1. IC 產業鏈
    1. IC設計
      1. 發哥 (MTK)、
      2. 聯詠
      3. 高通
      4. Design House
        1. PTT鄉民常稱的豬屎屋
    2. IC製造
      1. 台積電
      2. 三星
      3. INTEL
    3. IC封裝
      1. 日月光
      2. 矽品
  2. 什麼是 IC 設計廠?
    1. 晶片根據功能有很多種類
      1. 電腦的 CPU
      2. 手機的 CPU
      3. 電子手錶
        1. 家電
          1. 遊戲機
          2. 汽車
          3. 等電子產品中也有自己的 CPU晶片
    2. CPU
      1. CPU (Central Processing Unit)
        1. 又稱中央處理器
          1. 處理器
        2. 是驅動整台電腦運作的中心樞紐
          1. 就像是電腦的大腦
          2. 若沒有CPU
          3. 電腦就無法使用
    3. 我們平常看到的電腦或手機介面只是「螢幕
      1. 實際上真正運行的是 CPU
        1. 它會執行完電腦的指令
        2. 以及處理電腦軟體中的資料後
        3. 再輸出到螢幕上面顯示出來
        4. 手機就是一台小電腦
    4. IC 設計公司的營運重心
      1. 包括了晶片的「電路設計」
        1. 比如高通
          1. 設計完晶片電路
          2. 命名為「Snapdragon」後
          3. 再交由三星代工晶圓製造
          4. 再交由日月光代工封裝晶片與測試
          5. 待成品完工後
          6. 再送回高通進行產品銷售
      2. 「晶片銷售」的部分
        1. 和小米
          1. 三星
          2. 手機廠商洽談
        2. 新一代的手機機種
          1. 有哪些要使用 Snapdragon 晶片
        3. 最後你身為消費者
          1. 就會看到小米推出紅米 Note 4X手機
          2. 搭載了高通 Snapdragon 625 晶片
          3. 或三星的 S8 搭載了
          4. Snapdragon 835 晶片了。
    5. IDM
      1. 整合元件製造商
        1. (Integrated Device Manufacturer, 俗稱 IDM)。
      2. 早期,半導體公司
        1. 從IC設計
        2. 製造
        3. 封裝
        4. 測試
        5. 一手包辦
          1. 英特爾 (Intel)、
          2. 德州儀器 (TI)、
          3. 摩托羅拉(Motorola)、
          4. 三星 (Samsung)
          5. 菲利普 (Philips)、
          6. 東芝 (Toshiba),
          7. 華邦
          8. 旺宏
    6. FABLESS
      1. 摩爾定律的關係
        1. 半導體晶片的設計和製作越來越複雜
          1. 花費越來越高
          2. 單獨一家半導體公司往往無法負擔從上游到下游的高額研發與製作費用。
      2. 1980年代末期
        1. 半導體產業逐漸走向專業分工的模式
          1. 有些公司專門設計
          2. 再交由其他公司做晶圓代工和封裝測試。
        2. 重要里程碑
          1. 1987 年
          2. 台積電 (TSMC) 的成立。
      3. 台灣IC設計廠
        1. 聯發科 (MTK, 發哥)、
          1. 專門設計手機的通訊晶片
        2. 威盛
        3. 矽統
        4. 專攻電腦晶片組市場
      4. 沒有自己的晶圓廠
        1. 也被稱為Fabless
        2. 或無廠半導體公司。
  3. 1. IDM (整合元件製造商) 模式
    1. (1) 領導廠商
      1.  Intel、德州儀器 (TI)、三星
    2. (2) 特點
      1. 集晶片設計、製造、封裝、測試、銷售等多個產業鏈環節於一身。
      2. 早期多數晶片公司採用的模式
      3.  需要雄厚的運營資本才能支撐此營運模式,故目前僅有極少數的企業能維持
        1. 三星雖有自己的晶圓廠
          1. 能製造自己設計的晶片
          2. 然而因建廠和維護產線的成本太高,
          3. 故同時也為 Apple 的iPhone
          4. iPad 的處理器提供代工服務。
        2. 近日 Intel 由於自身出產的行動處理器銷售不佳
          1. 也有轉向晶圓代工廠的趨勢。
    3. (3) 優勢
      1. 能在設計、製造等環節達到最佳優化,充分發揮技術極限。
        1. 比如你就會看到 Intel 常常技術領先。
      2. 能有條件率先實驗並推行新型的半導體技術
        1. Intel 獨排眾議採用 Gate-Last 技術
          1. 鰭式場效電晶體 (FinFET),
        2. 後才引起其他廠商爭相複製。
  4. 2. Foundry (代工廠) 模式
    1. (1) 領導廠商
      1. 台積電 (TSMC)、聯電、日月光、矽品
    2. (2) 特點
      1. 只負責製造、封裝或測試的其中一個環節。
      2. 不負責晶片設計。
      3. 可以同時為多家設計公司提供服務,但受制於公司間的競爭關係。
        1. 比如產線若沒做到完全的獨立性
        2. 則有相當風險會外漏客戶的機密。
    3. (3) 優勢
      1. 不承擔商品銷售、或電路設計缺陷的市場風險。
        1. IC 設計商才是做品牌行銷、賣晶片產品的。
      2. 做代工,獲利相對穩定。
    4. (4) 劣勢
      1. > 仰賴實體資產,投資規模甚鉅、維持產線運作的費用高。
        1. 台積電對於 10 奈米級的投資金額約達台幣 7,000 億元
        2. 對 3奈米 5奈米等級的投資金額亦已達 5,000 億元
        3. 後續尚在增加中。可見得想做晶圓代工,沒有一定資本額玩不起。
      2. 進入門檻高。除了製程上的技術突破不稀奇,良率才是關鍵的 Know-how。
        1. 晶圓代工與 IC 設計的電路有關、
          1. 不同的客戶有不同的電路結構
          2. 相當複雜
        2. 中國的中芯半導體做晶圓代工十幾年
          1. 良率還是不高
          2. 問題多多。
        3. 一般能將良率維持在八成左右已經是非常困難的事情了
          1. 台積電與聯電的製程良率可以達到九成五以上
          2. 可見台灣晶圓代工的技術水平。
      3. 需要持續投入資本維持工藝水平,一旦落後、則追趕難度相當大。
        1. 想想聯電當初是如何因為技術投入方向錯誤和廠房大火
          1. 才輸台積電的…。
        2. 台積電和 Intel 現在在砸大錢力拼奈米製程
          1. 生怕輸給對方也是因為如此。
  5. 3. Fabless (無廠IC設計商) 模式
    1. (1) 領導廠商
      1. > 高通(Qualcomm)、聯發科(MTK)、博通(Broadcom)
    2. (2) 特點
      1. > 只負責晶片的電路設計與銷售。
      2. > 將生產、測試、封裝等環節外包。
    3. (3) 優勢
      1. 無龐大實體資產,創始的投資規模小、進入門檻相對低,以中小企業為主。
        1. > 台灣的 IC 設計廠商共約 250 家、其中有上市櫃的公司約 80 家,數量眾多。
        2. > 中國當地小型IC設計廠超過800間。
      2. 企業運行費用低,轉型靈活。
    4. (4) 劣勢
      1. > 與 IDM 企業相比,較無法做到完善的上下游工藝整合、較高難度的領先設計。
        1. 代工廠會將製作完成的晶片送回 IC 設計公司、繼續進行測試與分析。
        2. 若與預期不符,則 IC 設計公司得再修改電路設計圖,接著修改光罩圖形、製作新的光罩與晶片,再送回來測試。如此反覆進行至少三次以上,才能量產上市。
        3. 有鑑於晶圓代工廠和 IC 設計公司兩者須相當密切的合作,兩者間有強烈的產業群聚效應。
      2. 與 Foundry 相比,需要進行品牌塑造、市場調研,並承擔市場銷售的風險。一旦失誤可能萬劫不復。
        1. 聯發科原先的主力市場為中國的中低階白牌手機廠。雖在2016年推出高階晶片 Helio X25 力圖轉型,然而卻幾無客戶採用。
        2. 原有的市場又被高通推出的中低階晶片 Snapdragon 625/626 搶市,價格戰打得相當辛苦。
        3. > 聯發科的去年 (2016) 獲利僅240.31億元,創近四年來的最低數字。今年三月,聯發科了延攬「擅長數字管理」的前中華電信董事長蔡力行擔任共同執行長,準備實行開支撙節和裁員 (Cost Down)。
    5. 但你以為 IC 設計公司只要直接設計出 IC 就行了嗎?
      1. 當然,他們會需要一些工具、與協作廠商的輔助。
    6. 現在的晶片開發
      1. 能是由分布在全球的一百多人團隊
        1. 合作至少六個月
          1. 最後寫下共約數百萬行的Spec
      2. 這麼龐大的工程
        1. 一定會有其他的輔助廠商或工具商
        2. 但這又有誰呢?包括了:
          1. (1) 「矽智財提供商」─ ARM:
          2. 純出售智慧財產權(IP),又稱矽智財(SIP),包括了電路設計架構、或已驗證好的晶片功能單元。
          3. 比如希望晶片上能有一個浮點運算功能時,可以不用自己花時間從頭開發、向矽智財公司購買一個已經寫好的功能即可。
          4. (2) 「EDA 工具廠商」─ Cadence與新思科技:
          5. IC 設計工程師會先利用程式碼規劃晶片功能;而 EDA 工具能讓程式碼再轉成實際的電路圖。
          6. (3) 「設計服務公司」─智原科技、巨有科技、創意電子、芯原微電子:
          7. > 又稱為「沒有晶片的公司」 (Chipless),沒有晶圓廠、也沒有自己晶片產品;為 IC 設計公司提供部分流程的代工服務。
          8. > 許多人數不足的小型 IC 設計廠商會將設計的某些環節委外,使得人力與成本的調整彈性也較高。
  6. 4. Design Service (晶片設計服務提供商) 模式
    1. (1) 領導廠商
      1. > ARM、Imagination、Synopsys (新思科技)、Cadence
    2. (2) 特點
      1. > 不設計和銷售晶片。
      2. 為晶片設計公司提供相應的工具、完整功能單元、電路設計架構與諮詢服務。
      3. > 由於沒有實體產品、而是販賣智慧財產權「設計圖」,又稱矽智財(SIP)。
    3. (3) 優勢
      1. 無龐大實體資產。公司規模較小、資金需求不高,但對於技術的要求非常高。
      2. 不必負擔產品銷售的市場風險。
    4. (4) 劣勢
      1. 市場規模較小且容易形成壟斷,後進者難以打入。
        1. 目前全球的 CPU 架構,以 Intel 的 X86 架構和 ARM 的 ARM 架構為兩大要角。
        2. 前者多用於 PC 和伺服器上,後者則幾乎壟斷了所有的行動通訊晶片、市佔率高達 95% 的智慧型手機。
        3. 後續的 IC 設計和製程的部分都必須根據該 CPU 架構量身打造。既然整個產業鏈是圍繞在這個架構上去製造晶片,則易形成壟斷。
      2. 技術門檻較高、累積技術的時間較長。
  7. IC產業鏈流程
    1. 有了這樣的產業鏈認知後
      1. 就可以瞭解到各廠商間的競合策略為什麼這麼制定
        1. 並藉此來討論一些有意思的產業消息啦!
    2. Intel 現在的處境
      1. 本來是自己設計、製造、銷售,一手包辦上中下游所有流程
        1. 同時幾乎壟斷處理器市場的 Intel ,
      2. 由於在 PC 往行動裝置的轉型速度甚緩
        1. 導致現在的行動處理器市場幾乎被「ARM+高通」
          1. 也就是「ARM的電路架構加上高通設計的Snapdragon系列晶片」的模式壟斷。
      3. 晶圓代工廠的斥資和實體廠房龐大,
        1. 為了不讓原先龐大的產線與產能閒置
          1. 現在的 Intel 正在積極搶攻 ARM 晶片的晶圓代工業務
          2. 與台積電搶攻 10 奈米製程。
      4. 對於代工廠來說
        1. 需要持續投入資本維持工藝水平
          1. 若能即早上市
          2. 則代表當時的市場尚無競爭者
          3. 可在一時之間壟斷市場
          4. 待競爭對手上市後
          5. 再用降價的方式逼迫對手出局
          6. 同時發布更新一代的技術。
          7. 故若代工廠的技術一旦落後
          8. 後續要追趕上競爭者的難度會相當大
          9. 當初台積電和聯電之所以拉開差距,便是如此情形。
      5. 因此 Intel 和台積電可以說是磨拳霍霍
        1. 尤其 Intel 還有晶片銷售等業務
        2. 但台積電的本業是完全地仰賴代工
          1. 可知此時正是危急存亡之秋
        3. 目前台積電預定今年第二季發布 10 奈米製程
        4. 英特爾則要等到今年第四季
          1. 然而目前外界仍看好 Intel 的技術更甚台積電一籌
      6. 由於 IDM 廠能從上游設計到下游製造的過程中緊密協同合作
        1. 使其能在設計
        2. 製造等環節達到最佳優化
        3. 充分發揮技術極限
        4. 也能提早測試並推行最新型的技術
      7. 因此你可以看到 Intel 常常技術領先
        1. 包括了當初的 Gate-Last 戰爭
        2. 知名科技網站 VentureBeat 便指稱
          1. 根據電晶體的數量和密度看來
          2. Intel的 10 奈米技術是超越台積電的。
      8. 看起來好像 Intel 勝券在握?
        1. 不過事實上
          1. 技術在市場上並不是唯一的競爭考量。
        2. 台積電之所以能成功
          1. 是因為保密方案做的很到家
          2. 高通和聯發科假若同時都交給台積電代工
          3. 台積電會開獨立產線
          4. 讓兩方的設計資訊在生產過程中隔開來
          5. 讓客戶不用擔心其商業機密被盜取
      9. Intel 販賣自己的處理器
        1. 和高通等同樣是販賣自己的處理器的 IC 設計大廠
          1. 彼此間存在的是相互競爭的關係。
          2. 因此對於高通來說,
          3. 就算製程技術有差
          4. 找台積電代工的風險仍小於找 Intel。