IC設計業全球產業現況

依據IC Insight 調查，自 1998 至 2006 年間，IC 設計業的營收擁有 25%的年 複合成長率，相對於全球 IC 市場 9%的成長率，IC 設計業的成長力道比起整體 半導體市場多了3 倍，而營收也由 73 億美元增加至 420.3 億美元，達到 6 倍之

名的地位，而台灣的聯發科、聯詠科技、威盛、凌陽等廠商也進入前十五名(見 表4-4)。

根據 IC Insight 的統計，未來半導體產業的成長主要來自於兩大應用，分別 為通訊的17.1％及消費性的 10.5％。此兩個領域中所匯聚形成的可攜式多媒體已 是眾多IC 設計業者鎖定的發展方向。

表4-4 2005 年之全球 IC 設計廠商排名 2005 年

排行 2004 年

排行 公司 主要產品 2005 年

營收($M)

成長率

1 1 高通(Qualcomm) 無線通訊

(CDMA) 3,475 8%

2 2 博通(Broadcom) 寬頻網路通訊 2,600 9%

3 3 Nvidia 電腦繪圖晶片 2,340 18%

4 5 SanDisk 快閃記憶體 2,000 25%

5 4 ATI 電腦繪圖晶片 1,920 10%

6 6 Xilinx 可規劃邏輯元

件 1,640 3%

7 7 Marvell 寬頻通訊網路 1,615 36%

8 8 聯發科(MediaTek) 光碟機 1,444 23%

9 9 Altera 可規劃邏輯元

件 1,140 12%

10 10 科勝訊(Conexant) 網路通訊 820 -5%

11 14 聯詠(Novatek) 消費性IC 815 56%

12 11 威盛(VIA) 晶片組 594 2%

13 12 凌陽(Sunplus) 消費性IC 585 3%

14 13 QLogic SCSI/Fiber

Channel 560 2%

15 25 Cambridge

Silicon(CSR) 藍芽通訊 520 106%

資 料 來 源 :IC Insight， 本 研 究 整 理 4.4.2 台灣 IC 設計業產業現況

台灣目前的 IC 設計產業佔全球市場 22.1%，僅次於美國居於世界第二。特定 應用 IC(application specific IC, ASIC)與單晶片系統(system on chip, SoC)是目前 IC 設計產業的主流，而類比 IC 設計的新需求也進一步推動這個產業成長。工研院經

資中心預計2006 年台灣 IC 設計的產值將達到新台幣 3,200 億元，較前一年成長 12.3%。

現今台灣

IC 設計產業已由 Computer 領域轉型至 Consumer 領域：台灣 IC 設 計產業自2000 年受惠 PC 大幅成長帶動產業走向景氣高峰後，展望下一個世代，

消費性電子將是未來引領台灣半導體產業成長的主要動能，而市場多認為需求市 場規模龐大的手機產品，以及初萌芽而成長潛力驚人的數位電視產品將是半導體 產業重要的成長驅動力。

台灣廠商為全球驅動 IC 設計產業龍頭，2005 年台灣廠商在全球大尺寸驅動 IC 的市佔率約達 45％，遠較韓國與日本為高。未來隨著面板廠商持續開出產能，

應用產品持續成長下，台灣廠商具有強大的競爭優勢。

而手機通訊 IC 將為台灣廠商未來數年主要成長動能：台灣 IC 設計龍頭廠商 聯發科2005 年手機晶片出貨量達 3300 萬套，較 2004 年大幅成長 9 倍為主要成 長動力來源，並搶下全球手機IC 市場約 4％的市佔率。聯發科以 Total Solution 的 方式銷售手機IC 開創新的商業模式，突破國際手機 IC 大廠所建立的進入障礙，

也為台灣IC 設計產業在全球手機 IC 設計產業建立了一個灘頭堡。

以無晶圓半導體協會及工研院經資中心等 IC 設計市調機構之調查分類，

1,000 萬至 1 億美元為小型、1 億至 10 億美元為中型、10 億美元以上為大型 IC 設計公司， 而在全台 300 家左右的 IC 設計公司之中約有 14 家達到中型的規模，

其中聯發科技、聯詠科技、威盛電子、凌陽科技皆列名全球前 15 大 IC 設計公司。

以工研院經資中心資料顯示， 2005 年台灣 IC 設計業產值為 2,850 億新台幣，

而百億規模的國內IC 公司營收合計約達 1,310 億新台幣，則台灣百億級 IC 設 計公司產值貢獻度約在 47.5% ，比起 2004 年更加成長 ，台灣百億 IC 設計廠 商主宰了台灣約莫一半的 IC 設計市場，剩下的才由中小型設計公司瓜分，因此 IC 設計業經由不斷併購有「大者恆大」的趨勢。

表4-5 2005 年台灣前十大 IC 設計廠商營收排行榜

排名 公司 營收（十億元） 年成長率 排名 公司 營收（十億元） 年成長率 1 聯發科 46.491 16.1% 6 瑞昱 10.638 14.3%

2 聯詠 25.984 48.4% 7 鈺創 6.705 5.9%

隨著 IC 設計與製程技術不斷演進，逐步走向深次微米/奈米及百萬閘級，尤 其在系統單晶片（System-On-a-Chip, SOC）的趨勢下，IC 設計也趨於系統化、

複雜化，加上應用產品的生命週期日益縮短，使得即時上市(time to market)的壓 力不斷增加，為能提高設計品質與效率、縮短設計時程，並滿足設計者對「系統 級」工具的需求，遂有電子設計自動化(EDA)業者的出現。

根據工研院經資中心 2003 年的調查，製程技術的生產力每年有 58%的成長

率，相對於 IC 設計每年的生產力僅有 18%，因此 EDA 工具的運用對於幫助工 程師設計更複雜的 IC，以達到速度(Speed)、功率(Power)、可測度(Testibility)及 上市時間(Time to market)，所謂的 SPTT 的要求更形重要，因此如何研發更具效 率的EDA 工具便成為急需努力的課題。

針對 EDA 的重要性，借用美商 Synopsys 的用語來加以說明，「身為半導體

產業的 DNA，由 EDA 所建構的區塊，提供了電子技術整體基因架構的基礎。對 產業而言，EDA 是不可或缺的，因為我們每人每天都會使用到。就如人眼看不 到 DNA 一般，我們看不到 EDA，但它卻是我們日常使用的每一種電子產品中的 實質元素。」

4.5.1.EDA 業定義

EDA 軟體產業的定位為整個半導體專業分工體系中的最上游，屬於技術密 集產業。EDA 軟硬體是 IC 設計不可或缺的工具，其功能是使電子產品的設計過 程自動化，其包括了前段輔助設計與後段佈局兩部份，早期通稱為CAE(Computer Aided Engineering)。後來將前段輔助設計部分的工具歸類為 CAE，指的是規格 設 計 、 電 路 設 計 和 硬 體 描 述 語 言 的 撰 寫 和 模 擬 ； 後 段 佈 局 的 部 份 則 歸 為 CAD(Computer Aided Design)，包括佈局圖的設計或製作及驗證。設計者採用 EDA 工具除可讓設計週期縮短一半以上，EDA 軟體也提供高效能的模擬工具與 方法來縮短驗證差距，大幅減少設計成本。

一般來說 EDA 工具可廣泛應用在通訊、電腦、太空、醫療電子的設計上，

以電腦設計產品為大宗。整體EDA 產業營收可分為四大部分，分別為 CAE 軟體 工具、IC Layout 軟體工具、PCB design 軟體工具與非軟體工具的維護收入與諮 詢服務等。

4.5.2 EDA 業產業現況

儘管全球半導體產業在 2001 年歷經了有始以來最嚴重的衰退，其衰退幅度 更高達 32%，但 EDA 產業卻逆勢而上，2001 年 EDA 市場規模仍成長 7.5%；

Dataquest 的報告指出，全球 EDA 產業在 2001~2006 年之間的年複合成長率為 16.7%，相較於 2001 年，其市場規模在 2006 年更暴增了一倍以上，達到 58.1 億 美元，市場持續成長。又據

2006 年 10 月市調 Gartner 的研究，2005 年 EDA 產 值為 39.75 億美元，預計 2008 年以後，會再次出現高速增長，至 2010 年達到 60.47 億美元的產值。亞太市場相對於其他地區則擁有強勁的成長力道，2001 至

2006 年 EDA 市場年複合成長率達 20%，在全球的比重也逐步提升。其中台灣自 1998 年超越了南韓以來一直是亞洲最大的 EDA 市場，具有舉足輕重的地位。

目前全球 EDA 總部主要還是多位在美國，產業集中度很高，世界前三大 EDA 廠商，分別是荷蘭商益華科技(Cadence)、美商新思科技（Synopsys）與愛 爾蘭商明導國際（Mentor Graphics），主要以平台發展為主，年營業額多超過 10 億美元，市佔率達到近80%；我國國內廠商則有思源、華騰、安仲科技等，專注 於前端主流技術，利基型的點對點的EDA 工具(見圖 4-3)。

圖4-3 國內外 EDA 廠商產品分佈及營收情形

百分比

40 50 60 70 80

◆ Cadence Synopsys ○ Mentor

●思源 ■華騰 …華凱

○ (72.5)

◆ (73.3)

(110.5)

(32.7)

◆ (433.3)

◆ (106.4)

(51.9) ( )內為該項產品營收 單位：百萬美元









資料來源：Cadence, Synopsys, Mentor Graphics, 思源，華騰，華凱； (2003/12)

4.5.3 EDA 的產業趨勢

過去專門提供 IC 設計業設計工具之 EDA 業，如今也有新的商業模式。在系 統單晶片的設計環境中，EDA 必須要與 SIP 緊密合作，才可在最短時間內實現 設計一致性與重覆使用性，以達到最佳設計效能。有鑑於此，EDA 公司開始 IP 供應商在驗證、模擬、設計服務方面合作，如 SIP 龍頭 ARM 便與 EDA 龍頭 Cadence 簽署協議，讓 ARM 的客戶可將不同的 SIP 放在 Cadence 的驗證平台上。此外尚 有 EDA 業者直接跨足 SIP 市場，扮演起 SIP 供應商的角色，提供不同的功能模 組給 IC 設計公司，像是

Synopsys 及 Mentor Graphics 都有涉足此業務。

除了單單提供工具，到進一步提供設計服務的轉變外，如今更有 EDA 公司 轉型成為應用服務提供者(Application Service Provider;ASP)。像是美商 Synopsys 提供台積電一個使用者可依使用時間付費的完整網路設計環境，如此模式將整體 設計環境準備好，以降低 IC 設計所要投入的資金，讓實踐設計的能力更佳。EDA 業者經過多方整合，以提供全面的設計服務，具有全新的角色定位。

4.6 矽智財產權業(SIP)

4.6.1 SIP 簡介

國家矽導計劃小組於91年發表之矽導總體規劃書中針對「矽智慧財產權」

(Silicon Intellectual Property; SIP)作說明，隨著電晶體集積度的快速增加，晶片的 設計益趨複雜，在上市時機內要完成晶片設計，不論對人腦或設計自動化軟體，

都極為困難，也因此開始出現將一些功能方塊模組化，於需要時可取出重複使 用，以提昇設計能力和縮短時程，這就是矽智財的概念由來。

4.6.2 SIP 分類類型

根據工研院經資中心對SIP 分類定義，SIP 的分類方式有兩種，早期是以與 製程的相依程度作區分，而從另一個角度來看即以設計流程作分類。

1.一、以差異化程度區分 (1) Foundation IP

主要的特性是與製程相關性高，且價格低廉，如：Cell Library、Gate Array 等，這些IP 多由 ASIC 公司 (如 LSI Logic)，和 EDA 等公司 (如 Synopsys、Mentor Graphics) 所提供，而台積電、聯電、特許半導體等晶圓廠商亦提供此類價格低 廉的IP 給客戶，以獲得製造方面的訂單。其中晶圓廠商提供給客戶的資料庫，

內容包括了一些電路的設計與流程等，供客戶查詢相關的資訊。

(2) Standard IP

Standard IP 係根據工業標準做成的 SIP，例如 IEEE1394、USB2.0 以及 MPEG 等，這些以工業標準做成的SIP，需求量相當大，對上市時間的壓力也較大，因 此，許多業者傾向與 SIP provider 合作，外購這些 SIP，實為最經濟的方式。因 此原因再加上工業標準可自由取得，使得Standard IP provider 成為三個分類中業 者最多的一種，業者也因而面臨更激烈的競爭市場，SIP 本身的生命週期比使用 它的應用產品還要短，產品價格會隨著下一代產品的出現迅速滑落。

因此這類的SIP 供應商必須密切注意相關標準的興起，並提供客戶諮詢顧問 的服務。至於此類的供應商，在MPEG 方面代表性的廠商有 Metor、Parthus；提 供 IEEE 1394 IP 的廠商則有 inSilicon 等，而在 PCI 方面則有 Cast、Eureka Technology, Inc.等廠商。

(3) Star IP (Unique IP)

目前有能力提供 Star IP 的公司不多，ARM、MIPS、Rambus、DSP Group 等廠商是此一區隔市場的代表廠商，其產品類型包括 MPU、CPU、DSP…等，

這些產品的 IP 附加價值高，亦不易被取代。三種類型 SIP 之差異化程度與其價

可。像是TI、ParthusCEVA 皆有推出平台式 SIP。

圖 4-4 從差異化程度區分 SIP 的類型與其特性

資料來源：Synopsys(1999) (2003/11)。

2. 二、以設計流程區分：

(1) Soft IP

在IC 設計的過程中(如圖 4-5)，Soft IP 係將其功能完成到 RTL 層次，並有 一套模擬該SIP 功能的程式提供給客戶，由客戶繼續之後的合成、整合、佈局等。

以 Soft IP 方式呈現最大的優點在於 Soft IP 軟體的型式，因此設計者可針對 不同的需求修改該 IP 的功能，以增加其應用的彈性。至於其缺點在於其未經過 整合的模擬與合成，因此當外購的SIP 和公司內部自行完成的設計整合在一起就 常發生技術整合上的問題，讓設計者須花費許多時間偵錯，且還常難以發現問題 的所在。由於從 RTL 層次以下到實際製成晶片還有許多步驟，中間可能出現多 重來源的設計之間不相容的機會相當多，因此常延遲了產品上市的時間。

Foundation IP

Standard IP

價格

Star IP

Platform IP

差異化程度

1.與製程相關高，價格低廉 2.晶圓廠商提供此類型 IP

z 技

術層次高 z 投

入 z 投入廠商多

z 價值下降快

z 完整解決方案 z 驗證更加完整

圖4-5：IC 設計流程區分 SIP 之關係圖

Firm IP Netlist

Hard IP GDS II Soft IP

RTL Cell

Library

司。

表4-6 2004 年全球 SIP 供應商前十名排行

公司 2004 年營收

(百萬美元) 2004 年市佔率

(％) 2003 年市佔率 (％)

成長率 (％)

1 ARM 312.2 24.5 16.6 78.2 2 Rambus 144.9 11.4 11.2 22.6 3 TTP Com 104.1 8.2 7.2 36.3

4 Synopsys 76.2 6.0 7.5 -3.4 5 MIPS Tech 56.7 4.5 3.8 40.5

6 Virage Logic 53.0 4.2 3.8 30.5

7 Ceva 38.5 3.0 3.5 4.6 8 Imagination Tech 28.6 2.3 2.2 21.3

9 Mentor Graphics 27.3 2.2 2.1 22.8

10 Silicon Image 20.8 1.6 1.3 46.7

Others 411.5 32.3 40.7 -4.1

Total Markets 1,273.8 100.0 100.0 20.7

資料來源: Gartner Dataquest(2005/6)，本研究整理。

4.6.4 台灣 SIP 產業概況

國內的SIP業者多是一方面提供客戶設計服務，一方面也收集或自行開發IP 出售，業務涵蓋專業的設計服務與IP授權。而總體來說，國內業者SIP的營收不 到總營收的10%，迥異於國外的廠商營業額主以SIP的權利金與授權金等組成，

因此台灣的SIP相關廠商多被稱為設計服務公司。

因此台灣的SIP相關廠商多被稱為設計服務公司。

在文檔中 台灣IC設計服務廠商之策略分析 (頁 77-0)