​IC 設計 Integrated Circuit Design  Part 2

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晶片百百種，每種晶片的特性差異極大，因此找尋值得投資的 IC 設計公司時，需要了解 IC 的種類以及技術門檻。有的晶片高達 1 萬美元，有的卻不到 1 美元；有些晶片開發週期長達 5、6 年，有些晶片卻需要在 3 個月之內開發出來。了解 IC，就先從種類開始吧！

 

IC 依照其功能、訊號傳輸大致分為四類：記憶體 IC（Memory Integrated Circuit）、微元件 IC（Micro Component Integrated Circuit）、類比 IC（Analog Integrated Circuit）、數位 IC / 邏輯　IC（Logic Integrated Circuit）。

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一、記憶體 IC

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記憶體 IC 用於儲存資料，其分為揮發性以及非揮發性。斷電後資料將消失的種類稱為揮發性記憶體，包含熟知的 DRAM 及 SRAM；斷電後資料繼續儲存的種類則稱為非揮發性記憶體，包含唯讀記憶體 ROM 及快閃記憶體 Nand Flash 等。

 

記憶體的產業特性相較於一般 IC 設計公司有較大的不同：記憶體產業大多為垂直整合製造 IDM（Integrated Design and Manufacture），而非無廠半導體公司（Fabless），DRAM 自身囊括設計及製造，原因是 DRAM 屬於少樣多量的產品，對於這些廠商而言，需要追求製成工藝及產能的極大化，藉此降低成本並增加競爭力。

 

2000 年代，DRAM 產業屬於完全競爭市場，有超過數十間廠商投入其中，然而今日主流 DRAM 廠只剩下三間，分別是美光（Micron）、三星（Samsung）、海力士（Hynix）。台灣在政府於 2002 年提出「兩兆雙星」的政策之下，也曾出現許多 DRAM 廠商，但後續因為競爭力不足，成為「四大慘業」之一。

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現今這些台灣廠商如南亞科、華邦電等則轉型至利基型 DRAM，也因為三大廠逐漸降低生產利基型 DRAM 的比例，台灣廠商得以在各利基型 DRAM 獨霸一方；由台塑所創立的華亞科則被美光併購，力晶則慘遭下市並轉型為晶圓代工廠。

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二、微元件 IC

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微元件 IC 具備資料處理的功能，其中包括微處理器 MPU（Micro Processor Unit）、微控制器 MCU（Micro Controller Unit）、微處理週邊 MPR（Micro Peripheral）、數位訊號處理器 DSP（Digital Signal Processor）等等。

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微處理器 MPU 用於運算，主要廠商為 ARM。微控制器 MCU 幾乎在所有電子產品中都會使用，MCU 整合了 MPU 及其周邊零件，如記憶體 IC 等。MCU 通常價格低廉，佔產品整體成本比重較低且低功耗，因此關鍵競爭力在於其穩定度。低成本、低功耗的特性使其成為物聯網、自駕車、邊緣運算重要的一環，大廠包含德州儀器 TI、瑞薩、Microchip；台灣業者有新唐、應廣、盛群；中國業者有比亞迪半導體、捷發科技等等，全球各地亦有眾多供應廠商。數位訊號處理器 DSP運用於影音處理領域，例如：噪音降低、語音辨識、影音檔案壓縮等，廠商有德州儀器 TI、亞德諾、恩智浦等。

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三、類比 IC

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類比 IC 負責處理線性連續信號，通常為光、速度、聲音這類自然現象，包含電源管理 IC、影音放大器、數位類比轉換 IC、影音相關 IC 等等；相較於常見的數位訊號 0 與 1，類比訊號的處理難度較高，電路設計門檻也相對提升，一位類比 IC 設計工程師的養成大約需要 3~5 年，產品學習曲線更長達 10~15 年。

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因為是輔助系統的角色，類比 IC 的產品穩定度成為重要關鍵，也形成較長的產品認證期；當類比 IC 打入某個市場後，通常不易更動，其轉移成本較高。這些條件促使類比 IC 公司成為許多投資者穩定投資的成長標的，像是電源管理 IC 的千金股矽力-Ky。市場研究機構IC Insight 預估類比 IC 於 2021 年將可達到 25% YoY(同比年成長)，其中又以車用類比 IC、通訊用類比 IC 成長最多。

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類比 IC 的全球業者有德州儀器 TI、意法半導體 ST Micro、英飛凌 Infineon 等，德儀在類比 IC 市佔率約為 19% ，遙遙領先競爭對手。全台曾經最大的類比 IC 設計廠立錡，因聯發科為達成數位類比整合的目標而被併購。

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四、數位 IC / 邏輯 IC

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顧名思義，邏輯 IC 負責邏輯運算，處理 0 與 1 的訊號，也是我們最常見到的晶片。其通常為系統中重要且關鍵的零組件，廣泛應用在 CPU、GPU、面板驅動 IC（DDI）、觸控　IC、網通　IC、高速傳輸　IC 等。這類公司大多為無廠半導體公司（Fabless），沒有自己的代工廠，製程需要仰賴台積電這類代工廠的晶圓代工，因此 IC 設計技術、晶片效能將是其競爭關鍵。

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為滿足市場需求，產品迭代速度較快，往往一年甚至半年就需要推出新產品，以保持市場競爭力，例如高通的手機 SoC(系統單晶片) 於 2020 Q1 發佈驍龍 S865，一年後 2021 Q1 就發表驍龍 S888；而這僅僅是旗艦機市場，在中高階市場也有 S765 的發布，產品推出量及速度較其他類型 IC 設計廠密集。

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參與其中的業者十分眾多，這邊列舉幾個，後面文章會詳細介紹及比較。中央處理器（CPU）：Intel、AMD；圖形處理器（GPU）：Nvidia、AMD；行動通訊 IC：Qualcomm、聯發科；網通 IC：Broadcom、瑞昱、Marvell，根據 TrendForce 調查，全球 2020 年全球前十大營收 IC 設計廠，僅戴樂格半導體來自於類比 IC，其餘 9 間皆為邏輯 IC，顯見邏輯 IC 的重要性。在同一晶片領域當中，領先者通常毛利率大幅高於其他公司，因此市占率、研發能力、產品未來性這些都將影響公司發展。

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​通常類比 IC 營收、股價較為穩定，深受長期投資人喜愛；相反，邏輯 IC 爆發性十足，隨時有機會後來居上，成為市場領先者，領先者的營收也非常可觀，因此適合短期但對於市場充分掌握的投資者。

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