的要求為，需增加Electro-mechanical(actuators)、electro-optical(sensor)及軟體。未來還可能將MENC整合至SoC中。」目前許多人對SoC的概念不是很明確，謝漢卿特別說明智原對SoC一詞釋義。

由於SoC在業界與學界的定義與說法並不統一，另一方面，許多人不瞭解SoC設計的各環節重要性，一昧地鑽營研發，常常導出錯誤的結果。謝漢卿認為，身為SoC設計者須有七個必要認知：

1. 考慮方向為一個系統(System)，而非Chip；

2. 設計的供應面向，應想清楚是否為市場之必需，不止是高技術性產品，更要能確定它必定是市場未來會有所需求的產品；

3. System的架構相當重要，寧願多花時間在此設計，從頭開始慎行，而非在失敗的成品中發現需要回頭重新修改架構，確定該架構能配合現有資源；

4. IP重複利用，除了自身的IP，也要能與從外面買來的IP整合應用，此方面應用較為困難；

5. 與IP供應商密切合作，取得其支援，進行IP整合利用，避免各家標準不同時發生無法解決的瓶頸；

6. 各階段的Verification愈早做愈好，如此一來可以使其複雜度降低，並透過此提昇設計的正確性；

7. 前後段設計的溝通，軟硬體製造工程師們的思維整合，建立優質團隊；

謝漢卿表示，以短期來看，整個SoC的設計目標，為PBD(Platform-Based Design)；長期則為可程式化PPD(Programmable Platform Design)設計方法。至於目前的主流已從傳統的TDD(Timing-Driven Design)轉化至BBD(Block-Based Design)的階段。

有了這些概念，搭配研發人員的專業知識，各種不同階段的設計方法都能清楚運用，但是高品質的產品，不止是在晶片本身，未來封裝也將成為產品是否能進步的一大關鍵。從「摩爾定律」中我們不難得知未來對產品的要求將在體積上縮小，凌陽科技總經理陳陽成就認為，電子人才須在機械、光學等領域上流通，才能向前延伸。

SoC帶來的新視野

主講人／陳陽成

《圖五　凌陽科技總經理 陳陽成》 - BigPic:600x731

凌陽科技總經理陳陽成指出，為了讓產品輕薄短小，封裝本身幾乎佔了產品的一半以上，未來因封裝製程為針對IC逐件安裝，其重要性可能會強過IC本身，相對地成本比例將會提高。加上半導體研發上的突破，新的可行性方案及新的半導體製作方式產生，電子人才已不能侷限於電子專業上，應往機械、光學等領域進行流通。陳陽成強調，台灣產業若是不能在融合電子、機械及光學的光機電上發展，可能會影響往後的競爭力道。

也因為光機電的整合，SoC所帶來的新世界，可以達成移動式資訊影音平台、個人娛樂平台、聯網智能綠色家電等效果。也將是推動社會進步的關鍵技術、使得高科技超乎人類目前生活的想像空間；產品創造不單單只是硬體開發，還須配合軟體，進而達成系統整合。市場考量應朝著以人才為成敗最重要的因素、策略聯盟是霸佔市場的必要手段，以及尋求合理利潤等三個方向調整。

「現今電子工程師面臨的最嚴峻的挑戰，就是設計效率上的提升。」陳陽成強調，現今EDA 工具的成熟，意謂著整個IP的成熟。這也讓工程師在可預期的時間內完成設計。過去工程師花一年的時間製造一顆IC，但是現在可能只需花一個月就製造出效能加倍的產品。

陳陽成強調，落後國家在追求進步時，常會有產品製造完成但是市場需求已經消失的現象；研發更是如此。陳陽成強調：「如果沒有辦法在固定的時間內完成一項產品，等於是在做一個垃圾。」電子業界目前遇到最嚴格的挑戰在如何團隊分工、如何策略聯盟。

「台灣二十年來的家電技術沒有進步，但是電子科技已突飛猛進至影響汽車關鍵零組件的地步！」陳陽成預測，未來家電會有革命性的變化，家電將會趨於多功能、省電的方向。由於現今台灣家電多為日製，缺乏突破性的改善，只求能用就好，但是台灣在電子的研發上已進步到可以協力控制的程度，使其有自動化、智慧化的服務。

會中陳陽成也提出，人才是未來市場決定成敗最重要的因素，除了要能夠在瞬息萬變的技術中發展多樣與極端差異化的局面外，無國界的團隊建立，也是未來應著重的地方。一個工程師之所以能進步，已不只是能夠做出一件產品，而是能在時間控制之內符合市場需求，並且能夠在團隊中學習與成長，與團隊共同發揮最大效能。

小結

隨著科技順應人性的要求，IA(Information Appliance)資訊家電興起也成必然之趨勢，而SoC更是推動IA升級的里程碑。在SoC研發的同時，也給予企業一個重新反思的機會，檢視自己該如何更進一步從新概念中產生獨特的競爭力。在尚未有品牌概念的SoC競爭環境下，以專業設計與技術整合，創立自己的產品忠誠度。

市場需求只是發展的原點，真正從瞭解到應用，還需要在政策與人才等各方面多頭並進。下回將就SoC在半導體甚至是整個電子產業中，所帶來的新挑戰繼續進行報導。並將完整說明未來IP的整合與新商業模式、測試驗證與工具運用等各項隨SoC應運而生的重要話題。