在系统单晶片的发展趋势下，使得矽智财（Silicon Intellectual Property；SIP）相关族群的关系更紧密地结合，位于半导体制造重镇的台湾，由于有晶圆代工厂商的奥援，再加上后段封装与测试的厂商，形成一完整的半导体产业价值链，这样的环境带动了国内「国内IC设计公司」的兴起，而「设计服务」的蓬勃发展亦与此有密切的关系，不论是「IC设计公司」在IC的提供，或是「设计服务公司」在SIP的提供与设计服务等方面都与晶圆代工产业的支援关系密切。

这样的结合使得无晶圆厂的IC设计业者与无晶片的设计服务业者得到最大的生产支援，由于能专注于IC 设计的专业，使IC 设计产业逐步壮大；另一方面，也由于IC设计产业的蓬勃发展，使得晶圆代工的订单源源不绝，更加速了晶圆代工产业的发展，这样的关系可说是环环相扣，造就了目前国内「IC 设计」与「晶圆代工」在整体半导体产业的地位，而国内「设计服务公司」属于方兴未艾的阶段，但由于接近晶圆代工厂商的优势，因此国内此一行业依然被看好。

一、设计服务业

台湾的设计服务公司在2000年以后有如雨后春笋般成立，但大多的公司皆属中小型的公司，员工人数多在百人以下，且目前国内并无专门提供SIP的供应商，主要系以相关设计服务为主要营收的来源，其所提供的服务当中又以后段设计、整合SIP、以及整体输出服务（Turn-Key Service）为主，如(图一)。其服务的类别、型式与SIP的来源将在以下作一说明。

设计服务可分为以下几个业务类别：

1.SIP Provider & Service

目前国内有能力从IC设计前端发展的厂商较少，因为牵涉较高的技术层次，而一些规格方面的制定，也不是设计服务厂商所擅长之处，而目前国内厂商所提供的SIP以「基本型」与「标准型」的SIP为主，已获得国外大厂授权或自行开发「明星级」SIP的厂商尚为少数。

至于「标准型」SIP方面，国内多家厂商对于「介面​​型SIP」如USB、PCI与IEEE1394；「混合讯号」的ADC与PLL；应用于「多媒体」的JPEG SIP；以及「记忆体」的SIP等都有提供。虽然此类型的SIP需求量较大，但其价格与附加的价值较「明星级SIP」来的低了许多。

至于在「明星级SIP」的领域，迩来也有几家厂商因过去累积ASIC开发与SoC设计服务的能力，已获得国外SIP供应厂商的授权，例如智原科技以ARM​​的架构为基础，发展出一套与ARM处理器相容的核心产品，其著眼于一些规模较小的「Fabless厂商」与「系统厂商」，在财力限制下可能无法支付国际大厂如ARM的高额权利金，此时就可以转而向ARM授权的国内设计服务业者，由它们提供以ARM为架构所发展出来的SIP，将以较低的价格授与客户。

另一家设计服务公司源捷科技则是经过DSP Group与ARM的认证，成为它们在台湾的设计服务公司；获得国外明星级SIP公司的授权认证后，源捷可以协助其客户整合DSP Group之SmartCores系列的DSP核心至晶片中，以及提供整合ARM CPU核心所需的设计服务；如此一来，ARM与DSP Group也可以借此拓展亚洲方面的市场。

而创意电子也是ARM在台湾另一家设计服务中心，该公司将ARM核心，如ARM7 Core、ARM9 Core及AMBA汇流排整合成客户所需之ASIC及SoC的各项设计服务；另外创意电子与乔鼎资讯合作，开发一颗16位元定点运算架构的DSP SIP，并已通过0.18微米制程的验证，可说是国内厂商在「明星级SIP」的实力展现。

《图一 国内设计服务业者所提供的设计服务类型〈数据源：工研院经资中心 (2002/11)〉》

至于国内设计服务公司对于SIP的来源，基本上可分为「自行开发」与「向外找寻适合的SIP」。通常自行研发所需的时间较长，在客户所需的产品急迫上市的情况之下，这样的方式缓不济急，再者，许多市面上的标准是多数厂商所依循的，而提供这些SIP的厂商众多，除非国内厂商在价格与品质有相当的竞争力，方有机会脱颖而出；至于在「明星级SIP」方面，自行研发的门槛就更高了，我们除了必须要考量自身的财力与能力，以及竞争对手都是国外内知名的大厂之外，过去系统大厂所共同依循的架构更是一大问题，除非国内厂商有能力以策略联盟的方式主导一个全新的标准或架构，而使其他厂商放弃暨有的架构来跟随这个新的架构，且有相关的厂商提供支援软体配合才行。因此在种种的限制之下，国内设计服务公司在自行研发SIP成果方面较为不足，目前通常采取向外搜寻的方式，在市场中找寻客户所需的SIP，再加以整合之。

2.Turn-Key Service

台湾因拥有完整的IC制造的价值链，因此国内一些厂商纷纷在此模式下，建立其整体的加值服务，提供包括从IC设计中的某一阶段（例如「RTL阶段」或是「Gate Level阶段」甚至自「规格之制定」），乃至光罩、制造、封装与测试，直至IC成品产出的服务。这种方式可以使其客户不需额外再寻找厂商制造与生产IC，因此不但可以让该设计服务的厂商保证其良率，并可大幅缩短「设计」与「上市的时程」，而其客户只要专心于产品的规格制定、前段的设计与市场的行销即可，因此可谓达到精密分工之效；而有些厂商甚至只需要开出规格即可，其他的工作就交由设计服务的厂商去执行，而这样的方式具有价格上的弹性，因此所花费的成本一般而言也较自行寻找IC的制造商来得低。

3.Layout Service

国内大部分的设计服务公司都有提供「Layout Service」的服务，例如科雅、巨有、源捷、创意与智原等公司，此一服务如此普遍的原因除了IC设计公司为了减少设计时间、专心在前段设计之外，也与这些设计服务公司成立的背景有关。

一般而言，此项服务内容大致包括从「绕线、布局」至「设计与电气相关规范之检测」等设计后段的工作，但并不提供客户生产与制造的服务。藉由此一设计服务的模式可使公司累积后段设计的经验，进而逐渐转到前段的设计，而成本的节省及设计上的改进决定此程序的成功与否。

台湾SIP市场现况

在台湾SIP的市场规模方面，台湾目前并无独立的SIP Provider，系由设计服务公司提供设计服务兼提供客户所需的SIP。直至2001年底，国内约有20余家的设计服务公司，而这些公司SIP的营收占公司总营收的比重皆在10%以下。主要的营收来源还是在于Layout Service与Turn-Key Service两方面。

由「SIP与设计服务」的总产值方面来看，国内产业的情形与全球SIP产业相仿，2001年的不景气并未对此一产业带来太大的影响，国内「SIP与设计服务」产业仍有18.4%的成长，如(图二)，而未来的两年，其成长约在20%左右，堪称相当稳定。而随着智源、源捷、创意与亮发等公司相继获得国外ARM与Tensilica等公司的授权，将使得国内这些设计服务公司可经由国外SIP供货商授权的Core SIP为核心，提供外围SIP整合之服务，以扩展其客户来源，使得国内设计服务公司未来将有机会承接较高阶的设计服务订单，对于国内设计服务整体的产值，有提升的效果。

至于SIP方面的营收，随着愈来愈多的设计服务公司提供市场所需求的接口型SIP，如USB、IEEE1934与影音解压缩的SIP，预估在2003年国内SIP的营收占设计服务业的总营收将达到9.2%，亦即SIP的产值将由2000年约258.3百万台币，提升至2005年的1,081百万台币，其五年间的复合成长率高达33.15%。

《图二 国内设计服务（包含SIP的提供与设计服务）产业产值〈数据源：工研院经资中心（2002/11）〉》

二、IC设计业

IC设计业者目前所遭遇的一个问题，是产品的复杂程度提高且上市的时程缩短，要如何在时间的压力下完成复杂的产品，是IC设计业所面临非常大的一项挑战，因此善用SIP就成为IC设计公司加快上市脚步的重要手段。

IC设计公司使用第三者所开发出来的SIP来做成系统，最大的好处是可以藉此跨入原本非专业的领域，提升产品的附加价值，当然，也可缩短产品开发的时程。

目前国内IC设计公司都有各自专长的领域，但基于由外部授权SIP至内部使用的验证与交易模式等问题，因此这样的方式事实上在国内的IC设计公司并不十分地普遍，除非该公司意欲快速进入某一市场，或是在顾客化设计的消费性产品与某些特定领域的通讯产品中，方才以授权方式向外购入所需的SIP，但所购入的SIP通常为I/O或是外围的SIP，并非是产品核心的SIP。

至于向外授权SIP内部使用的情形较不普遍的另一个原因，在于国内IC设计的主要应用别为信息产品，在2001年国内信息产品的设计营收占所有应用产品别营收的65.7%，这类型的产品通常为ASSP（标准用途的IC），因此使用SIP的情况较ASIC（特定用途的IC）来得少；另一方面，国内IC设计公司的核心SIP多为自行研发的成果，以供内部使用，而这样的方式，减低了SIP与其他电路兼容性的问题，也是向外授权SIP内部使用的情形并不普遍的另一因素。

当公司规模渐大，且着眼于该产品的市场潜力不错的情况，在及时上市的压力下，若考虑自行研发的成本大于外购的成本之下，就有能会考虑向外购买某些SIP至内部使用，但是公司内部的人员要相当的能力与经验处理购入的SIP，否则反而有可能会延迟上市的时间。

威盛电子

威盛在开发整合型芯片组后，又接着以Samuel CPU core进军系统单芯片市场；Matthew为内建C3处理器与Twister北桥芯片的系统单芯片，将作为WebPAD、信息计算机装置产品线解决方案；多媒体事业部也已陆续有新产品推出，继CD-ROM芯片后，再推DVD-ROM的系统单芯片。

为了取得无线通信相关技术，除在瑞典设立研发中心外，又购并通讯大厂巨积（LSI Logic）的CDMA部门，取得相关SIP核心。未来威盛将以微处理器、绘图芯片、网络芯片等核心技术，发展系统单芯片产品。

联发科技

联发以原有的CD/DVD ROM技术为基础，持续研发推出高整合度的DVD Player整合芯片，推出整合Servo控制芯片及MPEG2译码芯片，以及CD-RW芯片，和结合DVD-ROM与CD-RW的Combo芯片组。

另外，该公司过去已投入无线通信方面的研发，而为了加快期无线通信产品上市的脚步，联发于2002年第三季向ARM取得ARM 7 TDMI核心SIP的授权，期以在射频（RF）与基频（Baseband）方面的软硬件开发能更加顺利。

瑞昱科技

瑞昱的产品线是以各类型网络应用产品?开发重点，2001年第三季推出的10／100M高速以太网络三合一单芯片控制器系列产品。2002年将推出1G网络IC单芯片，整合物理层及主控制器。在无线通信方面也有所进展，发展RF及Baseband的整合芯片。

另外，成立LCD监视器控制芯片的产品线亦于2002年推出内建ADC、TCON以及MCU等多项功能的控制单芯片产品，未来还将推出内建TMDS接口的控制单芯片产品。

凌阳科技

凌阳在并购全技之后，取得扫描仪控制器与数字相机控制单元的相关SIP，并利用全技过去研发相关产品的人才、技术与经验，开发出数字相机控制单芯片的解决方案。而未来在系统单芯片发展方向的规划，除原有之生产中心、消费性产品、多媒体产品事业中心外，再以全技研发团队为核心增设影像产品事业中心，以各类图像处理用单芯片为研究开发重点。其内部更有一20余人的IP部门，负责掌管内部SIP的流通。

扬智科技

扬智在从PC芯片组为主的市场进行多元化布局后，已经逐渐从PC市场成功转向以消费性电子产品为营收主力。在系统单芯片发展的方向是以高效能微控制器（MCU IP）为核心，开发适合多媒体应用的产品。而该公司过去系以研发前端Servo之控制片，并结合ESS Technology的MPEG 2 解压缩之SIP Block，成功地开发出DVD系统单芯片。

国内一些较具规模的IC设计业者，已开始重视对于SIP的盘点与再使用环境的建构，并积极地朝向系统单芯片的方向迈进。过去设计公司在规模小的时候，或许对于SIP的盘点与再使用，需求还不是那么的迫切，不过随着规模与产品线的渐渐扩充，SIP的再使用就变得愈来愈重要，目前已有许多的国内IC设计公司成立专门的部门进行建构SIP流通的管理环境，致力于SIP的内部流通与外购SIP的相关事宜，相信未来SIP Reuse的观念与实践，将会是IC设计公司达成系统单芯片致胜的关键之一。

三、IC制造业

IC设计公司的设计都必须经由晶圆代工厂协助制作成IC后，最后才能出货给客户。若是在设计之始，IC设计业者便可从晶圆代工厂得到协助，取得充足的信息，诸如那些SIP是经过该厂的验证（包含Silicon Verification及Production Proven）、该项SIP可使用何种制程、可由何处取得及适合何种设计工具等，如此对IC设计业者而言，不但可大为降低设计与投产时的时间与成本，更能减少所须面临的设计与生产风险；另一方面对晶圆代工厂商而言，IC设计公司所投产的产品若曾由该厂生产或验证过，则可减低生产的困难度，有效控制良率，使晶圆代工业者对生产时程的安排能有效管理，交货时间能更容易掌控，再者也能扩大对客户服务的层面，使业者对晶圆代工事业的经营有莫大的帮助。

基于有上述的考虑，所以晶圆代工业者也与多家SIP服务相关业者合作，提供了多项SIP相关的设计服务，供客户选择使用。

目前晶圆代工业者所提供的SIP服务相目一般包含下列的项目：

台湾二家晶圆代工厂因应系统单芯片发展之需求也提供了SIP相关服务，以下就分别介绍。

台湾集成电路公司

台湾集成电路公司所提供的设计与SIP相关服务包含以下项目：

1. IP Service

TSMC为因应客户的需求而提供由3rd party所授权的SIP，这些SIP皆经过TSMC的「验证」，包含Silicon Verified及Production Proven。所有的SIP都是各SIP vendor所设计，亦经过授权使用，并可在设计与生产过程中得到SIP vendors的完全技术支持。

2 Library Service

此项目提供包含in-house及3rd party的IP数据库，内容除SIP外，尚有电路应用及设计流程，客户可直接至这些数据库中查询。合作的3rd party的SIP vendors包含Artisan、Avant!、NurLogic Design, Inc.、Synopsys、Virage、Virtual Silicon、以及Xemics等公司。

3 EDA Service

TSMC与世界主要的EDA公司合作，提供「适合TSMC制程技术」的设计工具及档案(DRC command/RC extraction 档案)。与TSMC合作的EDA公司有Cadence、Avant!、Mentor Graphics、Simplex、以及Synopsys。

4. Design Implementation Service

在此项目下TSMC除提供自身的设计部门的Turn-key服务之外，尚可选择由TSMC合作之设计服务联盟（Design Center Alliance；DCA）成员提供相关的设计服务；目前该联盟包括国内外多家半导体厂商、IC设计公司、EDA公司与设计服务公司。联盟中包括了国内六家设计服务公司（创意、科雅、源捷、巨有、世纪创新、虹晶）与一家EDA公司（新思科技）。

联华电子

联华电子所提供的设计与SIP相关服务包含以下项目：

1. IP Catalog

UMC的客户可直接进入合作公司的IP数据库中，读取各种SIP相关的规格与技术数据，使客户可容易选择与取得所需要的SIP。与UMC合作的SIP Catalog厂商包含Virtual Silicon、Artisan、GlobalCAD、以及Virage等公司。

2. Silicon Shuttle

在此服务项目中，UMC提供一套完整的流程（wafer-test-chip），使客户能够将各种设计与原型在UMC作验证（Silicon Level）。

3. Embedded Memory

UMC提供各种Embedded Memory的设计与制程技术，客户可由其中择一使用。其设计来源包含Artisan、VST、Virage等公司。此外，UMC亦提供full-customized embedded memory的设计供客户选择使用。

4. ASIC plus

UMC在此项目下与世界重要的设计公司合作，提供完整的Turn-key设计服务方案，包含设计服务、芯片制造、与封装、测试一贯流程的设计服务；此一联盟亦包括国内外多家的半导体相关厂商在内，至于国内设计服务公司的智原科技为此一联盟的重要成员。

5. Virtual Foundry Consultant

UMC设计了一套在线咨询系统，客户从这系统中可得知其在设计上所需要SIP的来源、规格，及设计投产后所使用的制程技术，还有包含所需的封装、测试等相关信息，使客户能在最短的时间内得到需要的信息。

小结

从以上的介绍与分析可知，台湾由于拥有完整的半导体产业链做为支持后盾，SIP相关族群在此一环境优势之中，不但发展已经小有规模，未来远景亦可期待。然而台湾的IC设计环境仍有人才不足与资源缺乏的情况，在国外SIP供货商的强势竞争与威胁下，台湾如何努力赢得挑战、在全球市场脱颖而出，仍是未来整体半导体产业界必须深切思考的问题。

（作者为工研院经资中心产业分析师）

下期预告

在全球SIP潮流中，台湾半导体厂商应如何掌握机会、迎接挑战？