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20080110_IC設計業E化架構與需求之探索 (智原科技電子服務部部長, 杜振雄, DIGITIMES)

隨著半導體專業分工發展模式的確立，再加上IC製程技術日新月異，原本的IC設計業又再細分出IC設計服務之專業領域，該領域業者大致扮演矽智財（Silicon IP；SIP）的授權，IC前段的電路架構、設計、合成、驗證及佈局（Layout）等設計服務之供應角色。除此之外，IC設計服務並可針對IC設計業者的需求，透過與其他廠商合作，另外提供包括光罩製造、晶圓製造、封裝、電路測試等IC後段生產服務項目。

如今市場上最知名的IC設計服務佼佼者，莫過於聯電（UMC）集團的智原科技（Faraday）與台積電投資的創意電子，而其中最引人矚目的，當屬身為亞洲最大IC設計服務暨矽智財研發銷售公司的智原科技，該公司於1993年從聯電內部獨立分出，並與聯電之間維持策略性的IP合股關係，聯電大約擁有20％的持股。

智原科技除了總部位於台灣外，並於美國、荷蘭、日本及中國大陸等地設立分支據點，全球總員工數超過750人，研發人員即超過550人，其2006年的營收約為1.7億美元，約合新台幣55億元之規模。

累積多年、數量豐富的IP資料庫　以有效管理為強化目標之一

智原科技電子服務部部長杜振雄表示，在公司型態上，智原科技是1家標準的Fabless ASIC設計服務公司，所以不會生產自有品牌的IC晶片；在營運模式上，該公司是以IP授權服務及ASIC設計服務為兩大主軸。

原則上，前一業務內容僅提供客戶所需要的IP授權，並酌收權利金，對於只需要IC設計前段的特定IP授權，自行主導晶片之合成、製造及電路邏輯設計等流程的客戶來說，非常適合洽談這方面的服務，例如ARM及聯發科的某些IC設計，即採用智原的IP授權。

至於後一服務範疇，則以有別於一般標準式IC的特殊應用IC設計為服務內容，大致分成前段的客戶委託之ASIC設計服務（ASIC Design Non-Recurring Engineering），與後段的ASIC量產（ASIC Mass Production）兩大部分。前段IC設計除了電路邏輯設計等流程外，亦包含特定IP之授權使用；至於後段IC量產部分，智原科技是透過與其他廠商之協同合作，來達成客戶的需求目標，例如光罩製造方面與新科凸版光罩（TPT）合作，晶圓製造交由聯電，封裝委託矽品精密（SPIL）或日月光（ASE），至於IC電路測試則與京元電子（KYEC）合作。

就營收比例結構來看，IP授權約占整體營運收益的19％，ASIC委託設計服務則占12％，ASIC量產服務則高達69％，由此可見，IC量產的業務比重最高。但杜振雄則進一步指出，事實上，智原科技與其他IP設計服務同業的最大差異，主要在於擁有累積多年且數量豐富的IP資料庫，此為該公司能一直維繫穩定成長的最重要基礎。所以，對於智原科技來說，如何有效率地整合管理豐富而寶貴的IP資料庫，並針對客戶需求，快速提供最合適的IP，遂成為該公司不斷強化的重要目標之一。

了解IC設計服務之產業特性　客戶成功才是IP設計業者的成功

在談到IC設計服務業的e化課題之前，必須先對IC設計服務業的產業特性，與IT在其中所扮演的角色有所了解，畢竟，每個行業皆有其不同的特性，因此e化的導入方式與該注意的環節有很大的差別。以IC設計服務業來說，其最大的產業特性大致包括：少量多樣、客戶產品差異大、外包廠眾多、與客戶維繫共生關係、與晶圓廠維繫合股關係等特點。

由於客製化服務的緣故，所以IP設計服務業的專案數量可能不多，但樣式種類則相對繁雜，而且各專案要求的產品性質差異極為分歧，再加上合作的外包廠數量眾多，這些因素皆是造成客戶專案管理難度增高的原因。對此，IC設計服務業亟需1套有效而順暢的管理機制與方法論，來做好所有專案設計流程之管理工作。舉例來說，當前EDA工具在前段CAE與後段CAD等流程的串聯上，普遍令人感到不甚滿意，對此，智原科技則嘗試將EDA工具的各個流程串成一完整流程的方式，來改善其順暢度。

當前智原之於聯電、創意之於台積電等，多少皆反映出富爸爸效益，此亦為IP設計服務業發展上的重要特性之一。杜振雄並進一步指出，客戶成功才是IP設計服務業者的成功，惟有協助客戶的產品快速量產上市並大賺錢，才可建立恆久長存的雙嬴局面。

由於此一領域擁有上述多種產業特性，因此，IC設計服務業所仰仗的IT系統架構，自然有別於其他產業，為了因應前述複雜且多樣的專案及產品類型，因此免不了要導入1套有效率的e化系統來進行管理。不過，杜振雄特別強調，公司不宜只為了e化而e化，應該深思熟慮、清楚了解公司最需要的環節何在，然後再進行適合的e化導入作業；再者，專案流程進度與資源控管，以及針對緊急需求之運算資源的機動調配，亦為該類型產業在規劃IT平台時必須考量的重點。

另一值得關注的特性就是，對於IC設計服務業來說，實難透過市面上既有的ERP方案，來達到有效的資源分配目標，所以，必須自行建立可確實符合自身需求的ERP開發團隊與機制。為了讓IT導入之後，內外客戶服務之效益極大化，該類型產業的IT平台亟需1套可用以分析專案完成度、即時性、使用率及效益評估的分析機制，更重要的是，整個IT平台必須以服務為核心，換句話說，IT平台的建立目的全在於服務，並滿足企業內部及外部客戶之需求。

以服務角度跨越有限技術　滿足客戶需求為最大關鍵

杜振雄表示，智原科技的IT人員及部門並非MIS或IT平台，而是1個服務單位，所以，該公司IT部門特別以電子服務部來命名，這是因為無論IT再怎麼日新月異，永遠只是技術掛帥，但技術是有限的，人們的想像空間及需求卻是無限，所以，只有站在服務的角度，才能跨越技術本身不可避免的瓶頸問題，而儘可能地為客戶解決問題並滿足其需求。

智原科技電子服務部特別強調並貫徹服務關鍵時刻（Moment of Truth；MOT）的精神及重要性。MOT主要強調客戶服務時，必須注意的4大關鍵點：

1.探索（Explore）：了解客戶需求。

2.提議（Offer）：提出符合客戶期望之行動建議。

3.行動（Action）：執行先前提議。

4.確認（Confirm）：是否達成或超越客戶期望。

一般企業多半僅止於行動階段，而忽略事後的確認工作，如此一來，將無法進一步評估服務的成效，並發掘出客戶是否會有其他衍生的新需求或問題需要被解決。

以智原的e化經驗來看，一般企業多半將e化的重點放在ERP上，但是對IC設計服務業來說，RD設計流程、ASIC專案控管才是關鍵所在，畢竟客戶無法容忍一丁點的遺漏，抑或無法及時上市等缺失。在IT架構方面，智原特別著眼於系統的可用性、資源管理性及協同運作機制的建立；至於安全管理方面，防毒、反間諜、垃圾郵件過濾、HTTP上傳控管、筆記型電腦硬碟資料防護、郵件側錄、未授權裝置防護與R&D資料環境防護等，皆為考量重點項目。

總之，杜振雄認為企業e化必須同時因應客戶需求與企業本身的商業模式需求，如此才可協助客戶快速上市，並隨時進行即時性的調整，以因應各種變化；再者，企業必須對內部人員及現有技術的專業成熟度進行檢視，俾能採用技術更加成熟的IT工具，並判斷可由內部人員或委外單位來完成。最後則是資源的掌握度，不外乎人員的技術水準及硬體設備的狀況等資訊的確實掌握，如此才可發揮出e化應有的最大效益。

IC設計戰國時代的軍火商 (Career, 智原科技)

IC設計公司好比建築師，負責依客戶需求來設計房子造型與功能，而智原則負責提供蓋房子所需要的磚塊、鐵門與鋁門窗等標準化建材。隨著IC設計戰國時代來臨，產品開發速度日益成為決勝關鍵，智原的角色也更加吃重。

撰文 / 廖國寶

由於3C產業發展快速多變，以及可攜式時代IC設計日漸複雜精細，難度大幅提高，IC設計業必須尋求更有效率的設計方法。於是選擇將設計委外或購買IP元件庫，就成為最省錢、最能快速搶佔市場的捷徑。這樣的產業分工開拓了IC設計服務業的生存空間。

國內IP元件的領導品牌

近年來國內IC設計服務業迅速成長，預估每年都將有三至四成的成長空間，而耕耘這個領域最久，同時也是國內目前最大的專業IC設計服務公司智原科技，最具明星相，前景最被看好。

智原科技成立於1993年，是聯電早期就轉投資成立的公司。和聯電集團其他公司是從1997年分家時獨立出來的情況不同，智原原本是聯電內部一個只有10人的特殊積體電路設計部門，因為看好設計代工利基，早在1993年時就獨立出來。

由於智原鎖定在特殊運用IC（ASIC）領域，後來又經過轉型切入IC智慧財產元件（IP）市場，在國內IC設計產業中具有差異化的競爭優勢，而且業務又獨樹一格，也因此成為IP產業的領導品牌。在1999年掛牌上櫃時，還一度成為股王。

協助IC設計公司加速產品開發

智原主要從事特殊運用IC服務、IP以及元件庫（Cell Library）開發製造及銷售。主要客戶包括國內凌陽等IC設計公司（佔總營收60％），以及美國摩托羅拉、美光、三星及金星等世界級半導體大廠。除了台灣，智原在矽谷也設有研發中心，並在日本、荷蘭和上海設有行銷據點。

對資訊科技產品而言，產品生命週期短暫，產品的成敗不只取決於技術、創意或是品質的良莠與否，產品推出的速度日益成為決勝關鍵。IC設計服務公司的出現，有助於IC設計公司加速產品的開發流程，並節省開發成本。

角色好比戰場的軍火商

打個比方來說，凌陽、威盛這些IC設計公司就像是建築師，負責依客戶的需求來設計房子的造型與功能，而智原則負責提供蓋房子所需要的磚塊、鐵門與鋁門窗等標準化建材，而像聯電、台積電這些晶圓代工廠商則負責把房子蓋起來。

以智原的設計能力，要推出自有產品並非難事，但是鑑於自有產品要承擔很大風險，智原堅持藏身幕後作客戶的後盾。智原扮演的角色就像是戰場上的軍火商一樣，提供彈藥給IC設計業者打仗，在IC設計分工愈來愈精細的發展潮流中，身價持續水漲船高。

設計可重複使用的IP元件是生財之道。通過認證的IP元件可重複使用，因此像智原這樣擁有許多IP元件的IC設計服務公司，就可將重複使用的IP元件轉售或授權給IC設計服務業者，作為生財的工具。「當然競爭力就來自於誰能設計出符合趨勢，而重複使用性又高的IP元件，」智原科技行政暨電子服務部副總經理李明信說。

李明信指出，由於智原同時發展ASIC設計服務與IP元件提供，ASIC部門每天都會使用到IP，等於是在客戶之前先行測試IP，不但有利於IP的設計發展，更是其他IP公司欠缺的競爭優勢。

重金懸賞尋找 研發工程師

當然這樣的競爭優勢來自一批高素質的研發工程師。目前智原在台灣共有312位員工，加上矽谷研發中心則共有337位。其中70％是碩、博士畢業，只有20％是大學畢業。

而因應未來智原朝向資訊家電（IA）、光電、通訊、多媒體等新領域發展，李明信指出，今年智原科技還要招募至少80名研發工程師，但必須是研究所，以及電機、電子、資訊工程、電子物理和物理系畢業，並具有三到五的工作經驗。「我知道這樣的人才很難找，所以我們開闢了介紹獎金，金額相當豐厚，」李明信笑道。除了研發工程師，智原還要招募20名生產營運類人員，包含10名行銷服務人員，和10名行政資訊人員。

「站在服務客戶的角度，我們必須留住人才，才能持續保有競爭優勢，」李明信強調。因此，協助員工找到成就感，加強員工對公司及團隊的認同，是智原成立以來相當重視的工作。為此，智原每年都舉辦最佳IP研發人員和最佳工作夥伴（team member）獎以獎勵員工，「塑造工作舞台，讓每位員工適才適所，發揮效益，是公司應負的責任，」李明信強調。

重視內部互動員工凝聚力強

此外，智原亦相當強調高階主管與員工的互動，任何員工會議，董事長以及總經理等高階主管一定出席，「從以前十幾個人到現在三百多人，董事長都會出席，而且中午用餐時間，也會到餐廳和員工一起用餐，每天和不同的員工聊天，聽聽員工的需求，非常沒有架子，」也因此，「智原的員工凝聚力很強，」李明信說。

員工訓練也是智原相當強調的一環。每年各部門不僅有年度教育訓練，還有專業在職訓練（on-job training），由資深員工負責訓練資淺員工，同時也藉此培養公司內部講師。另外，由於主管不容易找，所以智原有自己的主管培訓計畫，培訓各方面的中高階主管。

回想智原剛剛創立時，還得和另一家公司共用一間辦公室，而今天擁擠的情況依舊，「但是我們去年10月才搬進這棟新大樓，現在又不夠用了，必須尋找下一塊地了，」李明信笑著說。智原的成長潛力不可言喻。

積體電路設計產業結構 (科技台灣)

IC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設計工程師使用電子設計自動化工具(EDA tool)來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(Chipset)，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」。

如果那天你(妳)想設計一隻電子雞，可別去找這些公司，因為不論付多少錢，他們都不會替你(妳)設計晶片的，這些公司大部分沒有自己的晶圓廠，故稱為「沒有晶圓廠的公司(Fabless)」。

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「客戶的需求」，由IC設計工程師使用電子設計自動化工具(EDA tool)來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特定應用積體電路(ASIC)，如果那天你(妳)想設計一隻電子雞，找這些公司就對了，這些公司大部分不但沒有自己的晶圓廠，連自己的產品(晶片)都沒有，故稱為「沒有晶片的公司(Chipless)」。科技台灣www.hightech.tw

IC設計服務公司所提供的設計服務又可以分為「全套設計服務」與「半套設計服務」兩種：

＞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，再交給設計服務公司設計Film IP與Hard IP。

 

大家可能會覺得其怪，既然客戶都可以自行設計Soft IP了，為什麼不連Film IP與Hard IP一起設計完成，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，不想養太多的工程師，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。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(IC)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，我們通稱為「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設計產業中，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。使用者以授權(License)的方式取得這些設計圖的使用權，並且以抽成(每個晶片收取某一特定百分比的金額)或一次付清的方式來付費，以付費的不同而有不同程度的使用權。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。

 

矽智財產業的瓶頸包括：費用的收取方式對於想要使用設計圖(IP)的IC設計公司極為不利，而且這些專門設計IP的IC設計公司並不見得可以提供最先進的技術，種類也可能不夠多，因此IC設計公司購買IP來設計晶片只能是跨入市場的第一步，還是自行研發或併購才是上策。

 

【實例】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)公司，經營模式就是出售處理器設計圖的智慧財產權(Intellectual Property, 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ARM7TDMI與ARM9，例如：德州儀器公司的DaVinci處理器與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，因此負責執行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、Cortex-A9、Cortex-A15等高階處理器核心，例如：德州儀器(Texas Instruments)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：Micro Control Unit)市場，2008推出Cortex-R4與Cortex-M3、Cortex-M4，甚至Cortex-M0這種和8051的功能與價格相當的微控制器，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。