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2000年IC設計產業的決勝關鍵在於產品的競爭力及推出時點、公司的策略與代工產能取得與否。半導體的主要的趨勢為由垂直整合走向專業分工,而在深次微米時代的來臨,IP與EDA將縮短設計時間,提升整體效率。
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就全球IC設計產業來分析,成長幅度最快的產品為通訊,而在SOC的趨勢下,國內的系統晶片組紛紛與國際繪圖晶片大廠策略聯盟
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就台灣而言,產品層次多集中在PC、監視器、網路卡及低階消費性相關IC,較少切入通訊設備所需要的IC。
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台灣因具有完整的IC上下游生產體系,故提供IC設計公司絕佳的成長環境,但在代工吃緊的2000年,各公司的競爭力差異將逐步拉大。
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以國際競爭力來分析,威盛、矽統與揚智三家晶片組公司皆有不錯的表現,而凌陽與瑞昱的產品也相當受到肯定。
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就晶片組而言,研究員個人最看好威盛與揚智,在後PC時代高速度高品質產品已不再是唯一的致勝關鍵,相反的強調高整合低成本反而唯有機會脫穎而出,威盛本身對市場反應快速並具備晶片組的技術,加上取得CPU及繪圖功能的IP,有機會在SOC的潮流下脫穎而出,且集團將切入無限通訊及網路領域,又獲得台積電全力支援,未來將有機會成為亞洲的INTEL,而就揚智而言,集團瞄準資訊家電的龐大商機,並為宏碁集團的一員,其筆記型電腦的晶片組,將因INTEL終止820M上市而受益,亦有機會在後PC時代成為贏家。
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就其它IC設計公司而言,消費性IC的凌陽、監視器IC的偉詮及網路IC的瑞昱、記憶體IC的鈺創亦有機會在2000年脫穎而出。
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九﹑就代工產能來分析、太欣因有轉投資世大、而威盛取得台積電的全力支援,揚智則因為宏碁集團的一員,而宏碁與台積電同為的德碁的大股東、在代工的產能取得並無太大的問題,矽統則因自建晶圓廠導致產能取得問題嚴重,預估2000年下半年產能短缺情況才有可能好轉,但初建初期的良率及龐大的折舊費用將使得矽統獲利率大幅下降。
一﹑IC設計產業特色
IC設計公司的核心競爭力為人才與產品,如能掌握市場的趨勢並推出符合市場需求的產品,即有機會大幅成長,但是一般的產品生命週期皆不長,且市場潮流變化快速,如未能抓住市場機會,則公司的獲利將大幅縮水,研究員認為在2000年IC設計產業的決勝關鍵在於產品的競爭力及推出時點,公司的策略代工產能取得與否。
二﹑半導體產業發展趨勢
近三十年來半導體的主要的趨勢為由垂直整合走向專業分工,茲將發展趨勢說明如下。
1970年代 |
1980年代 |
1990年代 |
目前 |
完全垂直整合 |
系統製造廠 |
Fabless |
IP |
EDA |
Fabless |
整合元件大廠IDM |
IDM |
EDA |
Foundry |
Foundry |
由垂直整合走向專業分工的主要理由為廠商追求最佳效率化的經營,且降低投資風險,全力將資源集中在自己擅長的領域,而隨著深次微米時代的來臨,IP與EDA的應用將使得設計更具效率。
三﹑IC設計流程分析
IC設計為IC製造的上游主要的流程分析如下
設計階段 |
IP種類 |
設計流程 |
行為層 |
Soft IP |
Define Project |
|
Behavior Model |
|
RTL Level |
說明:描述各組塊之功能和行為及交互作用及
資料在系統中的之間的流動與運算行為 |
邏輯層 |
Firm IP |
Synthesis & Optimization |
|
Gate Level simulation |
|
Gate Level Netlist |
說明:將抽象的功能組塊轉換為基本運算邏輯元件之組合 |
實體層 |
Hard IP |
Placement & Routing |
|
Layout Verification |
|
Tape out |
說明:將邏輯元件結合而成之線路轉換為實際
之線路並按電路設計製造出各層光罩 |
四﹑IP與EDA簡介
(一)前言
隨著IC製程不斷演進及系統單晶片(SOC)的發展,IC設計所需的時間與難度日益增加,因此IP與EDA在IC設計中的角色越來越重要,所謂IP(Intellectual Property)是指經事先定義驗證且可重複使用的功能區塊,其中又可分為下列三種
- Soft IP:
經過功能驗證可合成並且可調整參數的設計元件。
- Firm IP:
為Soft IP經過初步的平面規劃與合成後在邏輯閘層次的線路圖。
- Hard IP:
經過設計規則檢查,佈局繞線與光罩製作後,實際在矽晶圓經過實體驗証過的功能區塊。
(二)IP分析
這些區塊可以被使用者組成特殊應用的SOC,過去設計IC時IP只能使用一次,不同IC就必須使用一次不同IP,而使用者必須重新設計IP,但基於效率與時效,最好的方法就是將設計過的IP再次利用,而IP提供者的收入主要有非循環工程費(NRE fee) 、權利金(Licensing fee)及專利權使用費(Royalties) ,而國內上櫃公司以智原為代表。
(三)EDA分析
EDA即電子設計自動化,係協助設計工程師將複雜的電子產品設計過程自動化的軟體,為IC設計所需要的工具,與IP同屬IC設計業的上游,而EDA的下游包括IC Design House、IDM、IP Vender與IC Deign serverce公司、而國內上櫃公司思源的產品主要在於邏輯層上的偵錯系統、預計未來也將跨入實體層的Layout Editor與行為層的Entry Editor、一般的EDA廠商營收主要來源為產品Consulting Service與Mainenance Fee、而思源的收入僅有產品與Maintenance Fee、主要的原因為此部分的業務交由轉投資公司源捷科技、由於EDA產業的龍頭Cadence與Synopsys的EDA軟體只做到模擬、測試,若要了解設計之問題所在,就必須要使用思源提供的偵錯軟體,告知使用者何處需修改,因此思源的策略為與國際大廠搭配銷售共創雙贏。在專業分工的時代,EDA產業仍將持續看好。
以1998年全球IC設計公司的排名,來看全球IC設計的發展趨勢
1998
排名 |
1997
排名 |
業者 |
1998營收
(百萬美元) |
成長率
(%) |
產品種類 |
PC |
通訊 |
消費 |
PLD |
記
憶
體 |
繪圖 |
晶片組 |
週邊 |
1 |
1 |
Cirrus Logic |
789 |
-10 |
V |
|
V |
|
|
|
|
2 |
2 |
Altera |
654 |
4 |
|
|
|
|
|
V |
|
3 |
3 |
Xilinx |
630 |
3 |
|
|
|
|
|
V |
|
4 |
5 |
ATI |
475(E) |
78 |
V |
|
|
|
|
|
|
5 |
12 |
Level One |
263 |
68 |
|
|
|
V |
|
|
|
6 |
18 |
Neo Magic |
240 |
92 |
V |
|
|
|
|
|
|
7 |
4 |
S3 |
224 |
-52 |
V |
|
|
|
|
|
|
8 |
9 |
Matrox |
220 |
NA |
V |
|
|
|
|
|
|
9 |
7 |
Lattice |
206 |
-15 |
|
|
|
|
|
V |
|
10 |
46 |
Broadcom |
202 |
463 |
|
|
|
V |
|
|
|
11 |
6 |
ESS |
196 |
-21 |
|
|
V |
|
|
|
|
12 |
26 |
矽統 |
194 |
80 |
V |
V |
|
|
|
|
|
13 |
8 |
Adaptec |
187 |
-30 |
|
|
V |
|
|
|
|
14 |
15 |
威盛 |
181 |
26 |
|
V |
|
|
|
|
|
15 |
10 |
C-Cube |
179 |
5 |
|
|
V |
|
V |
|
|
16 |
17 |
PMC-Sierra |
161 |
26 |
|
|
|
V |
|
|
|
17 |
50 |
Nvidia |
158 |
590 |
V |
|
|
|
|
|
|
18 |
13 |
Actel |
154 |
-1 |
|
|
|
|
|
V |
|
19 |
16 |
ICS |
146 |
6 |
|
|
V |
V |
|
|
|
20 |
43 |
3Dfx |
146 |
239 |
V |
|
|
|
|
|
|
資料來源:全球電子產業透視分析
-
由上表的排名可知通訊的Level One及Broadcom皆大幅成長。
-
繪圖晶片公司競爭激烈,ATI 、Matrox、 矽統、威盛、 Nvidia、 3Dfx的排名皆往上竄升,但S3的排名卻小幅下滑。
- PLD因有專利保護,兩大供應商排名不變。
- 前20大最多的是繪圖公司,沒有記憶體公司。
- 在SOC的趨勢下,晶片組與繪圖晶片公司結盟的情況普遍,例如威盛與S3 及Trident ,揚智與Nvidia ARTX 及Trident。
- 綜合而言,成長率最大的公司為通訊的Broadcom及繪圖的Nvidia與3Dfx。
一﹑2000年IC設計業的決勝關鍵
個人認為2000年IC設計業的決勝關鍵為產品競爭力,公司策略,代工產能取得與否,就IC設計產業而言,產品的競爭力為將攸關公司未來的成敗,而在後PC時代,公司的策略將決定了公司的方向,誰能掌握市場趨勢並發展出利基性產品,就有機會成為後PC時代最大的贏家,而在代工產能吃緊的2000年擁有產能及經得起調價,更是決定成敗的關鍵因素。
二﹑台灣前十大IC設計分析
公司名稱 |
IC類別 |
1998年全球排名 |
1998年全球排名(億US) |
成長率(%) |
矽統 |
晶片組 |
15 |
1.94 |
80 |
威盛 |
晶片組 |
16 |
1.81 |
26 |
揚智 |
晶片組 |
23 |
1.10 |
0 |
聯發 |
CD-ROM |
27 |
0.85 |
NA |
凌陽 |
消費性 |
29 |
0.82 |
-13 |
聯詠 |
消費性 |
30 |
0.73 |
NA |
宇慶 |
RAM |
32 |
0.65 |
-33 |
瑞昱 |
網路卡 |
33 |
0.64 |
4 |
鈺創 |
RAM |
34 |
0.64 |
25 |
而就最新的資料顯示,威盛的營業額在1999年已超越矽統,成為台灣第一大的IC設計公司,就台灣而言,產品層次多集中在PC、監視器、網路卡及低階消費性IC,較少切入通訊設備所需要的IC。
三﹑台灣IC設計業SWOT分析
IC設計公司的業務主要為接受客戶委託設計IC電路圖及自行研發產品並將光罩製作IC製造、IC封裝、IC測試等工作交由專業廠商來處理,台灣因具有完整的IC上下游生產體系,故提供IC設計公司絕佳的成長環境,唯在代工產能吃緊的2000年,對IC設計的毛利率有一定的影響,茲將相關的變數分析如下
(一)優勢
1.有完整半導體上下游產業
2.下游晶圓代工實力強大提供IC設計業絕佳的機會
3.台灣為重要的資訊OEM產品生產基地
4,業者市場反應快速
5,與全球產業連接密切
(二)劣勢
1.產品規格主導/專利權受制於歐美廠商
2.研發人才不足產品化速度有限
(三)機會
1.有廣大的本地市場
2.晶圓代工產業支援
(四)威脅
代工產能吃緊且價格調漲壓力大毛利將受壓縮
四﹑產值分析
|
1998 |
1999(E) |
2000(F) |
99/98成長率 |
00/99成長率 |
產業產值 |
2,834 |
4,045 |
5,328 |
42.7% |
31.7% |
設計業 |
469 |
638 |
860 |
36.0% |
34.8% |
製造業 |
1,694 |
2,573 |
3,430 |
51.9% |
33.3% |
代工業 |
938 |
1,463 |
2,044 |
56.0% |
39.7% |
封裝業 |
540 |
645 |
800 |
19.4% |
24.0% |
國資封裝 |
420 |
552 |
680 |
31.4% |
23.2% |
測試業 |
131 |
189 |
238 |
44.3% |
25.9% |
產品產值 |
1,225 |
1,748 |
2,246 |
42.7% |
28.5% |
資料來源:ITIS計畫(NOV.1999)
五﹑台灣IC設計的發展方向
研究員認為,台灣IC設計業可以努力的方向整理如下
(一)主機板相關IC
台灣主機板全球佔有率居全球第一,依照MIC的資料可知,1999年台灣出貨約6千4百萬塊主機板,而主機板上的晶片組、繪圖IC、I/O晶片、電源管理晶片及CPU皆是台灣可努力的方向。
(二)筆記型電腦
台灣筆記型電腦全球佔有率亦居全球第一,依照MIC的資料可知,1999年台灣出貨約1千7百萬台,而筆記型電腦上的晶片組繪圖IC、I/O晶片、電源管理晶片及CPU皆是台灣可努力的方向。
(三)光碟機及DVD相關產品的控制晶片
相關公司有聯發、揚智、華邦等
(四)電腦周邊及監視器相關控制IC
相關公司有偉詮、民生、瑞昱、聯詠、華邦、旺宏等
(五)數位相機的主晶片CMOS Sensor及電源晶片
相關公司有凌陽
(六)通訊網路產品如LAN卡Modem及ADSL等相關IC
相關公司有瑞昱、民生、聯傑、聯特利等
四﹑2000年利基產品分析
(一)LCD控制/驅動IC
隨著LCD顯示器市場逐漸熱絡,其上游LCD控制晶片(Controller)市場亦隨被帶動,估計市場規模將由1998年約13億元,成長至1999年20億元,成長率逾50%,我們預期2000年仍將持續成長,國內業者投入LCD控制晶片市場的廠商,包括凌越、旺宏,及晶磊、創品、偉詮、聯詠、鈺創、民生、華邦等IC設計公司,均已陸續投入此領域。
(二)來電顯示IC
中華電信已於2000年1月1日起提供來話者電話號碼顯示服務,用戶若要享用該服務,必須使用支援此一功能的電話機或設備,預估將帶動來電顯示IC的需求其中國內相關生產廠商有義隆、瑞昱、凌陽。
(三)DVD-ROM/DVD Player控制IC
DVD-ROM光碟機在系統商搭配意願提升下,需求大增,但DVD-ROM權利金問題一直困擾著台灣DVD-ROM製造業者,由於DVD-ROM的關鍵零組件由日本掌握市場,形成日商寡佔的局面。而中國大陸資訊家電市場龐大,成為DVD 晶片廠商兵家必爭之地,但是就 DVD晶片大陸市場而言,至今還沒有顯著的領導者,已進軍大陸的 DVD晶片供應商只有C-Cube、 ESS和 Zoran等三家美商,而國內業者的揚智將在2000年上半年將在北京、上海或深圳設立技術支援與行銷據點,趁 DVD晶片市場還未崛起前搶先卡位。而聯電其下的聯發藉由CD-ROM相關晶片的經驗切入DVD-ROM晶片。
(四)通訊網路IC
主要廠商有華邦、旺宏、瑞昱、矽統、 威盛、民生等國內IC 設計廠商等,至於國外廠商則集中於高階網路、 無線網、 集線器等產品,主要有NS 、AT&T、 AMD 、INTEL等半導體或通訊大廠。
(五)監視器IC
國內主要廠商主要為聯詠、偉詮、民生,唯民生則以 OSD 為主,與聯詠、偉詮微控制器有異,國外廠商則主要有MOTOROLA、 PHILIPS及 SGS 目前Motorola為全球市佔率第一(市佔率接近40%),聯詠與偉詮分居二、三名但Motorola因價格競爭因素而逐漸對出此市場對偉詮及聯詠將是一大利多不過監視器為一成熟的產業未來成長空間有限。
五﹑匯總表
產品類別 |
主要公司 |
晶片組 |
矽統、威盛、智揚 |
消費性產品 |
凌陽、義隆、民生、太欣、盛群、聯詠、普誠 |
通訊網路產品 |
瑞昱、聯傑、威盛、聯詠、義隆、民生、宏三、亞信 |
電腦週邊產品 |
偉詮、聯發、聯陽、聯詠、義隆 |
記憶體 |
鈺創、台晶、宇慶、晶豪、吉聯、矽成、沛訊 |
類比IC |
沛亨 |
IP |
智原、創意 |