物聯網少量多樣趨勢之因應策略 -以台灣IC設計公司為例 - 政大學術集成

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(1)國立政治大學經營管理碩士學程碩士論文. 指導教授: 郭炳伸博士. ‧. ‧ 國. 學. 政治大立物聯網少量多樣趨勢之因應策略 -以台灣 IC 設計公司為例 sit. y. Nat. Strategy to Cope With the Low-Volume,. n. er. io. Mass Customization Trend of Internet of Things – AaCase i v Taiwan IC l C Study on none hengchi U Design Company. 研究生: 謝鴻儒. 撰. 中華民國一○六年七月.

(2) 謝辭離開學校二十多年，重入校園是挑戰，但有更多的欣悅。感謝在職的公司給我這空間，更感謝部門轉換前後兩個事業群的兩位黃副總的支持並提供推薦函，當然也感謝政大給學生這個學習機會，還有就是來自各行各業的同學們，無論什麼課，他們呈現出來的智慧與學習態度都讓我驚訝不已，感謝有幸和他們一起修習。兩年的學習之旅，無論知識、處事態度或. 政治大當然還要感謝我家人的支持，特別是我太太，兩年來除了忍受我任性立. 是人脈存摺都是收穫滿滿，刷新的感覺真是暢快。. ‧ 國. 學. 揮灑時間在上班、加班、上課、活動上面，幫忙承擔了更多的事情，還不時會陪我腦力激盪並給我支持與鼓勵。願與她分享這兩年歷練帶來的成長. ‧. 與改變，也願她感受到這是值得的。. sit. y. Nat. 更要對恩師郭炳伸教授致上最深的感謝。郭老師不但知識淵博，即興. io. er. 拋幾個問題讓學生思考，就能幫學生打開許多盲點，正是這循循善誘的教. al. 學方式，讓我這經濟學門外漢，縱使上課時間都是在經歷一整天工作後的. n. v i n Ch 平日晚上，還是可以完全沉浸在老師的浩瀚知識中享樂學習，毫無倦怠感。 engchi U. 另外我還要為老師敬業的教學態度致上萬分敬意，尤其老師每堂課後為了確認所有學生都沒有問題要請益或討論，不管時間再晚，總是最後一位離開教室。另外也要特別感謝口試委員蔡瑞煌博士及蔡文楨博士在論文口試時的指導與建議，受益匪淺。. 鴻儒謹識於國立政治大學商學院經營管理碩士學程中華民國一○六年七月. i.

(3) 摘要 IC 設計公司的間接成本高，須追求規模經濟，但對物聯網這種少量多樣的應用又有厚望。因此多會謹慎投入，怕投入如流水，又怕咬不到餅。面對整體龐大的物聯網產業，歐美大廠運用優勢，嘗試建立特有的生態圈將各方納入。案例 IC 設計公司的規模很難和歐美大廠對作，但也有其優勢，不過原規模經濟的商業模式不再適用。. 政治大才，再加上成熟產品線廣，且和物聯網關聯，都是優勢資源。但做的是 B2B 立 IC 複雜使其位居重要位置，而案例 IC 設計公司擁有許多優秀工程人. ‧ 國. 學. 生意，接觸不到終端市場，而新 IC 開發時間長，導致對終端需求掌握度低，且現有工程師數量是無法支援有多樣需求的微型物聯網業者，這些就是劣. ‧. 勢資源。. sit. y. Nat. 如案例 IC 設計公司將微型物聯網業者及獨立工作者拉到平台上，提供. io. er. 工作者自主工作機會，同時滿足物聯網業者不足的支援人力。案例 IC 設計. al. 公司須貢獻包含工作者的訓練與認證、協助物聯網業者找到符合的工作. n. v i n Ch 者、設計專案流程管理機制同時確保工作者收得到價金。如此解決了對微 engchi U. 型物聯網業者支援不夠的問題，還可藉由平台獲取最真確的需求資訊，又解決另一困境。三方都有得且無太多風險，可行性確認。用波特的五力分析，案例 IC 設計公司導入新商業模式有相當優勢，早投入更可建立先行者優勢。. ii.

(4) 目錄謝辭....................................................................................................................... i 摘要...................................................................................................................... ii 目錄..................................................................................................................... iii 表目錄................................................................................................................. v 圖目錄................................................................................................................. vi. 政治大第一節研究背景與動機 ........................................................................... 1 立. 第一章緒論 ..................................................................................................... 1 第二節研究目的與架構 ........................................................................... 3. ‧ 國. 學. 第二章背景探討 ............................................................................................ 5. ‧. y. sit. n. er. io. 第三章. 物聯網基本架構 ........................................................................... 5 為什麼會少量多樣 ....................................................................... 7 大廠在做怎樣的佈局 ................................................................... 9 IC 設計公司在產業鏈扮演的腳色 ............................................ 13 IC 設計公司的傳統商業模式 .................................................... 15 IC 設計公司在物聯網產業的困境及目前因應方向 ................ 20 a v. Nat. 第一節第二節第三節第四節第五節第六節. i l C n h e n g c h i U................................................. 24 案例 IC 設計公司的優劣勢探討. 第一節第二節第三節第四節第五節. 生產面 ......................................................................................... 24 銷售面 ......................................................................................... 27 品牌面 ......................................................................................... 31 研發面 ......................................................................................... 34 產品面 ......................................................................................... 38. 第四章因應模式的研究分析..................................................................... 43 第一節第二節第三節第四節. 因應模式說明 ............................................................................. 43 可行性分析 ................................................................................. 45 競爭力分析 ................................................................................. 49 中國同業的競爭分析 ................................................................. 51. iii.

(5) 第五章結論與建議 ...................................................................................... 54 第一節研究結論 ..................................................................................... 54 第二節展望與風險管理 ......................................................................... 55 第三節研究建議 ..................................................................................... 57. 參考文獻 ......................................................................................................... 59. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. iv. i n U. v.

(6) 表目錄表 3-1 2016 全球二十大無晶圓廠 IC 設計公司營收排名 ........................... 25 表 3-2 2016 全球十大 IC 晶圓代工公司營收排名 ........................................ 26 表 3-3 2013~2016 全球主要封測代工國家市佔率變化 ............................... 27 表 3-4 2005~2016 年案例 IC 設計公司的年營業成績 ................................. 32 表 3-5 2012~2016 年案例 IC 設計公司的年營收及研發費用 .................... 35. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. v. i n U. v.

(7) 圖目錄圖 2-1 物聯網架構 ................................................................................................. 5 圖 2-2 Amazon AWS IoT 平台提供的服務及其所串聯的角色 .................... 10 圖 2-3 Apple HomeKit 的使用情境 .................................................................. 11 圖 2-4 IC 半導體產業供應鏈 ............................................................................ 14 圖 2-5 CPU 與 Chipset 在主機板上的位置 ..................................................... 16. 政治大. 圖 2-6 使用網路介面控制器最終產品具有多樣性 ...................................... 18. 立. 圖 3-1 案例 IC 設計公司的銷售管道 .............................................................. 28. ‧ 國. 學. 圖 3-2 2015 年案例 IC 設計公司的人員學歷與工作性質 ........................... 35 圖 4-1 本文提出的新因應模式 ......................................................................... 43. ‧. 圖 4-2 案例 IC 設計公司平台的五力來源 ...................................................... 49. n. al. er. io. sit. y. Nat. 圖 4-3 中國世界市場時期的企圖 ..................................................................... 52. Ch. engchi. vi. i n U. v.

(8) 第一章緒論第一節研究背景與動機物聯網一個幾乎每天見報的名詞，更是一個動詞，無數的廠商正夜以繼日的方式在推動物聯網產業。世界各國也都在積極參與，將其視為新一代的革命，深怕在競賽中被淘汰。而且不只科技業，是各行各業都在覬覦，或企盼能一搏翻身或擔心沒跟上從此沒落。但就生活上具體應用的普及率，似乎就還遠遠不如大家心裡勾勒出來的美境。. 政治大. 其實是大家太殷殷期盼物聯網即將帶來的巨變，從物聯網概念提出到. 立. 現在不過三十年光景，而預計將受影響的產業範疇恐怕是史無前例地廣，. ‧ 國. 學. 以這樣的產業規模，三十年就能發展達到目前的境界，已是非常驚人。不. ‧. 過全世界投入在這領域的資源與人力也不是過往其他產業所能比擬的，在這麼強力度的競爭下，相信物聯網產業大放異彩的日子不遠了。. y. Nat. io. sit. 若從案例 IC 設計公司的角度來看，身為世界級的網通大廠，看到物聯. n. al. er. 網大餅一定口水直流，豈會不參與這場盛會。但就目前的真實投入狀況，. Ch. i n U. v. 直接和物聯網有關的產品卻寥寥可數，這又是什麼緣故？難道案例 IC 設計. engchi. 公司不怕物聯網市場被競爭者整碗捧走，競爭者甚至還可能會回頭侵蝕案例 IC 設計公司原有的網通市場。其實這一切都是起因於物聯網產業少量多樣的特性。本文後面會剖析為何目前物聯網市場是少量多樣，本節僅對少量多樣對 IC 設計公司會有怎樣的影響作說明。 1. 大部分的狀況量少成本必高，這是經濟學的基本概念，IC 設計業尤其明顯，主要是開發 IC 的前置研發費用佔總成本比例非常高導致的。高素質的工程人員薪酬、用來設計 IC 的智財 IP 購買費用、生產 IC 用的光罩開發費用、…等，這些都是非常龐大的支出。沒有 1.

(9) 足夠的 IC 產量來分攤，每顆 IC 的單價將非常地高，物聯網客戶將更沒意願承受。 2. 晶圓代工廠基於效率考量規定 IC 生產每批次有最小量限制，這對量小的 IC 產品較易有呆料、庫存產生，這是風險成本，當然亦須分攤到每顆 IC，進而會提高每顆 IC 的售價。 3. 研發人員的薪酬本來就高，遇到物聯網的樣多，IC 設計公司就須要投入更多的研發人力，IC 售價須提高是一個問題，高素質人力來源又是另一個問題。而且因多樣而導入的研發人力，在轉換產品線. 政治大. 時，因為 know how 不同，還需要額外的轉換成本。. 立. 4. 多樣的應用通常也代表著易變，系統產品開發過程經常會因為市場. ‧ 國. 學. 想法改變，而改變需求，進而必須修改設計，這會讓專案開發時間拉長，且不確定性大幅增高。. ‧. 5. 因為多樣，同時意味開發專案也會較多，整體專案的管理會變複. Nat. sit. y. 雜，成本當然也會增加。. n. al. er. io. 6. 就如同案例 IC 設計公司的考量一樣，樣多量少勢必會抑制許多廠. i n U. v. 商的投入程度，無可避免的，整體物聯網產業要進入成長期就需要較長的時間。. Ch. engchi. 無疑的各個物聯網參與者大都希望產業趕快進入成長期，且希望自己可以在進入成長期之前維持存活，甚至可以佔到有利的位置，待真的進入成長期後藉由先行者優勢，快速成長，獲取豐厚利益。所以先釐清目前的產業狀況，以及預想未來的發展狀況，然後藉以擬定成長策略就很重要。其中對案例 IC 設計公司來說，最關鍵的因素就是物聯網少量多樣的特性，案例 IC 設計公司要怎麼因應？值得探討深究。. 2.

(10) 第二節研究目的與架構本文期許透過研究方法，以案例 IC 設計公司為例，冀望能勾勒出一個完整樣貌，同時提出一個新的因應模式，並試圖證明其可行，以期讓有心從事物聯網產業的公司可以參考運用。本人因為身在業界，為免爭端，本文將以文獻、公開分析資料為主要研究素材來源，且研究時間區段到 2016 年底為止，研究對象是以位居物聯網供應鏈重要位置的案例 IC 設計為主，且只專注在本文認為最重要的影響因素「物聯網少量多樣特性」這個議題上。. 政治大. 在研究架構上，本文將在第二章背景探討，仔細分析說明整個議題的. 立. 背景，以期讀者能對議題有進一步的認知。其中第一節將介紹物聯網系統. ‧ 國. 學. 的基本架構，期望能讓讀者對物聯網的架構有初步的認知。第二節將分析. ‧. 闡述為何物聯網產業會形成少量多樣的樣貌，讓讀者了解本文設定這個議題的重要性。第三節將說明這麼吸引人的物聯網市場，一些歐美大廠都在. y. Nat. io. sit. 做些怎樣的佈局，他們的期待又是什麼。第四節將介紹一般 IC 設計公司在. n. al. er. 一般產業鏈上扮演的角色和作業活動，以及其上下游供應鏈關係。第五節. Ch. i n U. v. 將細數一般 IC 設計公司的三種傳統商業模式，及三種傳統商業模式目前的. engchi. 運作狀態。最後第六節將闡述 IC 設計公司在物聯網產業上遇到的困境，以及到目前為止所採取的一般因應方式。在第三章將援用競爭力外在五力模型來剖析案例 IC 設計公司在物聯網產業上所擁有的優勢資源與劣勢資源。競爭力外在五力模型將涵蓋生產、銷售、品牌、研發、產品等五個面向，由外而內、由大而小來逐步盤點。知道了案例 IC 設計公司的優、劣勢資源後，後面就可以依此設計新的商業模式，期望新的商業模式能讓案例 IC 設計公司發揮原有的優勢資源，同時解決在物聯網產業上的困境。. 3.

(11) 本文將在第四章導入介紹可以運用在案例 IC 設計公司的新商業模式，用以因應物聯網產業少量多樣的樣貌。同時會在第二節嘗試盤點新商業模式對每個參與者都是可行的而且都會有興趣參與。在第三節將運用波特的五力分析模型來確認案例 IC 設計公司新商業模式的競爭力狀況。最後第四節將單獨探討中國競爭者，主要是中國目前將半導體產業列為國家重點發展產業，其競爭力勢必與日俱增，這對案例 IC 設計公司的新商業模式會有怎樣的衝擊，將在這節仔細探討。第五章將對本議題做出結論，同時提出未來可以進一步研究的可能方. 政治大. 向及建議。. 立. 衷心期盼在經過本文這樣的論述，所介紹的新商業模式可以獲得確認. ‧ 國. 學. 可行且值得執行。而案例 IC 設計公司或其他對物聯網產業有興趣的公司可以參考本文所述，經過適切修正，成為真正符合自己公司實際運作需求的. ‧. 模式，並加以實施，達成獲利，進而促使物聯網產業早日進入成長期。這. Nat. n. al. er. io. sit. y. 將是本人最樂見的結果。. Ch. engchi. 4. i n U. v.

(12) 第二章背景探討本章將探討物聯網產業的基本架構，進而探討為何會形成少量多樣的市場樣態。為了因應這樣的樣態，大廠又嘗試做怎樣的佈局。最後釐清 IC 設計公司在一般產業鏈中扮演的腳色、傳統的商業模式以及在物聯網產業遇到的困境及目前因應方向。. 第一節物聯網基本架構. 政治大. 物聯網架構一般分為三層，如圖 2-1 所示。. 立. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 2-1 物聯網架構. 其中感知層(Thing/Device)是負責資料的收集與監控，通常是具有感測、辨識及通訊能力的設備。常見的感測器有紅外線感測器、溫度感測器、濕度感測器、亮度感測器、壓力感測器、加速度感測器、…等。常見的辨識設備則有 Barcode、QR code、RFID、NFC、…等。而常見的通訊能力則有 RFID、IEEE 802.15.6 無線通訊標準、Zigbee、Bluetooth、IR、. 5.

(13) Ultrawideband、WiFi、…等。許多實際應用會在感知層這端先初步連結一些 Thing/Device，稱為 Edge，那些應用會在 Edge 對 Thing/Device 收集到的資訊做初階的整理、運算與判斷。又或者會在 Edge 上建立資料安全機制，以防有心人士入侵盜取資料。中間為網路層(Connect)是負責透過網路將感知層收集到的資料傳送到雲端，以備應用層的運用。網路層會包含負責交換資料的網路、負責儲存/運算資料的平台以及讓網路有效率且安全運作的網管系統。最具規模的兩大網路系統就是通訊網路(TeleCom)及資料網路(DataCom)，其中通訊網. 政治大. 路是由傳統通訊公司所推展，2G/2.5G/3G/4G/5G/…，不斷追求更快的傳輸. 立. 頻寬與資源有效運用。而資料網路則由傳統固網業者所推展，所追求的亦. ‧ 國. 學. 是傳輸頻寬與資源有效運用，速度已經從第一代的 300bps 提升到光纖的幾十 Gbps。資料網路具有較高速度及較穩定的傳輸品質，而通訊網路則有較. ‧. 高的機動性，各有擅長。網管系統則須附屬在網路系統上，也就是網路系. Nat. sit. y. 統的決定左右了網管系統的大致方向。平台則是較新的觀念與技術，算是. n. al. er. io. 網路的使用者，但從應用層看卻是網路的一部分，因此習慣上多歸類在網. i n U. v. 路層。規模是平台最大的決勝因素，因此多為大型網路服務公司所掌握，. Ch. 小廠不容易找到生存契機。. engchi. 最上面為應用層(Application)是負責將存在雲端裡由感知層收集到的資料拿出來運算與判斷，並加以運用。應用層非常多元，最常見的應用包含智慧工廠、智慧城市、智慧家庭、智慧醫療、智慧教育、智慧金融、智慧農業、智慧交通、智慧能源、…等。目標是運用資料，透過智慧分析與計算，來找出新的方法，以克服目前存在的問題、改善目前的效率瓶頸、挖掘新的需求或滿足原本未被滿足的需求。多元卻也不甚成熟是這個應用層最大的特色，因此除了少數已經具備初步規模經濟的應用，市場尚未出現絕對主導者。而且許多應用的門檻亦不高，因此投入廠商眾多，百家爭 6.

(14) 鳴。不過一旦有成形的應用出現，應用服務大廠就會強力投入，企圖佔領整個市場。. 第二節為什麼會少量多樣就物聯網的產業生命週期來看，目前各類應用不斷推陳出新，不時有技術翻新與取代的現象出現，雖有少數應用領域開始出現領導廠商群，絕大部分廠商仍在尋找生存模式與機會。因此研判物聯網產業尚處於初升段，或許開始接近成長期。但物聯網的未來，各方卻是一致同意影響深遠，. 政治大. 商機無限。因此不斷有新創廠商投入，企圖開發新生地，連原本和網路較. 立. 無直接關係的廠商也不得不注視著它的發展狀況，尋找機會積極投入，期. ‧ 國. 學. 待打破僵局攻城掠地，最少也要做到預防被覆蓋而消滅。產業初升段、技. ‧. 術不斷翻新、未來商機無窮、引來投入者眾，這些就是物聯網產業少量多樣的主要成因。. y. Nat. io. sit. 下面將延續三層架構來探討，將進一步瞭解除了網路層逐漸脫離少量. n. al. er. 多樣樣貌，而感知層與應用層確實仍具備少量多樣特性。. Ch. i n U. v. 先看輪廓最清楚的中間網路層，網路與網管屬於基礎建設，發展也最. engchi. 久，發展到現在，架構大致底定，目前技術的推展大多著力在速度提升、資源運用效率與安全防護。又因為網路使用的資源是稀有資源，最明顯的例子是無線網路的通訊頻段，各國政府多所管制，甚至視為重要政府財源的一部分，所以大多由政府主導的公司或透過競標取得政府特許權的公司來經營，進入門檻高，因此不具備少量多樣的特性。至於平台部分，雖然後端的應用多元，但因為平台收集及運用的多是初級資料，和應用層的連結較弱，相對應的連結只須以客製化模組對應即可，對於平台架構的影響很小。平台也可以算是物聯網的基礎建設，且位於樞紐的位置，商機最大，雖然初期投入者眾多，但發展到今日已漸成形，由大型網路服務業者主導 7.

(15) 的型態已經非常明顯，進入門檻變得非常高，原有小廠多已遭併購、轉型或倒閉，因此平台亦將不具少量多樣特色。再來探討初級資料的收集者感知層。由於輸出到平台的是初級資料，資料的型別是有限的，加上平台業者身為物聯網產業主導者，為了能有效運用資料，自然會對資料的呈現有所規範，不至於發展發散，且一般來說感知點的佈點通常很多且廣，因此對感知層的需求應該算是大量，似乎有機會脫離少量多樣樣貌。其實不然，同樣的初級資料，卻可以因為感知點所處環境的多元變化，而必須調整感測精密度、溫/濕度變化適應、感知體. 政治大. 體積、感知體形狀、感知體供電方式、感知體耗電狀況、感測方法選擇、. 立. 辨識準確度、辨識資訊選定、辨識速度選定、辨識偽造防護、通訊方式選. ‧ 國. 學. 擇、通訊距離選擇、通訊頻率選擇、通訊穩定度選擇、通訊安全選擇、… 等，變得非常多元。另外還得考慮生產成本及投入廠商的諸多商業利害計. ‧. 算，外加不同的條件組合所產生的加乘效果，少量多樣的特性已然天成，. sit. y. Nat. 無可避免。. n. al. er. io. 最後再來看應用層，這部分更是天馬行空，每個參與廠商無不挖空心. i n U. v. 思，嘗試挖掘並滿足新需求或嘗試滿足尚未被滿足的需求，因此不斷變化. Ch. engchi. 與變形，少量多樣根本就是它的本質。傳統網路應用服務相關公司，本來就在經營這領域，積極投入尋找獲利機會，自不在話講。加上許多應用的進入門檻不高，即使是資源有限的小廠，一旦發掘也會積極進入。新創公司如此，傳統非網路直接相關業者亦是如此，有些想要藉積極投入找到可以攻城掠地的新模式，大幅擴張市場佔有率與利潤，更多是擔心某個應用會突然出現，或直接、或間接覆蓋掉他們原本賴以生存的利潤池，直接吃掉他們的市場，不得不投入這方面的投資。雖然經過不斷歸納及磨合，已有少數應用已經發掘或收斂到具規模經濟狀態，進而吸引大廠介入整合，例如汽車的胎壓檢測，但絕大部分的應用都還在擴張與摸索中。本質多樣 8.

(16) 多變，外加欲投入者眾，在規模經濟形成且整合完畢前，應用層少量多樣的樣貌是必然現象。. 第三節大廠在做怎樣的佈局經由上一節的剖析，可以知道目前已經達到規模經濟的為網路層及少許應用層的應用，而這些也正是大廠佈局的重點。其中網路的主導者大多是憑藉稀有資源的使用權及政府保障，因此大多受地理位置侷限，不太有機會變成全球性的物聯網主導者。而少數應用層的應用僅是初步達到規模. 政治大. 經濟，相關廠商的確可以憑藉獲利，但若要論及全球性物聯網主導則是更. 立. 遙遠。網管廠商雖然有技術門檻，可以形成經濟規模，但畢竟產業供應鏈. ‧ 國. 學. 位置是歸在網路的附屬功能，和應用的關聯度相對較低，亦不容易成為全. ‧. 球性物聯網主導角色。剩下平台業者，這是目前最有可能成為主導全球性物聯網的角色，原因很清楚，平台位居產業鏈的中樞位置，幾乎所有的應. y. Nat. io. sit. 用都必需有平台的支援，雖然應用端業者可以自建平台，或尋求小平台業. n. al. er. 者客製化符合需求的平台，但隨著應用的變化多端，自建平台的成本將越. Ch. i n U. v. 來越高，而小平台業者也將因為負荷不了需求的多變而失去競爭力，再加. engchi. 上大平台業者可以藉著不斷擴大規模來降低成本，甚至主導技術規格，建立技術門檻，因此平台大者恆大的狀況將益趨明顯。因此接下來的探討將專注在四個在領先群的代表性大廠，探討他們在平台上甚至是對物聯網整個產業的佈局，期許對物聯網產業現況有進一步的了解。說明順序是依據公司英文名稱字母順序排列，不代表其他意思，畢竟這四大廠各具擅長，且市場變化依然快速而不確定，所以目前並沒有絕對領先者。首先要介紹的是 Amazon，Amazon 推出以雲端租用服務為主的 AWS 服務，在 2015 年首度發表了 AWS IoT 平台測試版，提供可用於收集億級感知體產生的資料量，並支援輕量化的物聯網通訊協定 MQTT，試圖讓企業運用 9.

(17) 物聯網更為簡單。圖 2-2 顯示 Amazon AWS IoT 平台所提供的服務及其所串聯提供物聯網服務的角色。. 立. 政治大. ‧ 國. 學 ‧. 圖 2-2 Amazon AWS IoT 平台提供的服務及其所串聯的角色. y. sit. io. er. Nat. 資料來源：Amazon Web Services| www.amazon.com. al. 在左手邊，Amazon 透過 Device SDK 提供廠商開發感知體來和 Amazon. n. v i n Ch AWS IoT 連結，達到收集感知體初級資料的目的，Amazon 為了加速整體應 engchi U. 用開發，還聯合多家硬體廠商合作推出 IoT 入門硬體模組，讓開發者可以. 利用這些模組結合 AWS 的強大雲端運算能力，來開發新應用。在右上方， Amazon 提供了一個規則引擎來簡化處理感知體回傳的資訊，讓第三方軟體開發廠商可以輕易探勘初級資料所帶來的有用資訊，而第三方軟體開發廠商的開發成果正可提供特定或不特定企業開發物聯網應用。在右下方及正下方，Amazon 提供 Device Shadow 及釋出 AWS IoT 開發套件 SDK，且 AWS IoT SDK 選擇支援 C、JavaScript 和開源硬體 Arduino 等時下運用最廣泛的軟體開發語言及硬體開發裝置，協助企業更方便且更快速開發所需要的物聯網. 10.

(18) 應用。Amazon 除了提供功能性的服務，還特別重視安全，在每個 AWS IoT 連接界面都有佈置安全防護機制。Amazon 提供了這許多的服務，也連結了許多共同開發商，而且介面都是某種程度地公開，這說明了 Amazon 所經營的正是一個生態圈。歡迎各方廠商加入，各廠商間互利成長卻也互相制約及互相競爭。接下來要介紹的是 Apple，Apple 可以說是成功平台的鼻祖。Apple 在物聯網平台上的佈局採情境思考模式，依據情境推出一個一個的物聯網平台服務，例如 HomeKit 是著重在家庭一些電子裝置的控制，而 HealthKit. 政治大. 則是著重在健康應用。Apple 整體思考是將 iOS 裝置作為控制中樞，開發. 立. 出各種裝置持有者所需要的應用。接下來以 HomeKit 為例說明，圖 2-3 說. ‧. ‧ 國. 學. 明了 Apple HomeKit 的使用情境。. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 2-3 Apple HomeKit 的使用情境資料來源：Apple Developer| developer.apple.com. Apple 原本就釋出 iOS SDK，用以提供第三方軟體廠商開發 iOS 上的應用程式，Apple 這次是基於 iOS SDK 再釋出 HomeKit 智慧居家開發工具， 11.

(19) 號召第三方廠商生產支援 HomeKit 相關產品，諸如電子鎖、居家環境偵測、溫度調控器、監視器、智慧插座、智慧家電、…等，使用者除了可用 App 監控裝置外，亦能用 Siri 進行聲控。為了讓 iOS 裝置能透過公眾網路連回家裡監控 HomeKit 裝置，遂將必須對外連接網路的客廳娛樂設備 Apple TV 設定為連線中樞，再將各 HomeKit 裝置統一整合連線到 Apple TV，因此當使用者出門在外時，亦能利用 iOS 移動裝置連線至家中的 Apple TV ，再轉而控制家中各種 HomeKit 裝置。無疑地，Apple 所做的也是試圖建立生態圈。. 政治大. 第三家要介紹的是 Google，Google 的商業模式原本就和 Apple 不同，. 立. 自己並不著力在 Android 裝置的開發與販售，而是提供 Android 作業系統. ‧ 國. 學. 讓有興趣的廠商自行開發 Android 裝置。因此 Google 延續這樣的概念，發表了以 Android 打造的開源物聯網作業系統 Android Things(原名. ‧. Brillo)，要讓 Android 也能通吃物聯網市場。另外 Android Things 和 Apple. Nat. sit. y. HomeKit 不同的是不限定以 Android 裝置為中心，而是讓同個網路下的. n. al. er. io. Android Things 裝置之間，具備有相互辨識和溝通的能力，例如，當透過. i n U. v. 手機 App 來開啟家中門鎖或遠端攝影監視器時，這時其他裝有 Android. Ch. engchi. Things OS 的設備也能立即反應，來開啟相應的燈光或啟動空調等。其餘部分就和 Apple HomeKit 相似不再贅述。Google 的企圖當然也是在打造自己的生態圈。最後要介紹的是 Microsoft，Microsoft 是以軟體為主要產品的公司，因此推出和 Amazon AWS IoT 相似的 Azure IoT 套件，無論功能、架構都相似，可以說直接打對台。不過 Microsoft 優先鎖定做為遠端監控、預測性維護和資產管理等三種企業物聯網應用，還延續 Microsoft server 的 IT 認證策略積極推出 Azure IoT 認證，期待加速擴大生態系。. 12.

(20) 其實除了上面四家外，還有不少科技大廠也覬覦要插旗這塊領域。未來哪幾家會勝出，也許還不是那麼明朗，但我們已經可以看出一些共通點。首先一定是大廠，除了投資大，號召力強更是重點，因此小廠已經沒有立足空間。第二，這些大廠都是從自己原來的強項當作基礎，多角化跨入物聯網產業，例如，Apple 及 Google 的移動裝置，Amazon 和 Microsoft 的雲服務。第三，都在建立生態圈，物聯網產業就是要打群架，大廠再大都無法吃下整條供應鏈，且預期將是大者恆大，因此必須盡可能聯合各方快速資源投入，加速搶市佔。. 立. 政治大. 第四節 IC 設計公司在產業鏈扮演的腳色. ‧ 國. 學. 本節將探討 IC 設計公司，目前在一般產業鏈扮演怎樣的角色，提供了. ‧. 怎樣的服務，以及遇到怎樣的困擾。. 首先說明 IC 半導體產業的供應鏈狀況。如圖 2-4 所示。IC 設計公司是. y. Nat. io. sit. 依據產品需求，透過購買 IP 設計公司設計出來的 IP 線路使用權，兜上 IP. n. al. er. 間必要的連接線路，並適當安排佈局 IP 的擺放位置及 IC 輸出的 pin 腳，. Ch. i n U. v. 然後輸出設計到中游的廠商。中游的光罩廠商依照 IC 設計公司的設計輸. engchi. 出，製作 IC 晶圓製造廠生產用的光罩。中游的 IC 晶圓製造廠則依據 IC 設計公司的設計輸出，套上光罩廠商做出來的光罩，在 IC 晶圓片上生產出 IC 設計公司要的 IC 線路，然後再將生產好的 IC 晶圓片輸出到下游。下游的 IC 封裝測試廠在收到 IC 晶圓公司送來的 IC 晶圓片後，便加以切割並封裝以隔離 IC 線路與環境，避免環境汙染影響到 IC 功能，然後加以簡單測試確認 IC 可以運作。然後再輸出到模組廠，讓模組廠加上必要的外部線路及元件做成模組販售，或者輸出到 IC 通路廠商，讓 IC 通路廠商直接販售單顆獨立 IC。模組廠商或 IC 通路廠商都會透過 ODM 廠商再加工作成最終產品. 13.

(21) 以供應系統廠販售，有些時候模組廠或 IC 通路廠商也直接供應給系統廠由系統廠自己作成最終產品販售。. 立. 政治大. ‧ 國. 學 ‧. 圖 2-4 IC 半導體產業供應鏈. sit. y. Nat. io. er. 由上面的說明可以知道，一般來說 IC 設計公司並不直接進行最終產品. al. 開發，而是將開發出來的 IC 產品交與代工廠客戶或系統廠客戶去設計及銷. n. v i n C h的商業行為。而且UIC 設計公司一般來說是沒有售最終產品，因此多為 B2B engchi 工廠的，加上 B2B 商業模式的行銷費用較低，因此大部分的成本都是花在. 開發過程，最大的成本包含 IP 智財權的使用費用、人事費用以及光罩開發費用。尤其光罩開發費用，全新版本的光罩動輒千萬台幣等級的資本支出，若有設計錯誤，每次再版都得再支付百萬台幣等級的資本支出，除了直接的支出成本，另外每次再版都得再耗費約兩個月以上的時間成本，造成的商機延誤及產品跌價更是難以計算。事實上開發一顆新 IC 的成本是相當高的。也就因為開發一顆新 IC 的成本相當高，IC 設計公司除了自己努力避免犯錯導致重工，最主要還是在努力讓產出的 IC 可以被大量地使用，均攤掉. 14.

(22) 部分 IP 智財使用費用、人力費用及光罩費用。而其中最關鍵的除了降低 IC 直接生產成本外，就是須要精準掌握最終產品的市場需求狀況，在設計時做好最佳化模組。如果單一系統廠的需求夠大，可以為其客製 IC，但大部分情況下，必須將同一顆 IC 販售給許多系統廠做不同的最終產品應用，讓累積下來的量夠大，IC 設計公司才有辦法獲利。. 第五節 IC 設計公司的傳統商業模式 IC 設計公司傳統的商業模式大致分三類。. 政治大. 第一類是跟著產業主導性大廠的腳步走，每當主導性大廠推出新產品. 立. 時，這類 IC 設計公司就緊跟著推出配合主導性大廠新產品的周邊 IC 產品，. ‧ 國. 學. 因此無論規格、時程都受主導性大廠的直接影響，產品開發完成上市前還. ‧. 得取得主導性大廠的認證通過。所以和主導性大廠維持良好關係至關重要，總期望在主導性大廠開發新產品時就可以提前取得相關資訊，進而同. y. Nat. io. sit. 步開發自己的周邊 IC 產品。通常主導性大廠也樂意分享這樣的訊息，以期. n. al. er. 自己的新產品上市時，已有足夠可用的周邊 IC 產品可以搭配，否則自己的. Ch. i n U. v. 新產品也將無法推出販售。因此這類 IC 設計公司和主導性大廠可以說是合. engchi. 作互利的關係。不過主導性大廠基於商業利益考量，不會只釋放訊息給單一這類 IC 設計公司，以求這類 IC 設計公司可以彼此競爭，達到最終產品的整體成本降低的目的，因此這類 IC 設計公司通常很競爭，而且須要競爭的不只是產品本身還得競爭主導性大廠的有限支援，利潤也因此會被壓縮。再加上商場上的關係不會是永遠的，有時候主導性大廠基於本身的商業利益考量，有可能在設計新產品時將這類 IC 設計公司的周邊 IC 產品功能整合進去自己的新產品，這時這類 IC 設計公司就會完全失去商業空間而面臨危機，而且沒有反擊能力。. 15.

(23) 早期個人電腦的 chipset IC 設計公司就是標準的例子，如圖 2-5 所示，其中紅線所標的 South Bridge 及 North Bridge 即是 chipset IC 的位置。每當 Intel/AMD 等 CPU 大廠推出新款 CPU 時，這些 chipset 廠商就積極設計新的 chipset IC 來搭配 Intel/AMD 的新 CPU 搶市，公司的成長與規劃完全跟隨著 Intel/AMD CPU 的步伐，沒有自主權。早期的電腦架構一顆 CPU 須要搭配一組數顆的 chipset IC，因此投入 chipset IC 開發的台灣/南韓廠商非常多，大致業績也都風光過，但經過幾代 CPU 的演進，新的 CPU 設計不斷地整進 chipset IC 功能，到現在一顆 CPU 只須搭配一顆 chipset IC。. 政治大. 且 CPU 設計廠商大多也自己投入 chipset IC 產品的開發，用來和自己的新. 立. CPU 搭售，如此原來的 chipset IC 設計公司將無法提早取得主導性大廠的. ‧. ‧ 國. 學. 資訊，因此也將很難再有舞台可以發揮，不得不退出市場。. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 2-5 CPU 與 Chipset 在主機板上的位置資料來源：HowStuffWorks| computer.howstuffworks.com. 第二類商業模式是 IC 設計公司著墨在獨立的周邊 IC 產品應用，這類 IC 設計公司的產品依然得遵守一些技術規格與規範來設計產品，但這些規格與規範通常是由許多廠商組成的協會之類的組織所制定，協會裡面通常 16.

(24) 會有幾家可以互相制衡的廠商一起存在，而非由單一家廠商絕對主導。再加上這類 IC 產品通常會因為最終產品的規劃多元，而必需有不同的組合、規劃與設計。也因為多元的最終產品樣貌，這類最終產品通常呈現分食者眾的情形，不容易出現一家大廠通吃最終產品市場的狀況。相對地，更不容易出現第一類商業模式那種被主導性大廠吃掉整個供應鏈的情形。不過也因為分食者眾，競爭將非常激烈。而且這類 IC 產品通常技術門檻較低，因此這類 IC 設計公司的競爭者也會非常多，導致這類 IC 設計公司必須不斷追求成本降低。而低成本的來源除了自己少犯錯，加上好的低成本設計，. 政治大. 最重要的還是得衝出大量來分攤昂貴的 IC 開發費用。不過這類的 IC 產品. 立. 也有可能隨著最終產品的興衰，以及各投入的 IC 設計公司間彼此的廝殺整. ‧ 國. 學. 併，雖然進入門檻不高，卻也因此限制了利潤空間，無法吸引新公司進入搶食，最終導致長尾效應出現。若真能撐到這樣的狀況發生，殘存的 IC 設. ‧. 計公司反而會有甜美的果實可食，享有獨佔或寡佔的利益。. Nat. sit. y. 網路介面控制器(NIC)即是一例，不同的網路通訊方式都有不同的協會. n. al. er. io. 在制定規格，且每個最終產品要怎麼配置各種通訊接口，各系統廠的規畫. i n U. v. 都不盡相同，因此很難被整合進單一主功能 IC。圖 2-6 顯示使用網路介面. Ch. engchi. 控制器最終產品的多樣性。雖然 Ethernet 在網路領域已經存在很久，有些最終產品，例如手機、平板等，甚至不再設計 Ethernet 接口，但其應用依然非常廣泛。規格的制定是全權由 IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)負責，雖然這麼多年了，依然不斷在精進，速度也由原先的 10Mbps 推展到 100Gbps。所有廠商都共享這樣的規格/規範，沒有絕對領導者。經過多年的廝殺，目前還在經營這樣 IC 產品的公司已經沒幾家，順利進入長尾效應。. 17.

(25) 圖 2-6 使用網路介面控制器最終產品具有多樣性. 立. 政治大. 第三類商業模式是由 IC 設計公司自己依據蒐集到的市場需求來評估並. ‧ 國. 學. 設計 IC 產品，IC 生產出來後，再自己去市場推廣，尋求客戶認同進而採用. ‧. 設計成最終產品販售。因此在這類商業模式下，IC 設計公司的自主性非常高，但相對承擔的風險也較高，有機會出現和市場需求完全脫節的產品，. y. Nat. io. sit. 因此毛利率通常會設定在較高的位置。不過也因為自主性高加上有好的毛. n. al. er. 利率，如果系統廠客人的量夠大，也會自己投入開發設計相關 IC 產品，如. Ch. i n U. v. 此原 IC 設計公司除了失去市場還會多一個競爭對手，因此這類 IC 設計公. engchi. 司對智財的保護要多用心，才得以建立技術門檻，拖慢對方的進入的速度。近幾年來，由於這類 IC 產品越來越複雜，客戶導入的門檻越墊越高，導入時間也越拉越長，特別是需要軟硬體整合的部份，更是系統廠不願意承擔的，因此這類 IC 設計公司開始導入 turnkey solution 模式，由 IC 設計公司做好整套軟硬體設計，交給客戶當成模板，客戶再依據各自需求加上客製化的部分，來達到快速導入市場的目的。有的 IC 設計公司甚至配置大量的 FAE 協助客戶共同開發最終產品，期待客戶可以用自家的 IC 產品做成的最終產品更快速地上市。但也因為所有客戶拿到的是相同的模板，因此壓縮了系統廠做差異化的空間，現在有些系統廠也開始反撲，企圖尋找並扶 18.

(26) 持第二/第三家 IC 供應商，避免為主要 IC 設計公司全面掌控，形成系統廠殺價競爭，而 IC 設計公司卻全吃整個市場的現象。這類商業模式的 IC 設計公司要成功，最大的挑戰還是在如何精準掌握市場需求，追求每個新產品都能獲取大量客戶的青睞，若能做到，透過規模經濟效果方可打敗競爭對手。因此這類 IC 設計公司，就必須有非常敏銳的市場感知，設計出來的 IC 產品必須確實符合市場需求的功能及價位，一旦規畫方向錯誤，損失將非常嚴重，系統廠客戶有可能就此投靠改用其他競爭者的 IC 產品。所以這類 IC 設計公司通常須要和系統廠客戶密切地往來，才能更有效地蒐集市場. 政治大. 需求，讓下一顆 IC 產品的規劃不會出現太大偏差。. 立. 手機的應用處理器（AP）IC 即是這類模式。以台灣手機晶片大廠聯發. ‧ 國. 學. 科為例，新 IC 要用哪一代製程、配置怎樣的運算能力、設計那些 I/O 接口、採用哪款 GPU、搭配哪種記憶體、…等，都是由自己規劃。所參考的就是市. ‧. 場上相關技術的成熟度、有哪些熱門的技術賣點以及競爭對手的相關佈. Nat. sit. y. 局。當然系統廠客戶的想法，他們也會密集去拜訪了解與蒐集。在在都希. n. al. er. io. 望每顆新規劃的 IC 都能獲得系統廠客戶的認可而採用。隨著軟硬體的功能. i n U. v. 越來越複雜，聯發科率先推出 turnkey solution 模式，讓聯發科的客戶新. Ch. engchi. 產品開發時間由半年左右壓縮成二到三個月，因而創造了大陸山寨手機的風行，當時大陸白牌手機聯發科的市佔率接近百分之百，且毛利率一直維持在 40%以上。於是聯發科的競爭對手公司開始複製聯發科的 turnkey solution 模式，加上此時聯發科的客戶正苦於無法做出差異化，落入價格廝殺，於是展開反擊，開始扶植聯發科的競爭對手公司。另外有幾間聯發科的客戶做大後，也開始投入開發手機的應用處理器 IC，因此聯發科的市佔率開始反轉下滑。一般 IC 設計公司如果產品線單純，也許只會有一種商業模式。如果產品線較廣，則可能兩種或三種商業模式都存在。但不論哪種商業模式，不 19.

(27) 變的道理是量夠大就可以取得獲利，否則將因成本過高而很難有所發展。而三種商業模式最大的差異則在需求預測的取得方式，自然也就影響到產品開發的成敗與風險承擔。以案例 IC 設計公司來說，就同時有第二種商業模式及第三種商業模式。案例 IC 設計公司的產品線中，和物聯網產業較相關且採用第二類商業模式的產品線包含了 NIC、WiFi、Bluetooth、…等。和物聯網產業較相關但採第三類商業模式的產品線包含了 IoT 開發板、TV Box、…等。下一節我們將分別探討案例公司這兩個商業模式在物聯網產業會遇到怎樣的困. 政治大. 境。至於第一類商業模式，一來案例 IC 設計公司沒有這類商業模式的產品. 立. 線，再者在物聯網產業發展到目前為止的狀況是不可能存在第一類商業模. ‧ 國. 學. 式的，因為物聯網產業根本還沒有產生絕對的主導性廠商，因此本文就不再延續探討。. ‧ y. Nat. er. io. sit. 第六節 IC 設計公司在物聯網產業的困境及目前因應方向. al. 第二類商業模式在物聯網產業依然存在，特別是在感知體端的感應裝. n. v i n Ch 置 IC。由於許多應用的感應裝置需求量非常龐大，因此那部分有機會達成 engchi U 規模經濟。汽車的胎壓感測裝置就是很經典的一個例子，全球每年新車出. 廠數量已經接近一億輛，每輛車至少有四個輪胎，大型車的輪胎數量更多，若再加上機車等，可知目標市場規模是非常龐大。目前已有不少國家將胎壓感測裝置列入新生產汽車的必要設備，就算還沒立法規範的國家，也有許多廠商將其納入旗下汽車車款的標配或選配，藉以強化品牌的安全形象，而消費者也基於安全考量，加上胎壓感測裝置的價格佔汽車總購入價格的比例非常低微，因此消費者有買單意願。除了前裝市場蓬勃，還有許多消費者願意購車後自行加裝胎壓檢測系統，這個後裝市場雖然沒有前裝. 20.

(28) 市場來的大，不過卻也開創了胎壓檢測系統的 B2C 商業機會。藉由以上分析可以明確知道胎壓感測裝置確實有機會達到規模經濟狀態。胎壓感測裝置雖然已經達到規模經濟，但 IC 設計廠商仍面臨許多困境。汽車產業某種程度可以算是保守傳統的產業，加上市場幾乎由幾家汽車大廠把持，許多規範縱使不盡理想，仍不容易為外界影響而改變。這也是 IC 設計公司想要藉由新應用打入既有市場時碰到最困擾的問題。發展到現在，感測方式仍然不斷在精進，資料傳輸的方式也仍有好幾種選擇，資料的判讀及運用各家也都不相同。這也是到現在，雖然由少許汽車大廠主. 政治大. 導市場，卻仍沒變成第一類商業模式的原因。但越來越像第一類商業模式. 立. 是不爭的事實。針對這類的商業機會，策略也相對地變簡單，就是和具主. ‧ 國. 學. 導機會的應用大廠或平台大廠合作，建立緊密關係，然後緊跟其步伐。因此這些類第一類商業模式，本文將不再延伸探討。. ‧. 除了上述類第一類商業模式的產品應用，大部分的應用，或因為尚未. Nat. sit. y. 挖掘出真的需求不為市場所認可、或因為規格特殊、或因為應用特殊且需. n. al. er. io. 求量沒那麼大而無法達成規模經濟。若未來的需求也不會有所成長，很可. i n U. v. 能形成寡佔或獨佔市場。參與廠商要做的就是設法拿下得以生存的市場份. Ch. engchi. 額，然後和競爭對手比氣長。如果能夠拿下更多市場份額，迫使成本較高的競爭對手退出市場，同時形成進入障礙，阻止新的競爭對手進入，進而達成寡佔或獨佔的平衡狀況。參與廠商的另一個選擇就是退出市場，如果確認無法撐到寡佔/獨佔市場發生，或在寡佔/獨佔成形時不能夠佔有一席之地，若沒其他整體策略考量，早早退出市場會是較好的選擇。因為策略也很單純，本文後續亦將不再探討。最後是第二類商業模式的第三種狀況，倘若可以透過降低價格來刺激出需求量，這是本文最感興趣的狀況之一。面對目前少量多樣，且每種需求的未來機會都具有高度的不確定性，但有機會可以透過降低價格刺激出 21.

(29) 需求量，因此每個參與廠商都在猜測未來，並為可能的未來下賭注，更重要的是要設法鎖住出量後的商業利益。要鎖住利益靠的是多建立和客戶間的專屬資產，進而提高客戶的轉換成本，具體作法非常多元，IC 設計公司須視各種狀況擬定不同做法，負責商務操盤的人則須時時刻刻謹記這件事，以免淪為為他人作嫁衣裳。而下注需要的就是提高命中率，其關鍵在於機會資訊的取得，包含取得時機及資訊精準度。至於如何降低價格，尋求最佳模組化是 IC 設計公司普遍努力的方向，而其關鍵則是需求資訊的取得及後續正確推斷。. 政治大. 第三類商業模式在物聯網產業面臨的困境就是找不到著力點。第三類. 立. 商業模式的產品本來就比較傾向高技術門檻或高複雜度，因此比第二類商. ‧ 國. 學. 業模式產品的成本更高，且單一應用的量會更少，於是更不足以撐起開發成本。因此應將重點放在兩個方向，第一個是找出需求明確的產品，雖然. ‧. 量不大，但客戶有能力負擔較高單價，以這為基礎，再加上和客戶緊密合. Nat. sit. y. 作，甚至為客戶客製化以求更密合客戶需求，藉此綁住客戶，提升客戶黏. n. al. er. io. 著度，達到獨佔或寡佔的效果。除了產品自主性較高、單價較高及複雜度. i n U. v. 較高之外，這和第二類商業模式的第二種狀況相當類似，同樣的因為策略. Ch. engchi. 已經清楚，後續本文不再探討。. 第二個方向是一定程度擴大產品的需求涵蓋範疇，每個客戶會須要為部分用不到的功能付出成本，但卻可以藉由總客戶量增加而降低開發成本的分擔。這樣的 IC 產品可以說是為客戶開發系統產品而存在的，一旦客戶開發驗證完成，如果量夠大，就可以轉為開發專用 IC，再把那些用不到的功能成本去掉。當然如果量不夠大，則只能考慮繼續用這樣有額外負擔的 IC 生產系統產品。另外，客戶運用這樣的 IC 產品還有一個額外好處，就是只需一次性學習成本，就有機會可以發展出許多相似的系統產品，讓客戶的許多投資更有效率。IC 設計公司還可以藉由子母板的觀念將較冷門的功 22.

(30) 能設計成子板，讓有需求的客戶仍有機會應用同一母板做系統產品開發， IC 設計公司便能因此擴大客戶群。不過這一切的基礎就如同第二類商業模式的第三種狀況一樣，都在需求資訊的蒐集及研判。由以上推論可以知道，IC 設計公司在物聯網產業，扣除已經明確達成規模經濟或確認需求明確可形成獨佔/寡佔市場的部分，需求資訊的蒐集是最重要的功課，冀望本文建議的新商業模式可以解決 IC 設計公司在這方面的困境。. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. 23. i n U. v.

(31) 第三章案例 IC 設計公司的優劣勢探討從商業模式可以確切了解 IC 設計公司在整個供應鏈扮演的腳色及位置，但案例 IC 設計公司擁有怎樣的優勢資源呢？又欠缺怎樣的劣勢資源呢？這一節就運用競爭力外在五力模型分別從生產面、銷售面、品牌面、研發面、產品面來盤點案例 IC 設計公司的優勢與劣勢。在盤點過後將可確認，案例 IC 設計公司最大的優勢是優秀的工程人才、產品線廣及 IC 在整個系統產品位居重要的位置，而最大的劣勢則是對需求的掌握度低。. 立. 第一節生產面. 政治大. ‧ 國. 學. 一般的 IC 設計公司是沒有自己的工廠，案例 IC 公司也是這樣。因此完整的半導體產業鏈對 IC 設計業來說是極為重要的。當年台灣將半導體列為重點發展. ‧. 項目，導入晶圓代工的商業模式，進而發展整個半導體產業鏈，也因此成就了. sit. y. Nat. IC 設計業的最佳溫床，所以台灣的 IC 設計業特別發達，各方英雄只要看到機會，. al. er. io. 就可憑藉這完整的產業鏈大展拳腳。表 3-1 顯示 2016 年全球二十大無晶圓廠 IC. v. n. 設計公司的營收排名，從排行榜可以清楚看出台灣在前二十名就佔了四個名額，. Ch. engchi. i n U. 其中亦包括案例 IC 設計公司。相對地，台灣最大的半導體競爭對手國-韓國，卻沒有一家 IC 設計公司進入排行，最大的原因是韓國的半導體業是由少數幾家半導體大廠所壟斷，整個 IC 設計業都是以服務那幾家半導體大廠為主要業務。可以想見在必須面對絕對強勢客戶的情形下，一切都只能依附客戶的需求與規劃，利潤也勢必被嚴重壓縮，因此韓國 IC 設計業者就很難有所發展。台灣 IC 設計業的另一個強力對手國將會是中國，2016 年已經有三家 IC 設計公司進入排行榜前二十名，且都呈現驚人的成長幅度。近年來換中國將半導體列為重點發展項目，究其行徑就是直接引入台灣經驗，不斷吸收台灣的人才、技術、商業模式、…，由於是直接挹注國家資源，加上世界工廠的地位，幾乎完全佔據製造這個商業活 24.

(32) 動，因此對產業的發展具有強大的發語權，可以想見必然威脅台灣 IC 設計業的地位。眼下因為中國的半導體產業鏈還在建置中，台灣 IC 設計業務必得在優勢喪失之前找到出路。. 立. 政治大. ‧ 國. 學. 表 3-1 2016 全球二十大無晶圓廠 IC 設計公司營收排名資料來源：IC Insights | www.icinsights.com. ‧ y. Nat. sit. 下面兩段將從半導體供應鏈中與研發、生產有關的作業活動分析案例 IC 設. n. al. er. io. 計公司在生產面上的競爭優劣勢。. i n U. v. IC 設計公司的上游是 IP 設計公司。IP 的取得對 IC 設計公司是極為重要的，. Ch. engchi. 尤其是大型的 IP 目前掌握在少數幾間公司，因此 IC 設計公司並沒有太大的議價空間，但同時因為各 IC 公司狀況相似，取得大型 IP 的成本亦會相當，所以並沒有形成太大的競爭差異。真正影響每顆 IC 成本裡面 IP 價格成分的是單一 IP 的最終出貨量，量越大每顆 IC 分擔到的 IP 成本將越低。由於案例 IC 設計公司亦在二十大無晶圓廠 IC 設計公司排行榜中，因此在這部分，案例 IC 設計公司具有一定程度的總量優勢。半導體產業鏈裡中游的光罩費用是 IC 設計公司的另一項重大成本支出，其中包含光罩開發費用的間接成本及後續生產用的實體光罩的直接成本，這部分的費用各家 IC 設計公司也大致相近，所以一樣是取決於單一款光罩的最終出貨量，因此案例 IC 設計公司同樣具有一定程度的優勢。 25.

(33) 再從半導體供應鏈中、下游的晶圓代工及封裝測試來看案例 IC 設計公司的競爭優劣點。表 3-2 顯示 2016 年全球晶圓代工排名。其中台灣的 TSMC 及 UMC 分據第一名及第三名，尤其是 TSMC 市佔率將近六成。表 3-3 顯示 2013~2016 全球主要封測代工國家的市佔率變化。全球的封測代工業者並沒有出現像 TSMC 那樣的絕對領先業者，最大市佔率的日月光封測公司亦未超過 10%，但台灣所有封測代工業者的營收總額卻佔有全球約 50%的市場。如此完整的中下游半導體產業鏈讓台灣的 IC 設計業者，不僅取得地理、文化及人脈優勢，同時也更容易取得量產及先進技術上的支援，這更是其他競爭國家 IC 設計業者遠不及的優勢。案. 政治大挾著世界工廠的優勢，加上國家計劃經濟將半導體產業列為重點發展項目，除了立例 IC 設計公司當然也享有這樣的優勢。但來自中國的威脅卻是如影隨形，中國. 扶植中國本土的廠商，同時祭出相關優惠措施吸引國際大廠到中國去設廠。晶圓. ‧ 國. 學. 代工廠部分，包括 TSMC 都已經在中國積極建廠中。而封裝測試部分，全球本來. ‧. 就沒有絕對領先者，再加上大型晶圓代工廠都已經到中國設廠，封測廠自然也不. y. Nat. 得不跟隨到中國去設廠。待中國的供應鏈建設完整，台灣 IC 設計業者在生產面. n. er. io. al. sit. 相對中國 IC 設計業者將不再具備優勢。. Ch. engchi. i n U. v. 表 3-2 2016 全球十大 IC 晶圓代工公司營收排名資料來源：IC Insights | www.icinsights.com. 26.

(34) 表 3-3 2013~2016 全球主要封測代工國家市佔率變化. 政治大. 資料來源：Technews | technews.tw. 立. ‧ 國. 學. 但以上分析是根據傳統的 IC 應用，而在物聯網的應用上，就如第二章第二節分析的，大多數的應用仍是處在少量多樣模式，因此會大大抵減案例 IC 設計. ‧. 公司藉由單一產品量大在 IP 智財費用及光罩製作費用上取得優勢成本的機會。. sit. y. Nat. 而且許多物聯網的應用 IC 並不需要高階 IC 製程，因此也無法享受太多半導體產. al. er. io. 業鏈完整帶來的先進技術支援好處。但在另一方面，IC 設計公司在開發期間及. v. n. 推廣期間都需要自己串連許多供應商來製作開發板，因此和這些供應商的關係密. Ch. engchi. i n U. 切。但對微型物聯網應用公司來說，這些供應商卻不一定是他們能夠取得的資源，因此在物聯網應用上，這亦是 IC 設計公司的一個小優勢。總結來說，案例 IC 設計公司在物聯網的應用上，以生產面來說雖然還是可以受惠於營業額大及產業鏈完整的好處，但因為物聯網少量多樣及對高階製程的需求較少，將導致受惠侷限。. 第二節銷售面案例 IC 設計公司的產品多元，相對地客戶也分佈很廣，從一級大廠到中國的白牌市場都有案例 IC 設計公司的產品應用。有些是由案例 IC 設計公司直接支 27.

(35) 援的品牌公司。有些是由案例 IC 設計公司支援的系統廠，然後再由系統廠為最後品牌公司做出最終產品。還有一些是由案例 IC 設計公司支援的模組廠，由模組廠將 IC 包裝成模組，再出貨給系統廠，然後由系統廠為最後品牌公司做出最終產品。對於更小型的客戶，則由案例 IC 設計公司培訓 IC 代理商，由 IC 代理商支援這些小型客戶。圖 3-1 說明了這些路徑，同時也顯示出案例 IC 設計公司具有非常綿密的網絡關係，外加上案例 IC 設計公司的 IC 在最終產品應用的種類非常多元同時 IC 產品銷售的地理位置分布全球各地，這些都可以大幅降低客戶的搜尋成本，這當然是案例 IC 設計公司非常重要的資源優勢。其中和 IC 代理商. 政治大設計公司和 IC 代理商間互相存在著很高的陷入成本，雙方都不會輕易轉換。而立. 的關係最為穩固，因為這中間存在著許許多多案例 IC 設計公司的專屬知識，IC. 圖 3-1 中灰色的微型公司則是案例 IC 設計公司及 IC 代理商都無暇顧及的潛在客. ‧ 國. 學. 戶，而這些微型公司的未來也確實存在較高的不確定性。. ‧. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 3-1 案例 IC 設計公司的銷售管道. 影響銷售的除了綿密的網絡關係，更重要的是 IC 產品的品質與服務，而所謂的 IC 產品的服務則通常包含客戶支援。其實最理想的模式是由 IC 設計公司提 28.

(36) 供完整且盡量簡易的技術資訊，讓客戶可以自己依據那些技術資訊開發產品。實際上，對於大型的客戶，或基於時程壓力等不及，或基於沒有足夠的資源可以投入，或基於不想投入資源在專屬陷入成本，通常案例 IC 設計公司會為大型客戶投入工程資源為其施作客製化的部分，畢竟 IC 產品的導入都有一定的複雜度，因此這類專案一旦做成，通常也意味著成功建立了專屬的陷入成本，後續都會繼續進行新的合作案。影響專案成功的最大因素無疑就是投入的工程人員的數量與素質。就算是面對小型客戶或者 IC 代理商，案例 IC 設計公司雖然無法提供和大型客戶相同等級的服務，卻也一定會盡其所能簡化技術門檻，以期沒有太多研發. 政治大 turnkey solution 的由來，而好的 turnkey solution 依然得依靠優秀的工程人立資源的小型客戶以及 IC 代理商可以大幅縮短學習曲線，並減少犯錯，這也是. 員設計出來。因此案例 IC 設計公司在工程人員的培養與投資一向不遺餘力，以. ‧ 國. 學. 期降低產品的道德危機成本，同時又建立專屬的陷入成本，這當然是案例 IC 設. ‧. 計公司最大的資源優勢之一。. y. Nat. 至於產品的外顯單位成本，則須仰賴精準的需求蒐集與判斷，在規劃 IC 產. er. io. sit. 品時才不會被直接 spec-out，或者出現 over spec 形成 price out。但不幸地， IC 設計是整個供應鏈中的最上游，開發一顆新的 IC 從規格想定到上市，經常需. al. n. v i n 要一年左右。然而現在的 IC 生命週期往往只有兩年，黃金生命週期更短，可能 Ch engchi U 只有半年，更顯精準需求掌握的重要。除了時間因素，IC 設計公司接觸不到終端市場，許多專案甚至是連品牌客戶都接觸不到，想要精準掌握需求確有其難度，這可以說是開發 IC 最高的風險因子。因此說對需求的掌握度低是案例 IC 設計公司的最劣勢資源絕不為過。回到物聯網的應用上，IC 產品在整個物聯網架構中可以說是無所不在。就. 以最簡單的感知體來說，在感知體上最少需要感知 IC 來感知想要收集的初級資料數據、傳輸 IC 來負責連網及將感知到的初級資料數據透過網路層傳送到平台、不論感知體使用怎樣的電源供應方式都需要電源控制 IC 將供應的電源調整 29.

(37) 成適用且穩定的電能讓整個感知體可以運作。複雜的感知體就不只使用這三類 IC 產品而已。除了應用廣泛之外，短時間內看不到有其他產品可以全面取代 IC，因此市場總數量很大是確定的。但問題還是如第二章第二節分析的，因為多樣導致每樣的量變少了，因此對需求的精準掌握會更形重要。而在工程資源的投入方面，如果該物聯網應用的單一 IC 量夠大，可以走傳統模式，由案例 IC 設計公司直接派人支援或請 IC 代理商派人支援。但現實上，許多物聯網應用都還在微型公司發想實驗中，這是 IC 設計公司和 IC 代理商都沒有能力支援的狀況，偏偏這些微型公司的內部資源也非常有限，案例 IC 設計公司若要對這些微型物聯網公. 政治大 solution 不同，事實上，turnkey solution 雖然有建立一定程度的陷入成本，立. 司有所期待，勢必得解決這個問題。但作法卻得和面對小型公司的 turnkey. 但卻不能算是很高的陷入成本，因為大部分的事情都由 solution provider 處理. ‧ 國. 學. 好了，相對地使用 solution 的一方只須投入很少的資源，兩方最重要的目標是. ‧. 快速讓產品問世，完成商業交易，是一種淺而短的交易關係。但如本文所論述的，. y. Nat. 案例 IC 設計公司對微型物聯網應用業者的期待是未來，如果關係是淺而短，那. er. io. sit. 在微型物聯網應用長大前雙方的關係很難維持得住，而且物聯網的應用太多元了，turnkey solution 模式反而會因為欠缺彈性，讓物聯網應用綁手綁腳。而. al. n. v i n 且微型物聯網應用公司尚在草創期，雖然研發資源不充沛，不過每個工程人員卻 Ch engchi U 都是很優秀的，這點也和傳統小型公司不同。所以案例 IC 設計公司要提供的服. 務反而是公開更多更細的研發資訊以及深入的問題解決，讓微型物聯網應用公司的研發人員可以深入了解，並以自己需要的方式開發物聯網產品。而這部分的研發資訊細節自然也需要案例 IC 設計公司優秀的工程人員整理提出並開放出來。事實上，開放越多，微型物聯網應用公司可以做的事情會越多，同時也代表投入越多，也因此將會越陷入專屬成本。但別忘了，優秀的工程人員也是案例 IC 設計公司的珍貴資源，通常都會被直接支援的客戶佔住，能投入在這樣的微型客戶身上的工程人員實在有限。 30.

(38) 總結來說，案例 IC 設計公司在物聯網的應用上，以銷售面來說，雖然有許多優秀的工程人員，卻無法投身服務微型物聯網應用公司，以創造雙方長久的專屬合作關係，同時案例 IC 設計公司需要藉由接觸微型物聯網業者取得欠缺的精準需求來規劃新 IC 產品所需要的規格，同時降低 IC 開發的外顯單位成本。. 第三節品牌面案例 IC 設計公司做的都是 B2B 的生意，因此支持品牌最重要的因素包含公司永續經營能力、產品市佔率、產品延續性、專利安全、系統整合程度、客戶支. 政治大 IC 設計公司的永續經營能力對客戶來說是相當重要的，尤其是對那些一線立. 援程度。. ‧ 國. 學. 大廠，畢竟 IC 對最終產品來說幾乎都是關鍵零件的地位，一旦出錯影響深遠，再加上導入 IC solution 所需投入的成本都頗高，更是不得不謹慎小心。案例. ‧. IC 設計公司已經設立三十年了，產品覆蓋面也從早期生產電腦周邊用品，經由. sit. y. Nat. 網路介面控制器單一產品進入到 IC 設計產業，擴展到今天變成包含通訊網路事. al. er. io. 業群、電腦周邊事業群及多媒體事業群等三大事業群。早就脫離許多 IC 設計公. v. n. 司只能靠單一產品闖天下的一代拳王狀態。現今的案例 IC 設計公司，除了第一. Ch. engchi. i n U. 個產品網路介面控制器市佔率持續領先全球，音訊 IC 也獨步全球，近年無線網路 IC、螢幕控制 IC、電視控制 IC、…等亦在全球嶄露頭角。而且還在不斷研發新產品，當然也包含物聯網的應用。市場應用面也不再侷限在 PC 的應用，舉凡手機/平板/電視/網路基礎設備/多媒體/感測器/物聯網/車用/…等都有著墨，很明顯地，產品線既廣且深。再加上如表 3-4 顯示 2005~2016 年間案例 IC 設計公司的年營業成績，可以清楚看到案例 IC 設計公司的年營業額成長非常健康，而毛利率大多固守在 40%以上，且無論遇到怎樣的總體經濟狀況，每年依然都處在獲利的狀態，更顯經營穩健。. 31.

(39) 政治大. 表 3-4 2005~2016 年案例 IC 設計公司的年營業成績. 立. 資料來源：台灣證券交易所 | www.tse.com.tw. ‧ 國. 學. 在 IC 設計這個行業，有個行話，第一名大口吃肉，第二名撿肉屑，第三名. ‧. 只能喝湯，沒有第四名。主要是開發 IC 的間接成本太高，沒有足夠的出貨量來. y. Nat. sit. 攤，就必然虧損。近年由於製程不斷精進，開發 IC 的間接成本更是高漲兩、三. n. al. er. io. 倍，許多應用的第二名就已經是陪榜的，不但沒有獲利，還虧損連連，電視控制. i n U. v. IC 就是一例，只有第一名的晨星半導體是大幅獲利，第二名以後都處在虧損狀. Ch. engchi. 態。案例 IC 設計公司的貢獻營收最多的幾項產品線都進入前三名，尤其是網路介面控制器和音訊 IC 的市佔率都是全球第一，甚至超過一半。這讓案例 IC 設計公司擁有非常穩定的獲利，同時提供資金給其他產品線發展業務。目前經營物聯網產業確實仍需有這樣資源的持續投入。產品的延續性代表的是 IC 設計公司對某一產品線的長期投入程度。IC 產品客戶在這部分的考量是和永續經營那項相似，考量的都是轉換成本太高。不過這項考量得更明確，強調的是客戶要導入的 IC 產品，該 IC 設計公司是否有長期經營的計畫。關於這部分，案例 IC 設計公司一向都謹慎處理投資事宜，大多是基. 32.

(40) 於既有基礎做延續性及擴展性的投資，在投資前也會仔細評估效益，一旦開設新的產品線就會努力持續經營，對客戶做長期承諾。專利安全也是 IC 產品客戶非常重視的一環，除了關係到須要繳交的專利費用多寡，更重要的是會不會有需要為專利興訟的風險。因此在眾多一級客戶的督促及嚴格把關下，案例 IC 設計公司在專利方面的處理一向非常嚴謹保守而小心。這著實讓案例 IC 設計公司的大小客戶都放心不少，這自然也是一項優勢。不過相對地，有些專利成本就得由案例 IC 設計公司及其客戶共同承擔下來。系統整合度關係到客戶最終產品的開發順利與否，當然也就影響到客戶最終. 政治大設計公司確認許許多多技術細節，除了書面的來回諮詢問答，客戶甚至會要求先立產品的開發速度，客戶自然非常在意。一級客戶在開案前一定會非常仔細和 IC. 取得 sample 做一些實驗、量測與評估，再三確認可行後才會開案，以免案子走. ‧ 國. 學. 到一半因為某些淺顯的問題卡住而必須拖延整體開發甚至終止專案。其損失的不. ‧. 只是已投入的資源，更擔心的是對下游的承諾與商機。這部分案例 IC 設計公司. y. Nat. 多會配合客戶要求，畢竟若客戶停止專案，案例 IC 設計公司所投入的心血與資. er. io. sit. 源也是得付諸東流。案例 IC 設計公司甚至會走在客戶前面，在客戶開案前就將相關的軟硬體先做整合驗證，以期減少未來客戶開案的阻力並縮短客戶所需要的. al. n. v i n 產品開發時程，讓客戶的資源投入更有效率，進而產品可以順利上市，盡早完成 Ch engchi U 整段商業活動，讓客戶和案例 IC 設計公司都受益。. 客戶支援程度這項就有些爭議，一方面是 IC 設計公司和客戶共同合作，期待盡早完成專案，但另一方面卻也代表著雙方必須仔細斟酌，那些要自己投入，那些希望對方投入，能讓對方投入越多，己方某種程度就可以少投入一些，還可以讓對方陷入深一點。因此結果也很單純，就是哪方更期待專案成功就會多投入一些。就案例 IC 設計公司的基本原則大約就如前面分析的，對於大型客戶會投入相對多的資源，對於小型客戶就期待對方多投入一些。其他 IC 設計公司大致也是這樣的邏輯，因此針對這項，案例 IC 設計公司不能算具有優勢資源，相對 33.

(41) 於其他國內競爭公司只能說打平。不過相對於非中國的國外競爭公司，則仍具有些微優勢，主要是國內長期扶植半導體產業，學校多年來也培養出相當多的優質工程人才，惟近年來受中國亦將半導體產業列入重點發展項目，相關業者大舉向台灣半導體公司挖角人才，挖過去的將不只是人，還會包括相關技術、經驗與網絡關係，對台灣半導體業確實是威脅。若從物聯網的應用來審視品牌面，案例 IC 設計公司在長期經營、產品線延續性及專利安全這三項，因為是公司層級的共同價值與作為，對於物聯網應用不會有所不同，所以仍享有一定的優勢。但在產品市佔率這項，因為物聯網應用尚. 政治大就現實面，案例 IC 設計公司尚需由其他產品線的獲利來挹注物聯網產品的開發立. 未產生明確領先者，案例 IC 設計公司自然也不是，當然也不可能享有什麼優勢，. 與推廣。在系統整合度這項，由於物聯網的應用太多元，需要整合的事項及內容. ‧ 國. 學. 也就很紛亂，其中甚至還會存在許多需求衝突，很難由案例 IC 設計公司獨力兼. ‧. 顧所有客戶的應用需求，因此案例 IC 設計公司也很難在這上面創造什麼優勢。. io. er. 工程資源在這樣尚未形成規模經濟的物聯網應用。. sit. y. Nat. 至於客戶支援這項就更不實際了，案例 IC 設計公司是絕對無法投入太多珍貴的. 也就是說在品牌面，案例 IC 設計公司必須做些什麼來滿足微型物聯網應用. al. n. v i n 公司在客戶支援這部分的需求，以期能化解他們對系統整合度的期望，從而蒐集 Ch engchi U 並彙整他們的規格需求，適當地把小量整合成相對大量，並藉此降低 IC 產品的功能單位成本，同時提升案例 IC 設計公司在物聯網產業的市佔率與品牌優勢，然後再將成本降低後的利潤回饋到物聯網應用業者，用價再逼出新的需求量，以此成就正向循環。. 第四節研發面表 3-5 顯示案例 IC 設計公司 2012~2016 年的年營收及研發費用。表中非常清楚顯示案例 IC 設計公司每年投入的研發費用是逐年增加，而且年營業收入亦 34.

(42) 同步年年增加。再從研發費用佔年度營業收入比看，雖然有上升趨勢，但可以看出公司意欲控制在 30%以下，而非無限制成長。. 政治大表 3-5 2012~2016 年案例 IC 設計公司的年營收及研發費用立資料來源：台灣證券交易所 | www.tse.com.tw. ‧ 國. 學 ‧. 圖 3-2 顯示 2015 年案例 IC 設計公司的人員學歷及工作性質分佈狀況。案例. y. Nat. IC 設計公司的員工幾乎都是大專以上學歷，而且有將近 7 成取得碩博士學位。. n. er. io. al. sit. 而從事研發工作的員工超過全體員工數的 8 成 5。. Ch. engchi. i n U. v. 圖 3-2 2015 年案例 IC 設計公司的人員學歷與工作性質資料來源：台灣證券交易所 | www.tse.com.tw. 35.