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積體電路設計產業結構

Hightech   2016-09-18    20160918001
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基礎
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❒ 設計公司(Design house)
IC設計公司(Design house)又稱為「沒有晶圓廠的公司(Fabless)」,其中Fab是指「Fabrication」代表「晶圓廠」的意思,是指根據「公司自行需求」,由IC設計工程師設計公司自行需求的各種晶片。例如:聯發科技專門設計手機通訊晶片,威盛科技、矽統科技專門設計個人電腦晶片組(Chip set),這些公司的設計目標明確,就是設計公司自行需求的各種晶片,這些公司大部分沒有自己的晶圓廠,所以又稱為「沒有晶圓廠的公司(Fabless)」。知識力www.ansforce.com。

 

❒ 設計服務公司(Design service)
IC設計服務公司(Design service)又稱為「沒有晶片的公司(Chipless)」,是指根據「客戶的特定需求」,由IC設計工程師設計客戶需求的各種特定應用積體電路(ASIC)。例如:智原科技、巨有科技、創意科技等公司都是專門設計客戶所需要的各種積體電路(IC),如果那天你(妳)想設計一隻電子雞,找這些公司就對了,這些公司不但沒有自己的晶圓廠,連自己的產品(晶片)都沒有,所以稱為「沒有晶片的公司(Chipless)」。IC設計服務公司所提供的設計服務又分為:
➤全套設計服務:根據客戶的需求,為客戶設計Soft IP、Film IP與Hard IP。
➤半套設計服務:先由客戶自行設計Soft IP後,再由設計服務公司設計Film IP與Hard IP,因為設計服務公司只協助後半段設計工作,所以稱為「半套」。知識力www.ansforce.com。


這裏所謂的客戶,不一定是沒有設計經驗的個人,也有可能是IC設計公司,大家可能會覺得其怪,既然客戶是IC設計公司,可以自行設計Soft IP,為什麼不連Film IP與Hard IP一起完成,還要交給設計服務公司來完成呢?理由是目前有許多IC設計公司都是小公司,工程師的人數不多,有時候為了成本的考量,不想養太多工程師,因此會將Film IP與Hard IP交給其他設計服務公司來完成;或是某些IC設計公司同時有太多計畫(Project)在進行,人力不足而將某些設計步驟(例如:Film IP與Hard IP)委外交由其他設計服務公司來完成。千萬別小看這些替別人進行半套設計服務的IC設計服務公司,它們還蠻賺錢的哦!

 

❒ 矽智財(SIP:Silicon Intellectual Property)
IC設計產業是以無實體的設計概念為產品,也就是積體電路設計的結果都是無實體的設計圖,我們簡稱為「IP」,包括Soft IP、Film IP與Hard IP。因此智慧財產權的保障非常重要,我們稱為「矽智財(SIP:Silicon Intellectual Property)」,否則一張小小的磁片就可以將別人辛苦的設計成果拷貝走囉!在IC設計產業,常常會將一塊完整功能的「功能單元(Function unit)」或「區塊(Block)」設計圖,以授權的方式販賣給他人使用,使用者只要支付「授權費(License fee)」就可以使用這些設計圖。


矽智財(SIP)產業是指將一塊完整功能的「功能單元(Function unit)」或「區塊(Block)」設計圖,以授權的方式販賣給他人使用所形成的產業,主要是由於「系統單晶片(SoC:Silicon on a Chip)」而產生這樣的生意模式,所謂系統單晶片(SoC)就是把許多功能不同的積體電路(IC)整合成單一晶片,但是比較小型的IC設計公司不一定有能力什麼線路都自己設計,因此必須以授權(License)的方式取得某些IC設計圖的使用權,再以抽成(每個晶片收取特定百分比的金額)或一次付清的方式來付費。有些IC設計公司(Design house)或設計服務公司(Design service)就是專門設計一些有用的功能單元(Function unit)或區塊(Block),再以授權的方式販賣給他人使用,並且賺取授權費(License fee),例如:設計精簡指令集處理器(RISC)最有名的ARM公司,自己並不生產處理器,而是專門「設計」處理器,再以授權的方式把IC設計圖販賣給他人使用。

 

矽智財產業的成功案例
ARM公司是目前整個矽智財產業最成功的案例,1983年Acorn電腦公司開始設計一種有別於Intel公司X86的精簡指令集處理器(RISC),1990年將其設計團隊另外組成安謀國際科技公司(Advanced RISC Machines),經營模式就是出售處理器設計圖的智慧財產權(IP),取得授權的廠商可以使用這個核心加上自己要的功能製作出不同的處理器,最成功的例子是ARM7與ARM9,例如:德州儀器公司的DaVinci與OMAP處理器、Intel公司的StrongARM處理器、XScale處理器(目前已經賣給了Marvell公司)、Samsung公司的24xx系列處理器等,由於目前智慧型手機盛行,負責執行iOS或Android等手機作業系統的「應用處理器(AP:Application Processor)」愈來愈重要,高效能又省電的ARM處理器變成市場的新寵兒,因此ARM公司陸續推出Cortex-A8/A9/A15等高階處理器核心,例如:德州儀器公司所生產的OMAP3處理器使用Cortex-A8核心;OMAP4處理器使用Cortex-A9核心;OMAP5處理器使用Cortex-A15核心。


ARM公司的野心不只如此,在高階處理器的成功使ARM公司開始轉向低階的微控制器(MCU)市場,2008推出Cortex-R4與Cortex-M3/M4,甚至Cortex-M0這種和8051的功能與價格相當的低階微控制器,打算通吃整個微處理器與微控制器的市場,任何半導體公司只要想生產微處理器或微控制器,都可以向ARM公司授權使用設計圖(IP),這樣的結果使得半導體產業不再是科技業,而轉變成「服務業」,因為不會設計IC的半導體公司也可以授權別人的設計圖(IP)來生產各種積體電路(IC)產品,所以不同的半導體公司之間要比較的已經不是技術,而是誰能夠提供客戶更貼心更快速的服務了。

 

【延伸閱讀】其他詳細內容請參考「積體電路與微機電產業,全華圖書公司」。<我要買書