隨著IA(資訊家電)世代的來臨，IC產業亦有不的方向。之前個人電腦當道的時代，半導體產業的市場取向、技術發展以及產業結構，皆依循電腦產業的發展而改變。進入IA時代後，半導體產業的發展亦有了不同的方向，個人電腦不再如以往獨大地主導整個半導體產業的發展。

個人電腦主流不再，三C三足鼎立

資訊家電時代下，消費性電子產品(Consumer)與通訊產品(Communication)已逐漸和電腦產品並駕齊驅，呈現三足鼎立的局面；而半導體產業在此趨勢之下，發展更趨多元化。各種系統產品所需要的半導體產品不再是統一規格，所以各半導體廠商也更能夠就其本身的技術優勢發展利基產品。

過去以個人電腦為核心的產業結構中，擁有設計製造出功能最強大、運算速度最快CPU的能力者，自然就成為半導體產業的龍頭，所以造就了Intel的霸主地位；但今日各半導體製造廠商已不再將個人電腦當作唯一的目標市場，從此Intel的霸主地位不斷受到挑戰而亟思另闢戰場，網路經濟便成為Intel本世紀的新焦點。所以資訊家電時代下的IC廠商，可針對不同市場提供高附加價值的差異化產品，以提高獲利與市場佔有率，也因此IC產業便呈現群雄並起的局面。

商品次級化漸形成氣候

在個人電腦時代中，推動資訊產業發展的一大動力來源，是各種個人電腦軟硬體商品的銷售；但在IA世代，消費性及通訊產品的市場佔有率日高，對資訊廠商而言，標準化的個人電腦商品已不再是唯一選擇，提供次級化商品將成為一個潮流。次級化商品在此的具體表現是軟、硬體在商業行為中成為銷售搭配的附屬品，而不是銷售的主角，如一元手機與免費電腦等都是商品次級化的例證。在此，IC業者一方面必須積極提高產品的附加價值，另外也要有效降低生產成本，以因應商品次級化的風潮。

三C整合與網際網路潮流

三C整合的概念雖已被提出許久，但由於技術與市場的問題，三C整合的實現度並不高；隨著資訊家電產品的出現，整合性的功能已成潮流，加上數位技術的快速發展，使3C產業有共通的作業平台，三C整合至此已蔚然成形。另一方面，由於網際網路的普遍，使IA時代下的三C產品有共同的發展方向，所以產業間的連動性亦愈來愈高，故IC產業的發展與系統廠商間的關係亦更加密切，故也呈現了較以往不同的風貌。

產品生命週期更短

資訊家電產品的一項特性是產品生命週期較短，所以產品開發便有不同的考量，其中價格與上市時間(Time To Market)為較重要的項目，因此IC相關業者也必須將其IC設計製造的流程有所調整，始能快速反應市場的需求。

IC產業發展出不同的發展方向

由於以上的改變，IC產業便有了與以往不同的發展方向。首先是系統單晶片(System-on-a-Chip;SoC)的發展。所謂的系統單晶片，顧名思義就是必須能夠單獨執行系統功能，所以他基本上必須具備運算元(State Machine,如processor)、特殊功能的邏輯電路、記憶體、週邊控制電路(Peripheral)、混合訊號處理(Mixed Signal Technology)、以及控制軟體。

系統單晶片的優點在於訊號傳輸的速度提高、耗電量減少、功能加強、以及成本的降低，而這正是資訊家電產品所強調的特性：整合、快速、低成本，所以稱系統單晶片是資訊家電時代IC產業的必然發展並不為過。

在1999全球的系統單晶片，經統計有3億四千五百萬顆的出貨量；預估到2004年的全球出貨量將達十三億一千二百萬顆，其中通訊領域的使用量最大，預估有五億七千六百萬顆，佔有率約43.9%，1999~2004的複合成長率為34.1%。另外，消費性電子產品在2004年會有三億一千萬的出貨量，複合成長率為43.1%，是成長最快的市場。

《圖一　全球系統單晶片統計與預估，單位:百萬顆》

《圖二　1999及2004年SoC應用比較》

SIP的重複使用攸關SOC成敗

系統單晶片發展的最關鍵成功要素是SIP的重複使用。所謂SIP(Silicon Intellectual Property;矽智權)為可執行系統功能的發明與設計，諸如硬體的核心電路設計(Hard Core)、韌體(Firmware)與軟體的程式設計等皆是矽智權。然而，為何矽智權是資訊家電時代發展系統單晶片的重要關鍵因素？這可從供應與需求二個層面來探討。

供應面：

就供應面而言，系統單晶片的設計方法與流程已不同於傳統的晶片設計，並且設計也更複雜，多數系統單晶片的設計業者並無法擁有設計中所有的功能元件設計，若可將過去的設計重複使用(自身擁有或是得自外界的資源)，如此可節省重新開發所耗費的時間與成本；再者，由於半導體的製程技術突飛猛進，IC的設計與製造技術的能力已有相當的差距，設計與矽智權的重複使用可使晶片設計的速度加快，相對而言，便縮小了設計速度與製程技術的差距。此種情況下，矽智權的發展有其不得不然的條件與環境。

需求面：

就需求面而言，下游的系統產品的發展有以下的特性：

．產品生命週期短

．使用方便的考量-體積小、重量輕、耗電量低。

．價格低、品質高。

因此，所需要的晶片都應符合設計快速、成本低、整合性高的條件，方能具備市場的競爭力。而顯然的，重複使用設計與矽智權的系統單晶片是目前最佳的解決方案；再者由於SIP都僅仍是設計，故使用SIP在供應面的另一項優勢在於較容易作修正，以不同符合的應用需求。由上述的二個層面來看，資訊家電時代，矽智權的發展成功與否便密切地關係著系統單晶片的未來。

SIP發展對半導體產業之影響

從以上的論述中可得到一個結論，即是使用SIP已是IC設計業的一項潮流，所以下面便要就SIP的發展與對半導體產業的影響作一介紹。

SIP產業的發展使得整個IC產業的供應鏈有了不同的風貌，IC設計業者的角色愈加多元化。過去統稱為IC設計業者，現今的功能則可細分為：SIP供應商(SIP Provider)、設計服務業者(Design Service)，以及傳統IC設計業者(Fabless)，此發展使得IC產業的分工更細；另外，其他IC業者的角色也有所改變，例如過去的傳統整合元件製造廠商(IDM)，除將IC製造封裝及測試委託專業代工廠處理外，某些廠商也加入SIP Provider的陣容，將其擁有的SIP授權他人使用。

而由於使用SIP的系統單晶片設計觀念與方法不同於傳統，功能完善的設計工具便相形重要，所以便有EDA(Electronic Design Automation)業者的出現。目前SIP產業仍屬新興的產業，歸納而言其基本成功要素有三：

1.成功的商業交易模式

這是所有產業共通的成功基本條件，只有建立成功的商業模式，創造利潤來源，支持研究發展，方能吸收資金及人才持續進入，有此良性的互動，廠商方有成功的可能，尤其對SIP這種新興產業而言，建立能有效獲利的成功商業模式更是重要。目前SIP業者(SIP Provider)的獲利來源主要有三：

◆第一項收入來源是SIP的使用授權(Licensing)，由於此種交易的情況視SIP業者所提供的SIP項目差異而有不同的標準，通常包含Hardware及Software，而收費方式也是Case-by-case，視不同的計畫而有不同的收費標準，有時還會加上使用地區的限制。

◆第二項為權利金(Royalty)。此種交易主要是以使用該SIP的實際出貨晶片數量來計算收費，而通常出貨量愈大，計價的費率會越低。

◆第三項收入是SIP使用的訓練以及之後技術支援的費用。

這三種收入來源中，第一及第二項是目前SIP業者主要的項目。除此之外，某些因素的改變也會創造新的獲利機會，如標準的更新、製程技術的進步。目前在矽智產交易時所遭遇的最大問題是SIP的認定與鑑價標準，而也沒有一個公認的國際機構來做交易發生糾紛時的仲裁工作，這對SIP產業發展可能會造成不利的影響。

2.建立技術標準

現今SIP技術上所遭遇最大的問題是標準不統一，各廠商所提供的矽智產的形式各有不同，如何將各種不同形式的SIP置於同一個晶片上，發揮應有的功能，是目前相當大的挑戰，終極的目標應是Plug-and-play的SIP。

3.完善的EDA工具

如前所言，功能完善且強大的設計工具，對系統單晶片與矽智權業者而言是絕對必需的，但目前市面上的EDA Tools仍難以滿足設計上的需求，這種情形持續愈久，愈不利於系統單晶片與SIP整體產業的發展。

建立完整之各項機制與標準

總結以上的論述，隨著資訊家電時代3C整合的發展，整合性的功能日益重要，再加上半導體製程技術進步，系統單晶片便應運而起。在系統單晶片的發展過程中，SIP是其中相當重要的一項關鍵因素。各IC廠商皆擁有本身的SIP，如何建立完整建全的SIP流通交易制度，讓好的SIP可為其他有需求的業者所用；再者，建立技術標準，使得自外界的SIP能夠被容易地用於其產品上，這是整體半導體產業所必須共同努力的方向。所以建立完整的SIP認定、定價、流通、交易制度以及技術標準，是目前發展SIP產業的重要課題。

由於SoC/SIP對發展資訊家電產業的重要性日增，在2000年9月，工研院經資中心對台灣半導體及IA相關廠商特針對「發展資訊家電必備之關鍵SIP」的題目進行問卷調查，結果發現國內廠商認為現階段發展資訊家電最關鍵的IC是「MCU」、「Internet Access」、以及「DSP」，另將調查結果列於(表一)，而根據表一所示的問卷調查結果，有數點必須說明：

《表一　「發展資訊家電必備之關鍵SIP」問卷調查結果》

◆1.本調查是依據AHP法(Analytic Hierarchy Process;分析層級程序法)的原則進行。此研究方法乃美國匹茲堡大學教授Saaty,Thomas所創，是從事規劃、資源分配、預測、以及投資組合的重要研究工具之一。AHP法主要是根據二項原則來進行：階層化及整合化，首先建立研究階層結構(階層化)，再以交叉成對比較的方式來判定各要素對整體的重要性(整合化)。AHP法的優點是在於，可同時展現決策者的想法與思考邏輯(質的層面)，並能以量化的交叉成對比對，使能充分表現影響要素的重要程度(量的層面)，所以本研究便依此法之原則進行問卷調查及數據統計分析。

◆2.本問卷調查對象以國內重要資訊家電廠商以及IC設計、製造業者(Design House:14、Design Service Provider:6、System House:6、Foundry:2、Other:5)，實際回收的有效問卷為34份，有效回收率為58.6%。由於本調查所涵蓋的對象為SIP推動聯盟成員與IA聯盟部份成員，再加上國內的重要IC設計業者，希望能蒐集相關業界精英的經驗與意見，使本研究調查的結果能呈現程度以上的代表性。

◆3.問卷調查的結果中，排名前三項目(16-bit以上MCU、Internet Access、以及DSP)由於統計後的相對權值與之後的項目差異較大，所以可判定受訪的專家對此意見相當一致，亦即就國內廠商而言，發展資訊家電最關鍵的IC為16-bit以上MCU、Internet Access、和DSP；至於之後的項目，因為受訪者的意見較不一致，導致其統計後的權值較小，且差異不大，所以判斷對不同產品的廠商而言，各種IC會有不同的重要性。雖然調查統計後的排序是可肯定的，但其代表的意義須要再進一步深思。

排名前三項產品的應用介紹

接著分別對MCU、Internet Access、以及DSP的應用作一介紹。

1.MCU：

MCU的應用範圍非常廣泛，各種電子產品都可發現它的蹤跡，所以問卷調查的結果中，MCU Core成為國內業者對發展資訊家電之最重要IC，並不令人意外。由於半導體製程技術進步以及市場上競爭者眾多，雖然整體MCU的全球產值與產量皆逐年增加，而平均單價卻逐漸下滑，到1999年後呈現價格波動不大的局面，估計在2.25至2.30美元之間振盪。(表二)

《表二　1999年全球MCU產值及其應用》

2.Internet Access：

與Internet Access相關的IC包羅萬象，如DSP、RF/IF(Radio Frequency/Intermediate Frequency)、Power Management、SONET/SDH(Synchronous Optical/Synchronous Digital Hierarchy)、Optoelectronics、LAN Controller、ASIC/ASSP(Application Specific IC/Application Specific Standard Product)、Modem Core、Embedded MPU/MCU、GSM等。網路接取相關系統設備的半導體產值雖然逐年上升，但是年成長率會逐漸下滑，主要原因是隨著網際網路的普遍化，基礎建設也逐漸建構完成；但預估到2002年3G會帶動另一波的需求，自然相關半導體元件的用量便會增加。(表三)

《表三　網際網路相關半導體應用》

3.DSP：

在目前的科技發展中，數位訊號處理(Digital Signal Processing)的重要性愈來愈高。由於數位訊號處理器(Digital Signal Processor;DSP)是將類比訊號轉換成數位訊號的元件，它提供了一個有效的工具將人類生活中所接觸的類比訊號，能夠有效地被轉換成數位訊號，而進一步加以運用處理。隨著新世紀的來臨，人類的生活將日益數位化，DSP的應用範圍也愈來愈廣，其中在多媒體技術、通訊技術(高階數據機、數位電視、行動電話等)、控制工程與人性化介面(Human-machine Interface)處理等領域，DSP更是重要的關鍵元件。(表四)

《表四　1999年全球DSP出貨量統計及應用範圍》

在部份研究中，DSP被歸類於MCU的一個項目，但由於DSP Core的重要性與使用率日增，其重要性已足以和MCU Core相提並論，故將DSP Core獨立出來成為一項目，進行研究。在目前的市場上，DSP被應用在通訊領域的產品最多，但是預估到2004年，消費性電子產品將超越通訊產品，成為使用DSP最多的領域。而個別產品方面，目前使用DSP最多的產品是無線數位通訊及個人電腦用數據機。