望春風--春風何時再拂半導體?
1. 前言
2. 半導體產業特性
3. 半導體產業結構
4. 2000年半導體產業回顧
5. 產業景氣是否落底的判斷依據
6. 2001年與2002年半導體產業展望
7. 結論與建議
8. 個股介紹-台灣積體電路

參、 半導體產業結構


任何一個產業的發展,最初一定都是從垂直整合開始,高科技的半導體產業亦不例外,隨著產業的發展與市場的逐漸擴大、技術不斷地向前演進,同時在產品創新與市場時效的要求下,半導體產業也開始萌生新的價值產生時點,接著在因應機會而生的新的營運模式的廠商加入半導體產業後,開始產生專業分工。半導體產業為技術與資本密集的產業,這種產業逐漸裂解分工的特徵更是明顯。

一、 全球半導體產業的分工歷程

從1960年代起,全球半導體產業大致經歷三次的變革,每次的變革大都起因於單一公司的資本或是技術無法獨立完成系統或是積體電路的設計而起,因此產業的運作模式需要有所改變,產業價值鏈因而產生新的機會點,新進者進入產業中,導致半導體產業發生結構性的變化。而在這30年、跨世紀的產業變革,主要區分為元件的標準化、ASIC技術的產生與矽智財權組塊興起等三階段。

圖一、半導體產業垂直分工歷程




資料來源:電子時報整理,1999.9


第一次產業變革:電腦元件的標準化

在1960年至1970年代,電腦是由系統廠商包辦所有的軟體設計與硬體製造,硬體部分,最早皆是利用自身開發的中小型積體電路在印刷電路板上設計而成,但此種的系統設計方式,隨著電腦的功能要求愈來愈高時,部分的系統廠商便逐漸無法因應,甚至產品的設計與完成時間會有所落後。

因此,有許多系統廠商開始將使用的硬體元件標準化,在1970年代左右,電腦系統中的微處理器、記憶體與其他小型IC元件的逐漸標準化,使廠商能利用標準元件設計系統,節省不少麻煩。因此,半導體產業中的開始區分出系統公司與專業積體電路製造公司的差別。

第二次產業變革:特殊應用積體電路ASIC技術與專業晶圓代工的產生

在1980年至1990年間,雖有部分的積體電路標準化,但在整個電腦等系統中,仍有其他不少的獨立IC,但過多的IC常使得運作效率不如預期,因此特殊應用積體電路ASIC的技術因應而生。ASIC大量使用Gate Array與Standard Cell,使系統工程師可以直接利用邏輯閘元件資料庫設計IC,不必瞭解電晶體線路設計的細節部分。

這種設計觀念上的變革,使專職設計的Fabless公司的出現,其將部分獨立IC整合成特殊應用標準產品ASSP或是以特殊應用積體電路ASIC的形式出現,供系統廠商使用。而在此同時,專業晶圓代工廠Foundry的出現,恰好填補Fabless所需的產能。

第三次產業變革:矽財智慧組塊SIP的興起

由於半導體製程的持續微縮,使得單一晶片上的集積度提高,如此一來,只使用ASIC方式,很難在快速變化、產品生命週期短的市場時效考量下,適時推出產品,因此矽財智慧組塊(SIP)的觀念繼之興起。相對應於最基本的電路細胞元,SIP可以說是將各種電路細胞元組合在一起,而能達到某些特定功能的組塊,因此,當IC設計需要用到這項功能時,可以直接使用這些功能元件組塊,而不須從最基本的電路元件開始設計起。由於使用SIP可以加快IC設計的速度與時效,因此在半導體的分工過程中,有專業的IP與設計服務公司的出現。

二、 目前半導體產業的水平分工

半導體生產可以分成設計、光罩、製造、封裝、測試與行銷等功能層級,組成一產業的價值鏈。而水平分工即是將產業價值鏈分成幾個價值區段,區段內的廠商只專業化做其所擅長的工作。

在全球半導體產業中,台灣是半導體產業水平分工的最佳典範,大部份的半導體公司,都只專業化做價值鏈上的一個功能。而美國半導體公司則分成兩類:一為從設計到行銷都包辦的垂直整合型公司,又稱為元件整合製造公司(IDM),另一為全球數量最多的Fabless。至於日本與韓國的半導體業者,則以IDM居多。


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