根据工研院统计，设计产业在全球半导体产值比重上扬10%，显示IC设计产业有实力成为半导体产​​业中的新经济指标；工研院分析，全球设计产业因其创新特性和智慧资本取向，所以能够逆势成长。事实上，除了设计产业本身求新求变的体质足以服膺市场需求外，完整的链状发展和分工体系亦是一项重要的关键，请参考(表一)，以台湾设计产业来说，自1987年半导体制造厂台积电成立后，IC设计分工架构渐渐成形，透过不断的演进，俾使设计生产流程完整，遂缔造出台湾厂商一年盈收1,220亿的佳绩。

《表一》

设计分工的定义与内涵

如前所述，由于晶圆代工业的兴起，促使了IC设计业成为一个得以独立发展的产业，而所谓独立的产业则不外乎上、中、下游的垂直整合与分工。但目前的厂商型态或经营内涵，仍然在许多方面互相跨越与相互的平行竞争，这在专业分工尚未达到一个经济规模时，当然是无可厚非的事。然而展望未来，我们相信IC设计产业的垂直分工型态将更趋明显，而且就在Fabless的概念中走向各自的专业领域，另外则是在SOC的趋势下扩大IC设计的应用范围。

IC设计的四个面向

我们可以从四个不同的角度来看IC设计业者的经营内涵(表二)：

《表二》

第一是从有无专属晶圆厂(Fab or Fabless)的IC设计业者来看，将来IC设计产业应该只有国际大厂才会自设晶圆厂，这一方面是为了自我控制产能，一方面则为了保护整体技术与行销上的优势。

第二是以产品设计开发团队(Designer)及周边支援服务团队(Supporter)来看，在专业分工的趋势下，产品的创意内容会更广大，而支援服务的工作将更精细。

第三是从成品层面来看，有以开发元件(IP)为主的业者(Components)，也有以使用者终端产品为主的系统业者(Systems)，过去像凌阳、义隆等Design House也是属于系统IC的开发者，但随着SOC的扩大整合，将来像华硕、宏硉巨t统厂商也可能从事IC设计的工作，特别是软硬体整合的系统单晶片开发设计。

第四是以有无实体呈现(Physical or Virtual)的内涵来看，以IP的形式存在的元件可以说是虚拟的元件(Virtual Components)，像ARM以CPU等核心IP的Design House都是。更虚拟的是一些还不到闸级或布线处理的IP元件，还有提供概念、方法论与制程技术的IC设计服务业者也是。相对地，过去的IC设计业者几乎都是以实体呈现为主来做设计生产的工作，这是由于SOC设计趋​​势下所造成的新型态，所以那些虚拟性的IP又被称为矽智财(Silicon IP, 简称SIP)，而是否拥有众多可重复使用的SIP，或拥有其他SIP的使用权与技术，便成为新一代IC设计业者的观察指标。

实际的分工状况

根据前面所述IC设计业者的作业内涵，以目前的厂商型态可分成五大类，分别是整合性设计造大厂(IDM)、专业IC设计公司(Design House)、设计服务公司(Design Service) 、晶圆代工厂(Wafer Foundry)与专业设计自动化工具的供应业者(EDA Tools)。虽然它们在IC设计产业领域仍有重叠的部分，但这应该是自然且正常的现象，有些重叠是可以相互支援的，有些重叠则是为了配合不同型态的上下游厂商。

《图一 IC设计产业分工示意图》

如(图一)扣除拥有晶圆厂的IDM与Wafer Foundry便是以Fabless的角度来定义的IC设计产业，其中Design House、Design Service与EDA Tools厂商便是IC量产之前的一种分工模式，从某个角度来说也是互为上、中、下游的产业关系链。从图中我们可以看到三者的共同点是Fabless，但Design House与Design Service的差别是Design House不做Supporter(即使有IP可以提供其他Design House使用，仍归为一种成品的销售行为)，而Design Service虽然也设计IP或整合IP，但主要还是在提供Design House的支援服务，因此就没有实体(Physical)产生的必要。至于EDA Tools的供应商，从广义而言也是一种对IC设计业者的服务角色，但它本身并非设计的执行者，所以没有IC设计团队(Designer)，不过相信未来在其工具中，会附有一些通用标准的IP元件资料库可供业者直接选用，所以EDA Tools供应商也会扮演虚拟元件(Virtual)供应者的角色。

另一方面，拥有晶圆厂的IDM厂，固然是IC设计制造一贯作业的产品提供者，但在SOC的SIP概念中，他们也会附带提供系统厂商的设计支援工作，特别是系统级Design House的核心IP销售与设计服务，这如同目前提供ODM厂的设计服务是一样的道理，所以图一以虚线来呈现IDM厂商在IC设计产业将扮演的Supporter与Virtual角色。至于同样拥有晶圆厂的Wafer Foundry，在IC设计产业则主要是Supporter的角色，某方面来说它也会提供Design House一些标准IP或其它设计上的咨询服务。

图一所显示的可有上下多种面向的解释，读者宜举一反三，才能充分了解现今IC设计产业的分工内涵与定义。例如从Components与Systems的内涵来看，我们会发现这都不属于Design Service与Wafer Foundry的具体目标，从而更能看出它们特有的以支援服务为重的主体性。又例如从Physical的角度来看，IDM、Design House与Wafer Foundry便是传统IC设计生产且无\SIP概念时的分工型态。总之，我们以多个层面来呈现IC设计产业的现况与发展，不仅才能具体看出其中的变化与连带关系，同时对于复杂而多重的分工角色，也才不会以偏颇或局限的角度来定义它。

整体而言，参与IC Design Service公司有几种型态：一、拥有核心IP并专业经营设计服务；二、专业EDA公司；三、设计公司；四、拥有晶圆厂之自有产品厂商；五、EDA与设计公司合作模式。本文将对IC设计厂商进行层级介绍，以此探讨分工环境下各厂商的转变与现今产业所面临的瓶颈，进一步预测IC设计产业中，各型态的公司未来所能提供的服务趋势。

《图二 IC设计流程》

分工模式缘起

追本溯源，一个完整的半导体厂商若要有好的IC成品，除了精良的IC设计能力之外，必须从光罩、设计、晶圆制造、封装测试，以及量产等面向进行规划；而市场面则还得要顾及产品行销及企划......等因素，才有可能成功经营；每个环节都需要挹注大量的人力物力，对于资金雄厚的大厂而言或许还能勉强达到上下游厂商，不过在每一个环节必须兼备的情况下，恐怕就要因为浪费太多时间而错失良机。

垂直分工优势

垂直分工有许多优势，主要包括：每个环节独立经营，提高专精度与产能利用率、降低管理难度；生产环节独立筹资以突破最低规模的要求；生产环节周期减短、库存与成本可以获得降低；可以各环节的强势竞争力提升产业竞争力等。

在此考量下，为了达到专精的效果，满足客户需求，分工自然而然产生，久了甚至成为完全专业，可以独立的子公司，这种向外衍生的公司愈来愈多，渐渐从中发展出IC设计产业，后来IC设计产业因为市场、产业特性与产业环境等因素，成为近年来颇具实力的一大重要环节。

设计代工缘起

IC设计产业因为产业需求，进一步而分出设计代工业，这个观念则又是另一项产业分工精细的新指标。设计代工厂出现已有三年，主要都在台湾地区，数量也仅有五家，但是仍被视为颇具潜力的产业。

创意电子总经理石克强曾表示，没有经过专业设计代工(Design Foundry)或IP公司处理的IP，严格来说只能称得上​​是元件区块(Cell Block)，客户就算取回使用，也必须花许多时间作调整。所以他以此为出发点，成立了可以替客户整合IP、评估IP的价质，甚至在IP规格、功能上提供服务的公司，即为现在的创意电子，同时也是台湾首家Foundry厂。

擎亚国际总经理张鸿诚则说明，目前有许多像飞利浦一类的一贯作业的整合元件IC制造商(即IDM厂商)皆转向与台湾的晶圆代工厂合作，显见除了IC设计公司对晶圆代工的需求外，连IDM厂商也因各种投资成本的增加而逐渐解构，朝区域性功能导向的垂直整合方式发展，使晶圆代工将成长期稳定成长的产业。

前后段设计分级

IC设计产业成形后，IDM厂商与Design House、Design Service，以及Wafer Foundry竞合关系也就更加白热化；从图一的架构之下，不难发现Design Service、IP Venders与EDA厂商在整体产业中所建立的关系处处可见，由于可以提供的服务范围相当广泛，从ODM(代客服务生产)厂商至Fabless(无晶圆IC设计)厂商皆是他们的客户，有的甚至容易造成层级混淆的现象。

各厂商转变

由于晶圆厂有建厂成本与制程技术研发成本的压力，在IP及相关技术较无法顾及，对代工的需求相对增加。而在效率和差异化的考量下，各种不同型态的IC设计厂商纷纷推出更多服务，以吸引订单，间接涵盖设计代工的业务，其实每一个IC业者在建构公司之前，都已想清楚他们所要发展的走向与组织定位，只是随着客户需求和市场趋势，难免有些和当初定位不太相当的业务出现，以下就针对各型厂商的变化进行介绍。

EDA厂商角色演变

「工欲善其事，必先利其器。」过去EDA所扮演的角色主要在于提供IC设计的工具，其功能则是自动减少晶片设计的时间及制造生命周期。明导国际亚太区行销总监彭启煌表示，厂商一旦决定推出IC后，必须要懂得如何攫取资源，才能节省日后研发和验证的时程，对IC设计业者而言，EDA产业的提升，具有相当的影响性。

《图二 IC设计流程》

咨询服务

即使工具向上提升，但若无法选择正确的工具，以正确的方式应用，都可能使设计结果大打折扣。因此，EDA厂商除了在电路设计、侦错与验证、自动化软体环境的系统整合与方案解决上努力之外，还必须兼负咨询服务的能力，帮助其提升生产力，有效地完成IC设计工作。

特别是软体技术研发、帮助IC设计制造业者确保设计无误，与设计技术充分整合等，凡能使IC设计制造业者能设计及生产出最有时效且竞争力强之产品的工具或方法，EDA厂商更须想方设法，进而促使IC设计、半导体机器设备、半导体生产体系乃至于电子资讯工业的总体成长。

Design Service角色演变

由于3C整合和SOC的风潮带动，Design Service厂商在前后段分工上出现变化，擎亚张鸿诚指出，虽然对Design Service、IP Venders与EDA厂商而言，在层级分工上不免有些暧昧，但是在设计流程不能由一家通包的情形下，要在IC设计业中站稳定位必须以专精为优先，将其它业务分出。他分析，Design Service厂商成立目的有二：一是协同IDM、Fabless厂商达到降低成本或缩短上市时程的要求；另外就是在IP认证上提供IDM、Fabless，甚至是系统厂商相关服务。故其发展应视需求，弹性变化。现阶段设计代工型态还包括前段(Front end)与后段(Back end)的差异，以此避免成为自己的客户竞争对手。

前后段设计趋势众说纷纭

先前提到过，IC设计前后段制程应该分开经营，但是这种说法并不适用于成立于1997年的源捷科技，该公司以做产品起家，为国内第一间跨足前后段设计的厂商，初期以APR(Automatic Placement & Routing)自动化布局绕线业务为创业基础，续以提供IP Authoring及SoC整合为三大业务重心。源捷经理蔡美柔表示，该公司发展初期外界的确有不少相关疑虑，但实际上源捷正在改变过去的刻板概念，更提供灵活的服务。

「源捷不但设计产品，也提供产品设计。」蔡美柔说明，目前本土的IC设计公司，十之八九都将重心放在后段设计上，但是智原、创意都有意在前段设计上着眼，进行由下往上的延伸。她分析，后段IC设计虽然投资期不长 ，但是技术门槛不高，较难维持竞争力，所以产业渐有前后段IC设计整合的趋势。

晶圆代工厂之演变

目前的晶圆代工的主要的主要供应商分为二类，第一种是自有品牌兼做部份晶圆代工业务的IDM厂如IBM、三星等；另一种则是专业的晶圆代工厂，如台积电、联电等。在台积电未出现前，IC设计公司主要代工来源是IDM厂商，IDM厂商大都以多余的产能帮客户代工，当景气好时自己的产品线已满载，只能利用空档时间生产客户产品，这对IC设计公司极不公平，景气好时IDM厂商无闲置产能IC设计公司商机无法掌握，景气不佳时却要背负分单IDM的重担(避免得罪IDM公司)。

为了避免这种情形，纯晶圆代工厂于是兴起，他们只负责帮客户生产产品，不设计、行销自我品牌产品。台积电是创始领导厂商，由于技术、品质、交期都较IDM公司佳，且对IC设计公司来说较不担心技术机密外流，客户地位也较平等，吸引众多的客户群，为台积电创造可观的营收及获利表现，也吸引众多的后续厂商如联电、特许等投入。

随着科技进程，目前晶圆厂对IC设计业者的影响，晶圆厂在制程上做出许多突破，除了在制程上朝90奈米、12吋晶圆厂迈进之外，更提供更多的设计服务空间，甚至给予咨询，替客户节省时间。

虚拟晶圆厂之建立

较值得一提的是，台积、联电等晶圆厂近年来意识到，若要提升自身竞争力，首要需求便是效率的提升和生产力的增加。为了满足这个需求，台积电、联电皆祭出「虚拟晶圆厂」的概念，前者架构虚拟线上客户服务系统(TSMC On-Line)，提供客户所有相当于拥有自己晶圆厂的便​​利与好处，同时免除客户自行设厂所需的大笔资金投入及管理上的问题。

《图三 虚拟晶圆厂示意图》

分工趋势下的问题

由于SOC上的电晶体数目将超过100万个，复杂度极高，使得客户与晶圆代工厂间订单确认(sign off)的方式有所调整，这也改变了系统厂商IC设计公司及晶圆代工厂之间的整合互动，于此制造能力、EDA的功能提升、智慧财产权的重要性均一一浮上台面，等待克服。

产业重叠

晶圆代工厂

产业垂直分工下，有时候对因为厂商为了要吸引订单，也会提供一些​​在自己定位以外的服务。例如晶圆代工厂在长期合作的考量下，对于小量、技术难度低的设计产品，给予客户一些设计概念或者从中给予咨询等支援。不过根据联电工程师指出，整体而言，虽然提供设计服务，但毕竟不是以此为专，侵蚀市场的可能性还不大，倒是在IP使用上有可能因为长期接触，能够轻易进行咨询等服务，稍微跨到Design Service的领域。

EDA厂商与Design Service

另一方面，EDA厂商在长期教育工具使用的情况下，拥有庞大且完整的资料库体系，虽然能够提供设计业者良好的咨询服务，不过也有可能从中再发展出Design Service厂商，去年益华电子( Cadence)在台湾成立IC设计公司益芯科技时，颇有这类疑虑；不过益华国际总经理王美萱说明：「Cadence一直在Methodology Service和Design Service上经营，但是现在为求专精，已从这两个方向上进行分工。」

由于益芯拥有IC工具应用、设计方法与经验，以及IP智财权上的丰沛资源，将有助于台湾电子系统业者与晶片设计公司，成功跨越SOC及高阶IC设计门槛，增进产品研发实力。加上该公司不会跨入ASIC产品设计领域，同时与创意电子、智原等IC设计服务策略联盟，和所有晶圆厂紧密合作，反而能以整体力量带动产业升级之契机。

法令问题

由于Design House、IP设计公司(IP Vendor)、晶圆代工厂(Foundry Plant)皆需要援引IP，在IP整合、运用，以及选购上牵涉极大的法令问题，再加上商业竞争中难免以侵权控诉为市场竞争手段；是否触犯著作权法有待多方公断。

各环节触法危机

Design House在设计晶片时，为求缩短设计的时程，无可避免必须使用他人之IP元件，整合IP可简化授权的流程，取得统一之授权范围，避免侵权之疑虑，降低自行研发之成本，且Design House如能整合IP市场，将可以基本的IP模组为基础，进行产品多样化的设计。

IP Vender以授权其所研发之IP予他人使用为本业，IP之协调整合，可使其占据有利之市场地位，提高其IP之授权机会，并可结合他人之IP，推出整合性的IP Package，获取更多的利润。

专业之晶圆代工厂，除了在制程在的改善外，目前也积极提供标准的IP Block供其客户使用并由其代客户处理授权及支付权利金的问题，对晶圆代工厂而言，若能整合IP市场，对于其业务之拓展将更添增助力。

法律教育

另一方面，各公司在不知情的状态下误触法网，除了设计者经验不足之外，我国的教育体制中，多半仅在科技法学院内给予深入的法律知识教导，一般工业工程或修习IC设计的人员对相关的问题较无法在法规、案例上做研读，亦有可能成为日后「善意的第三者」，事实上这些应可从教育或咨询中避免，只是工程人员是否能有危机意识，积极教导与学习，就不得而知了。

政策误解

高科技产业发展专精化的缺点之一，在于政策无法同步了解与跟进；从企业一年所需要的人才与教育部所能培育出来的人才可见一斑；另一方面，政府对产业的了解度恐怕仍然不够，才会误把设计代工或IP业者当成软体公司来看待，必须以整个设计服务产业(Design Service Industry)的角度进行辅导；甚至给予协助。

结语

IC设计分工模式下，有几项重要的趋势将会成形，包括分工向下扎深、IP交流与整合导向、产业服务走向核心技术为导向的模式进行。由于产品有小体积、多功能的诉求，业者在设计时必定更加深思熟虑，除了要对IP价值建立正确的观念之外，操作面分工、资源面整合的情形将更加明显；加上产品以差异化为竞争点，开放资料库与商业机密之间的衡量与掌控将成为一大考验。

此外，台湾的IC设计服务产业对相关原物料及零组件厂商皆未加入供应链体系中，也无法与主机板、系统组装厂结合形成完整之代工产业，成为未来还可再努力的方向；若是愈能从根本着手，尽力向下扩张，才能使整体产业拥有完全掌握的可能性，届时才能在产业有足够的自主权的利基下，发展出更具创造力的科技思维。