在系統單晶片的發展趨勢下，使得矽智財（Silicon Intellectual Property；SIP）相關族群的關係更緊密地結合，位於半導體製造重鎮的台灣，由於有晶圓代工廠商的奧援，再加上後段封裝與測試的廠商，形成一完整的半導體產業價值鏈，這樣的環境帶動了國內「國內IC設計公司」的興起，而「設計服務」的蓬勃發展亦與此有密切的關係，不論是「IC設計公司」在IC的提供，或是「設計服務公司」在SIP的提供與設計服務等方面都與晶圓代工產業的支援關係密切。

這樣的結合使得無晶圓廠的IC設計業者與無晶片的設計服務業者得到最大的生產支援，由於能專注於IC 設計的專業，使IC 設計產業逐步壯大；另一方面，也由於IC設計產業的蓬勃發展，使得晶圓代工的訂單源源不絕，更加速了晶圓代工產業的發展，這樣的關係可說是環環相扣，造就了目前國內「IC 設計」與「晶圓代工」在整體半導體產業的地位，而國內「設計服務公司」屬於方興未艾的階段，但由於接近晶圓代工廠商的優勢，因此國內此一行業依然被看好。

一、設計服務業

台灣的設計服務公司在2000年以後有如雨後春筍般成立，但大多的公司皆屬中小型的公司，員工人數多在百人以下，且目前國內並無專門提供SIP的供應商，主要係以相關設計服務為主要營收的來源，其所提供的服務當中又以後段設計、整合SIP、以及整體輸出服務（Turn-Key Service）為主，如(圖一)。其服務的類別、型式與SIP的來源將在以下作一說明。

設計服務可分為以下幾個業務類別：

1.SIP Provider & Service

目前國內有能力從IC設計前端發展的廠商較少，因為牽涉較高的技術層次，而一些規格方面的制定，也不是設計服務廠商所擅長之處，而目前國內廠商所提供的SIP以「基本型」與「標準型」的SIP為主，已獲得國外大廠授權或自行開發「明星級」SIP的廠商尚為少數。

至於「標準型」SIP方面，國內多家廠商對於「介面型SIP」如USB、PCI與IEEE1394；「混合訊號」的ADC與PLL；應用於「多媒體」的JPEG SIP；以及「記憶體」的SIP等都有提供。雖然此類型的SIP需求量較大，但其價格與附加的價值較「明星級SIP」來的低了許多。

至於在「明星級SIP」的領域，邇來也有幾家廠商因過去累積ASIC開發與SoC設計服務的能力，已獲得國外SIP供應廠商的授權，例如智原科技以ARM的架構為基礎，發展出一套與ARM處理器相容的核心產品，其著眼於一些規模較小的「Fabless廠商」與「系統廠商」，在財力限制下可能無法支付國際大廠如ARM的高額權利金，此時就可以轉而向ARM授權的國內設計服務業者，由它們提供以ARM為架構所發展出來的SIP，將以較低的價格授與客戶。

另一家設計服務公司源捷科技則是經過DSP Group與ARM的認證，成為它們在台灣的設計服務公司；獲得國外明星級SIP公司的授權認證後，源捷可以協助其客戶整合DSP Group之SmartCores系列的DSP核心至晶片中，以及提供整合ARM CPU核心所需的設計服務；如此一來，ARM與DSP Group也可以藉此拓展亞洲方面的市場。

而創意電子也是ARM在台灣另一家設計服務中心，該公司將ARM核心，如ARM7 Core、ARM9 Core及AMBA匯流排整合成客戶所需之ASIC及SoC的各項設計服務；另外創意電子與喬鼎資訊合作，開發一顆16位元定點運算架構的DSP SIP，並已通過0.18微米製程的驗證，可說是國內廠商在「明星級SIP」的實力展現。

《圖一　國內設計服務業者所提供的設計服務類型〈資料來源：工研院經資中心 (2002/11)〉》

至於國內設計服務公司對於SIP的來源，基本上可分為「自行開發」與「向外找尋適合的SIP」。通常自行研發所需的時間較長，在客戶所需的產品急迫上市的情況之下，這樣的方式緩不濟急，再者，許多市面上的標準是多數廠商所依循的，而提供這些SIP的廠商眾多，除非國內廠商在價格與品質有相當的競爭力，方有機會脫穎而出；至於在「明星級SIP」方面，自行研發的門檻就更高了，我們除了必須要考量自身的財力與能力，以及競爭對手都是國外內知名的大廠之外，過去系統大廠所共同依循的架構更是一大問題，除非國內廠商有能力以策略聯盟的方式主導一個全新的標準或架構，而使其他廠商放棄暨有的架構來跟隨這個新的架構，且有相關的廠商提供支援軟體配合才行。因此在種種的限制之下，國內設計服務公司在自行研發SIP成果方面較為不足，目前通常採取向外搜尋的方式，在市場中找尋客戶所需的SIP，再加以整合之。

2.Turn-Key Service

台灣因擁有完整的IC製造的價值鏈，因此國內一些廠商紛紛在此模式下，建立其整體的加值服務，提供包括從IC設計中的某一階段（例如「RTL階段」或是「Gate Level階段」甚至自「規格之制定」），乃至光罩、製造、封裝與測試，直至IC成品產出的服務。這種方式可以使其客戶不需額外再尋找廠商製造與生產IC，因此不但可以讓該設計服務的廠商保證其良率，並可大幅縮短「設計」與「上市的時程」，而其客戶只要專心於產品的規格制定、前段的設計與市場的行銷即可，因此可謂達到精密分工之效；而有些廠商甚至只需要開出規格即可，其他的工作就交由設計服務的廠商去執行，而這樣的方式具有價格上的彈性，因此所花費的成本一般而言也較自行尋找IC的製造商來得低。

3.Layout Service

國內大部分的設計服務公司都有提供「Layout Service」的服務，例如科雅、巨有、源捷、創意與智原等公司，此一服務如此普遍的原因除了IC設計公司為了減少設計時間、專心在前段設計之外，也與這些設計服務公司成立的背景有關。

一般而言，此項服務內容大致包括從「繞線、佈局」至「設計與電氣相關規範之檢測」等設計後段的工作，但並不提供客戶生產與製造的服務。藉由此一設計服務的模式可使公司累積後段設計的經驗，進而逐漸轉到前段的設計，而成本的節省及設計上的改進決定此程序的成功與否。

台灣SIP市場現況

在台灣SIP的市場規模方面，台灣目前並無獨立的SIP Provider，係由設計服務公司提供設計服務兼提供客戶所需的SIP。直至2001年底，國內約有20餘家的設計服務公司，而這些公司SIP的營收佔公司總營收的比重皆在10%以下。主要的營收來源還是在於Layout Service與Turn-Key Service兩方面。

由「SIP與設計服務」的總產值方面來看，國內產業的情形與全球SIP產業相仿，2001年的不景氣並未對此一產業帶來太大的影響，國內「SIP與設計服務」產業仍有18.4%的成長，如(圖二)，而未來的兩年，其成長約在20%左右，堪稱相當穩定。而隨著智源、源捷、創意與亮發等公司相繼獲得國外ARM與Tensilica等公司的授權，將使得國內這些設計服務公司可經由國外SIP供應商授權的Core SIP為核心，提供週邊SIP整合之服務，以擴展其客戶來源，使得國內設計服務公司未來將有機會承接較高階的設計服務訂單，對於國內設計服務整體的產值，有提昇的效果。

至於SIP方面的營收，隨著愈來愈多的設計服務公司提供市場所需求的介面型SIP，如USB、IEEE1934與影音解壓縮的SIP，預估在2003年國內SIP的營收佔設計服務業的總營收將達到9.2%，亦即SIP的產值將由2000年約258.3百萬台幣，提昇至2005年的1,081百萬台幣，其五年間的複合成長率高達33.15%。

《圖二　國內設計服務（包含SIP的提供與設計服務）產業產值〈資料來源：工研院經資中心（2002/11）〉》

二、IC設計業

IC設計業者目前所遭遇的一個問題，是產品的複雜程度提高且上市的時程縮短，要如何在時間的壓力下完成複雜的產品，是IC設計業所面臨非常大的一項挑戰，因此善用SIP就成為IC設計公司加快上市腳步的重要手段。

IC設計公司使用第三者所開發出來的SIP來做成系統，最大的好處是可以藉此跨入原本非專業的領域，提昇產品的附加價值，當然，也可縮短產品開發的時程。

目前國內IC設計公司都有各自專長的領域，但基於由外部授權SIP至內部使用的驗證與交易模式等問題，因此這樣的方式事實上在國內的IC設計公司並不十分地普遍，除非該公司意欲快速進入某一市場，或是在顧客化設計的消費性產品與某些特定領域的通訊產品中，方才以授權方式向外購入所需的SIP，但所購入的SIP通常為I/O或是週邊的SIP，並非是產品核心的SIP。

至於向外授權SIP內部使用的情形較不普遍的另一個原因，在於國內IC設計的主要應用別為資訊產品，在2001年國內資訊產品的設計營收佔所有應用產品別營收的65.7%，這類型的產品通常為ASSP（標準用途的IC），因此使用SIP的情況較ASIC（特定用途的IC）來得少；另一方面，國內IC設計公司的核心SIP多為自行研發的成果，以供內部使用，而這樣的方式，減低了SIP與其他電路相容性的問題，也是向外授權SIP內部使用的情形並不普遍的另一因素。

當公司規模漸大，且著眼於該產品的市場潛力不錯的情況，在及時上市的壓力下，若考量自行研發的成本大於外購的成本之下，就有能會考慮向外購買某些SIP至內部使用，但是公司內部的人員要相當的能力與經驗處理購入的SIP，否則反而有可能會延遲上市的時間。

威盛電子

威盛在開發整合型晶片組後，又接著以Samuel CPU core進軍系統單晶片市場；Matthew為內建C3處理器與Twister北橋晶片的系統單晶片，將作為WebPAD、資訊電腦裝置產品線解決方案；多媒體事業部也已陸續有新產品推出，繼CD-ROM晶片後，再推DVD-ROM的系統單晶片。

為了取得無線通訊相關技術，除在瑞典設立研發中心外，又購併通訊大廠巨積（LSI Logic）的CDMA部門，取得相關SIP核心。未來威盛將以微處理器、繪圖晶片、網路晶片等核心技術，發展系統單晶片產品。

聯發科技

聯發以原有的CD/DVD ROM技術為基礎，持續研發推出高整合度的DVD Player整合晶片，推出整合Servo控制晶片及MPEG2解碼晶片，以及CD-RW晶片，和結合DVD-ROM與CD-RW的Combo晶片組。

另外，該公司過去已投入無線通訊方面的研發，而為了加快期無線通訊產品上市的腳步，聯發於2002年第三季向ARM取得ARM 7 TDMI核心SIP的授權，期以在射頻（RF）與基頻（Baseband）方面的軟硬體開發能更加順利。

瑞昱科技

瑞昱的產品線是以各類型網路應用產品?開發重點，2001年第三季推出的10／100M高速乙太網路三合一單晶片控制器系列產品。2002年將推出1G網路IC單晶片，整合實體層及主控制器。在無線通訊方面也有所進展，發展RF及Baseband的整合晶片。

另外，成立LCD監視器控制晶片的產品線亦於2002年推出內建ADC、TCON以及MCU等多項功能的控制單晶片產品，未來還將推出內建TMDS介面的控制單晶片產品。

凌陽科技

凌陽在併購全技之後，取得掃描器控制器與數位相機控制單元的相關SIP，並利用全技過去研發相關產品的人才、技術與經驗，開發出數位相機控制單晶片的解決方案。而未來在系統單晶片發展方向的規劃，除原有之生產中心、消費性產品、多媒體產品事業中心外，再以全技研發團隊為核心增設影像產品事業中心，以各類影像處理用單晶片為研究開發重點。其內部更有一20餘人的IP部門，負責掌管內部SIP的流通。

揚智科技

揚智在從PC晶片組為主的市場進行多元化佈局後，已經逐漸從PC市場成功轉向以消費性電子產品為營收主力。在系統單晶片發展的方向是以高效能微控制器（MCU IP）為核心，開發適合多媒體應用的產品。而該公司過去係以研發前端Servo之控制片，並結合ESS Technology的MPEG 2 解壓縮之SIP Block，成功地開發出DVD系統單晶片。

國內一些較具規模的IC設計業者，已開始重視對於SIP的盤點與再使用環境的建構，並積極地朝向系統單晶片的方向邁進。過去設計公司在規模小的時候，或許對於SIP的盤點與再使用，需求還不是那麼的迫切，不過隨著規模與產品線的漸漸擴充，SIP的再使用就變得愈來愈重要，目前已有許多的國內IC設計公司成立專門的部門進行建構SIP流通的管理環境，致力於SIP的內部流通與外購SIP的相關事宜，相信未來SIP Reuse的觀念與實踐，將會是IC設計公司達成系統單晶片致勝的關鍵之一。

三、IC製造業

IC設計公司的設計都必須經由晶圓代工廠協助製作成IC後，最後才能出貨給客戶。若是在設計之始，IC設計業者便可從晶圓代工廠得到協助，取得充足的資訊，諸如那些SIP是經過該廠的驗證（包含Silicon Verification及Production Proven）、該項SIP可使用何種製程、可由何處取得及適合何種設計工具等，如此對IC設計業者而言，不但可大為降低設計與投產時的時間與成本，更能減少所須面臨的設計與生產風險；另一方面對晶圓代工廠商而言，IC設計公司所投產的產品若曾由該廠生產或驗證過，則可減低生產的困難度，有效控制良率，使晶圓代工業者對生產時程的安排能有效管理，交貨時間能更容易掌控，再者也能擴大對客戶服務的層面，使業者對晶圓代工事業的經營有莫大的助益。

基於有上述的考量，所以晶圓代工業者也與多家SIP服務相關業者合作，提供了多項SIP相關的設計服務，供客戶選擇使用。

目前晶圓代工業者所提供的SIP服務相目一般包含下列的項目：

台灣二家晶圓代工廠因應系統單晶片發展之需求也提供了SIP相關服務，以下就分別介紹。

台灣積體電路公司

台灣積體電路公司所提供的設計與SIP相關服務包含以下項目：

1. IP Service

TSMC為因應客戶的需求而提供由3rd party所授權的SIP，這些SIP皆經過TSMC的「驗證」，包含Silicon Verified及Production Proven。所有的SIP都是各SIP vendor所設計，亦經過授權使用，並可在設計與生產過程中得到SIP vendors的完全技術支援。

2 Library Service

此項目提供包含in-house及3rd party的IP資料庫，內容除SIP外，尚有電路應用及設計流程，客戶可直接至這些資料庫中查詢。合作的3rd party的SIP vendors包含Artisan、Avant!、NurLogic Design, Inc.、Synopsys、Virage、Virtual Silicon、以及Xemics等公司。

3 EDA Service

TSMC與世界主要的EDA公司合作，提供「適合TSMC製程技術」的設計工具及檔案(DRC command/RC extraction 檔案)。與TSMC合作的EDA公司有Cadence、Avant!、Mentor Graphics、Simplex、以及Synopsys。

4. Design Implementation Service

在此項目下TSMC除提供自身的設計部門的Turn-key服務之外，尚可選擇由TSMC合作之設計服務聯盟（Design Center Alliance；DCA）成員提供相關的設計服務；目前該聯盟包括國內外多家半導體廠商、IC設計公司、EDA公司與設計服務公司。聯盟中包括了國內六家設計服務公司（創意、科雅、源捷、巨有、世紀創新、虹晶）與一家EDA公司（新思科技）。

聯華電子

聯華電子所提供的設計與SIP相關服務包含以下項目：

1. IP Catalog

UMC的客戶可直接進入合作公司的IP資料庫中，讀取各種SIP相關的規格與技術資料，使客戶可容易選擇與取得所需要的SIP。與UMC合作的SIP Catalog廠商包含Virtual Silicon、Artisan、GlobalCAD、以及Virage等公司。

2. Silicon Shuttle

在此服務項目中，UMC提供一套完整的流程（wafer-test-chip），使客戶能夠將各種設計與原型在UMC作驗證（Silicon Level）。

3. Embedded Memory

UMC提供各種Embedded Memory的設計與製程技術，客戶可由其中擇一使用。其設計來源包含Artisan、VST、Virage等公司。此外，UMC亦提供full-customized embedded memory的設計供客戶選擇使用。

4. ASIC plus

UMC在此項目下與世界重要的設計公司合作，提供完整的Turn-key設計服務方案，包含設計服務、晶片製造、與封裝、測試一貫流程的設計服務；此一聯盟亦包括國內外多家的半導體相關廠商在內，至於國內設計服務公司的智原科技為此一聯盟的重要成員。

5. Virtual Foundry Consultant

UMC設計了一套線上諮詢系統，客戶從這系統中可得知其在設計上所需要SIP的來源、規格，及設計投產後所使用的製程技術，還有包含所需的封裝、測試等相關資訊，使客戶能在最短的時間內得到需要的資訊。

小結

從以上的介紹與分析可知，台灣由於擁有完整的半導體產業鏈做為支持後盾，SIP相關族群在此一環境優勢之中，不但發展已經小有規模，未來遠景亦可期待。然而台灣的IC設計環境仍有人才不足與資源缺乏的情況，在國外SIP供應商的強勢競爭與威脅下，台灣如何努力贏得挑戰、在全球市場脫穎而出，仍是未來整體半導體產業界必須深切思考的問題。

（作者為工研院經資中心產業分析師）

下期預告

在全球SIP潮流中，台灣半導體廠商應如何掌握機會、迎接挑戰？