撰文◎羅梅英 攝影◎汪忠信

現任經濟部常務次長黃重球,在1997年至2006年間,擔任經濟部技術處處長,推動多項科專計劃,見證IC設計產業成長軌跡,他怎麼看台灣IC產業的過去和未來?

台灣IC設計產業的發展,早期在PC工業蓬勃發展之際就打下不錯的基礎,再結合我國在美國矽谷的優秀科技人才返台創業,以及優良的晶圓代工廠等環境,共同創造出今天的格局。

此外,台灣政府也透過工研院投入先進的技術研發,然後再移轉給業界,並持續推動各種支援產業,包括IC封裝、測試、可靠性測試等,讓整個上、中、下游供應鏈更趨完備,使得台灣IC設計業具有全球罕見的競爭優勢。

晶片系統國家計劃效益驚人
就產業長期發展而言,「人才」和「矽智權」,是IC設計的兩大核心競爭力, 為使產業能大幅地躍進,政府因此特別規劃晶片系統國家型科技計畫 (National System-on-Chip, NSoC) 」。在第一期(2003到2005年)三年計畫當中,最大任務就是建立豐富的矽智財(Silicon Intellectual Property 簡稱為 SIP)、整合電子設計自動化軟體 (EDA)、提供一個優良的設計環境。

除了建構絕佳的設計環境之外,另外還有一個很重要的效益就是培育開發出IC設計的人才,培養出許多的SIP、 EDA flow 服務人才與 Fabless 設計人才。
NSoC計畫之推動,政府總共投入51億資金,成功帶動半導體產值於2004年突破兆元,設計業之營收平均成長率高達22%,成長幅度非常的驚人。

缺乏系統大廠的劣勢
IC設計是高度競爭的產業,不僅產品線要不斷地推陳出新,更必須持續改善現有的產品設計、降低成本,以隨時掌握市場脈動,因應市場隨時可能出現功能更多、成本更低的競爭產品。

終端應用市場,可說是未來左右IC設計產業成長的主要關鍵。但是,目前台灣IC設計業的最大問題是,沒有系統大廠。美、日、韓及大陸都有系統大廠,可以主導規格,台灣只能夠跟隨國外大廠制定的規格。

針對大陸IC設計業常被拿來和台灣相提並論,我認為,大陸的優勢在於市場大、有系統大廠,台灣的優勢則在於半導體產業鏈完整、IC設計人才養成經驗以及對矽智財的保護及運用,這些都需要時間的累積。論產值的話,大陸很有機會追過台灣,但以就技術面來看,台灣還是擁有領先的地位。

凡出貨量大,且使用到多顆IC的電子產品,必將成為IC設計業者的兵家必爭之地。不過有些產品的技術門檻高、開發費用驚人,將會形成進入障礙,以行動電話為例,市場商機雖然龐大,但產品生命周期短,且技術門檻高,認證程序複雜、開發費用高,因此,中小型IC設計公司必須設法尋找出新的或利基型的市場。

IC設計業的利基與瓶頸
根據我觀察,目前台灣IC設計業面對的瓶頸包括:
()產業進入障礙提高:在半導體進入高階製程時代,人才及資金成本的要求較以往更高,在設計工具、測試設備、實驗儀器、工作平台及產品開發所需之光罩製作與投片試產等單項新產品之開發計劃費用較以往高出很多,且產品項目繁多及產品生命週期縮短,皆促使IC 設計業者須不斷投入研發經費,以因應市場競爭之需要,故相對提高IC 設計產業之進入障礙。
()Time to Market的壓力變大:IP(Intellectual Property)概念的興起,使得IC 設計業者分工為系統規劃暨制定、IP 提供、整合製作服務等三個結構,此分工結構可縮短IC 設計時程,降低成本及創造多樣化的產品。不斷演變的市場需要靈活,有學習與應變能力的產業。
()SoC設計難度高:伴隨下游消費性電子終端產品多元化及輕、薄、短、小的市場需求,傳統單一用途的記憶體IC、數位或類比IC 及特定邏輯運算IC 已無法滿足市場需求,未來消費性IC 將朝高效能、多功能及高穩定度發展。在此發展趨勢下,IC 設計業者,必須具備整合不同智慧財產元件(IP,Intellectual Property)能力,並擁有開發具備獨特功能之系統單一整合晶片(SoC,System on a Chip)的實力。研發能力的提昇至為重要。

從正面的角度來看,我相信,台灣IC設計業的技術並不輸人,業者可以專注於可以構築與堆高競爭障礙的地方,如:
(一)持續投入在研發、技術與產品的升級與創新等,往更高階的應用與系統整合技術上走,發展高層次IP、晶片、及原創型系統產品。
(二)善用台灣晶圓代工優勢,降低生產成本,建立成本優勢。繼續整併或策略聯盟,提升經濟規模。
(三)運用台灣在世界IC產業上已有的成績與地位,參與技術與設計的標準或平台的建立。
(四)利用台灣IC設計產業目前還領先大陸的優勢,與大陸業者合作,爭取參與產品標準制訂的機會。
(五)尋找或開發新興的市場或應用。
平心而論,目前美國仍是全球IC設計產業的領頭羊,且產業規模遙遙領先其他地區。主要原因在於,美國能持續掌握新科技產品的規格制定,並且以嶄新的創意領導全球。如果台灣能緊抓住世界科技潮流的變化,以快速的設計和過人的成本競爭力優勢,應有機會更進一步擴大產業規模,因此台灣IC設計業要搶下全球第一並非不可能。

體驗經濟帶動創意及技術
台灣的經濟發展,從過去的工業經濟走向服務經濟、知識經濟,接下來,政府將努力推動「體驗經濟」,透過生活模式創造出不同的需求,若能夠整合市場需求、創造與顧客之間的互動,將有助於發展出新的系統規格。

由於台灣半導體產業高度垂直分工,因此,3D IC整合技術將是下一波的發展機會。台灣可以整合運用製造、封裝、測試等之領先優勢,在晶片的設計階段即導入3D IC的概念,強化高附加價值的系統層級關鍵IC技術與相關軟硬體技術之整體發展,使晶片設計能夠更進一步滿足使用者對於優質便利生活的需求。
因此,我非常看好和民眾生活體驗很有關係的醫療電子和汽車電子IC,台灣IC設計業者很有機會。
(引用自工研院資通中心專刊 下一波晶片盛世)