半導體行業觀察 - 台灣的Fabless江湖－鑽石舞台

說起中國台灣的半導體產業，人們首先想到的必定就是以台積電為首的強大的晶圓代工領域，但其實與鋒芒畢露的代工領域相比，相對不那麼顯山露水的芯片設計產業也一直是中國台灣的強項。

ICinsights最新數據顯示，2021年全球芯片設計產業產值中，美國占比最高，達68%，中國台灣排名第二，占比為21%，同時，中國台灣公司憑藉其芯片設計企業的IC銷售額占全球IC銷售額的9％。

本篇文章，筆者就來聊聊是什麼成就了中國台灣芯片設計產業？現在他們又面臨了哪些挑戰？

成功背後的「巨人」

都說「人們只會記得第一名，沒人會記得第二名」，在芯片設計領域，美國斷層式霸榜已經持續了十幾年，鮮為人知的是，台灣省IC設計市場占有率早在2003年就已拿下世界第二的寶座。

到了2021年，反覆疫情導致的「芯荒」、5G 商業應用具體化、智能車與電動車迅猛的發展趨勢，以及快速成長的AIoT 應用，給台灣省芯片設計產業帶來了發展的新機遇。根據台灣半導體產業協會（TSIA）及工研院產科國際所預估，2021年台灣省IC設計業產值為新台幣12,147億元(USD$43.4B)，較2020年成長42.4%，預計2022年IC設計業產值年增14.0%，達13848億元。

2018 ~ 2022年台灣IC產業產值

圖片來源：TSIA；工研院產科國際所

從上圖數據來看，2018年-2021年間，台灣省芯片設計業產值占芯片產業總產值的比重逐年遞增，從2018年的24.5%，2019年的26%，到2020年的26.5%，2021年的30%。除此之外，設計業產值的增長率更是以每年翻番的速度遞增，短短4年就從3.9%增長至42.4%。

究竟是什麼成就了如今的台灣省芯片設計業？

強大的代工「靠山」

全球前十大晶圓代工廠中，台灣省就占了4座，其中台積電市占率約52%，聯電約7%，力積電約2%，世界先進約1.5%。換句話說，僅這4座代工廠就已經占據了全球超62.5%的代工市場。

圖片來源：TrendForce集邦諮詢

從1986年張忠謀成立台積電，開創晶圓專業代工模式以後，全球半導體產業的運作模式都發生了改變。Foundry模式的出現，帶動新興的芯片設計公司和晶圓代工公司彼此合作的新模式。芯片設計廠商不再需要花費資金自己投資建設生產線，降低了設計環節的門檻，也降低產品研發失敗的風險。

旺盛的代工領域，給台灣IC設計產業提供了發展的「沃土」，設計商憑藉「近水樓台先得月」的地理優勢，可以實時地與IC製造供貨商密切協調，以確保他們的半導體設計可以實際生產。在疫情帶來的「芯荒」之下，這個地理優勢更是顯得尤為重要。曾有韓媒報道稱，隨着芯片價格持續上漲，台灣無晶圓廠半導體公司在本土代工企業的支持下從中獲益。相比之下，由於韓國芯片設計公司無法找到代工廠合作，難以滿足客戶訂單需求。

確實，在當前芯片短缺的情況下，台積電和聯電優先考慮的是與他們有密切聯繫的台灣設計公司，給他們額外的推動力。這一點在智能手機芯片上尤為明顯，與台積電有着深厚淵源的聯發科已經超越高通，在全球市場占據領先地位。

台北市場情報與諮詢研究所副所長 Chris Hung 表示，台灣是半導體行業各個方面的所在地，公司在地理上非常接近。他補充說，這使得專門設計芯片的無晶圓廠公司更容易更高效地運行。

撐起半邊天的「聯家軍」

說起台灣的IC設計業，那就必定要談談撐起台灣IC設計半邊天的「聯家軍」。「聯家軍」指的是聯發科、聯詠、欣興、智原、原相、聯陽、盛群、矽統等一系列與聯華電子相關的企業，基本上都是從聯電分出去獨立運營的。

對，就是上述提到的專業代工的聯電，在1996年之前，它還是一家兼顧IC設計和生產製造的IDM企業。1983年剛規劃成立的時候，聯電被定義為一個轉化台灣工研院技術的企業。1994年，聯電甚至還曾推出台灣第一顆與Intel 80486相容的微處理器芯片，雖然最後由於未得到英特爾授權不了了之，但據資料顯示，這個芯片的效能甚至超出同等級Intel及AMD微處理器30%以上。

1986年台積電的成立開創了芯片代工的新時代，也給聯電帶來了新壓力，開啟了轉型之路——拆分原有的IC設計部門，專業代工。1996年，聯電將計算機事業部門分拆成立聯陽半導體，通訊事業部門分拆成立聯傑國際；1997年，聯電將多媒體事業部門分拆成立聯發科技，消費性部門分拆成立聯詠科技，內存事業部門分拆成立聯笙電子等。

而這些被拆分出來的芯片設計企業又在台灣省形成了一條相對完整的芯片生態系統，其中，聯發科成為全球最大的手機芯片廠商，聯詠是全球最大顯示驅動IC設計公司，欣興是全球第三大PCB（印刷電路板）製造公司，智原提供ASIC設計服務，原相致力於CMOS影像感測及導航，聯陽是筆記本IO控制IC和嵌入式IC的主要供應商，盛群專業微控制器IC設計，矽統轉型為投射式電容觸控面板IC設計公司。

資本扶持

一直以來，為了確保能夠在IC設計領域保持領先優勢，台灣IC設計產業在研究與發展上也灌注大量資金。2020年，台灣IC設計業的研發投入，占整體營收17.7%；相對於同年全球的半導體業平均研發投入，僅占整體營收14.2%。

在2010年的一篇《台灣的芯片業為什麼非常發達？》博文中，國立台北科技大學從事IC（集成電路）設計和教學的范育成博士副教授在回答博主「做成IC芯片很貴啊，您的設計能夠實現嗎」問題時候表示，「這個沒有問題，我們把IC設計版圖送到台積電審查，只要審查通過了，就可以立即流片，全部開支由政府出。」由此可以看出，台灣對芯片設計業的大力支持。

台灣十大IC設計商

2021年，由於各類終端應用積極拉貨和產品漲價效應，台灣IC設計廠商營收普遍大幅成長，諸多廠商營收創下歷史新高。從2021年台灣前十大IC設計企業來看，電視、平板、筆電、Chrombook等應用需求大增，顯示驅動芯片缺貨漲價，因此前十大中不少是以顯示驅動芯片為主的大廠，包括聯詠、奇景、瑞鼎、硅創、敦泰等。此外，其中前四名都已成功躋身2021全球前十大IC設計企業榜單。

圖片來源：TrendForce研究

聯發科

聯發科作為「聯家軍」中的大哥大，成立於1997年5月，可以說是近年來台灣省成長最快的芯片設計公司。聯發科在成立初期主要產品為CD-ROM芯片組，在CD-ROM之後，聯發科在DVD芯片上打響了名堂，一度占有大陸DVD市場60%的芯片市場。2000年起，聯發科投入無線通信基帶與射頻芯片研發，2002年就已經躋身全球十大IC設計公司，2003年投入數字電視與液晶電視控制芯片研發，2020年憑藉天璣系列芯片成為全球市場占有率第一大。

圖片來源：集邦科技

2021年，聯發科成為中國智能手機芯片之王。市場調研機構CINNO Research數據顯示，聯發科以1.1億顆排名2021中國手機芯片市場冠軍。天璣芯片移動平台2021全球智能手機市場份額達到了40%，位居世界第一。聯發科官方表示，在中國4G，5G智能手機市場份額中聯發科也是第一，全球每5台手機中就有2台搭載了聯發科天璣芯片。

聯詠

聯詠作為全球第一大驅動IC廠商，也是「聯家軍」的一份子，於1997年5月成立，初期主要產品為電腦周邊芯片組，1999年決心跨足液晶面板驅動IC市場，2000年後轉向液晶顯示器驅動IC及系統單芯片，曾是鍵盤與鼠標控制器的全球最大供應商，2001年於台灣證券交易所正式掛牌上市。

iSuppli數據顯示，2007年聯詠大尺寸液晶平面顯示器用之驅動芯片全球市場占有率 22%，排名全球第一。2008 依 GSA 排行，聯詠年營收排行全球第十一大芯片設計公司。2015年成功躋身全球前十大 IC 設計公司，排名第十。到了2021年，聯詠合併營業收入淨額為新台幣1353.66億元，年增長69.3％，創歷史新高，首度突破千億元關卡，成功成為全球第六大IC設計廠商。

瑞昱科技

瑞昱創辦於1987年，以新台幣200萬起家，最初是生產電腦周邊用品，後來開始研發網絡芯片，並於1991年推出台灣首顆自行研發的以太網卡控制器RTL8002。1997年，靠着其所推出的三合一網絡芯片卡，成為全球第一大以太網和高速以太網芯片供應商，搶下全球近逼五成的市占率。2016年，瑞昱科技營收成長幅度高達22.5%，首度躋身前十名行列。

圖片來源：拓墣產業研究院

奇景光電

奇景光電設立於2001年，產品應用於全球各種消費性電子品牌產品，技術領先並維持影像顯示處理技術半導體解決方案領導廠商的地位。2021年，熱的發燙的驅動芯片產業讓奇景光電首次躋身全球前十IC設計。

2021年第四季奇景光電的車用顯示驅動IC營收再創新高，年增110％，目前奇景光電車用顯示驅動IC全球市占率超過40％，位居全球第一，2022年目標為再成長一倍。

除此之外，瑞鼎科技成立於2003年，是友達旗下廠商，從LCD DDI發跡，陸續推出Touch IC、TCON、Power IC、OLED DDI等產品，甚至目前也在發展Mini LED和Micro LED技術；

慧榮科技前身為1995年成立於美國加州硅谷的Silicon Motion與1997年成立於台灣新北市的慧亞科技，主要產品為NAND快閃存儲器控制芯片，2008年至2018年間出貨超過60億顆；晶豪科技於 1998 年 6 月成立，是一家內存設計業廠商；

矽創電子成立於1998年，2003年在台灣證券交易所公開上市，專注產品為小尺寸顯示器驅動DDIC，近年來，公司藉由孵化子公司方式投入電源控制芯片、光學傳感器、微機電傳感器、電容觸控芯片等領域；

敦泰電子於2005年成立，是全球最早從事電容屏多指觸控技術研發的公司之一，也是亞洲最大的電容屏觸控IC供貨商，提供全球最完整的電容屏觸控解決方案，2013年在台灣上市，2014年宣布併購旭曜科技，進而掌握顯示與觸控兩大產業趨勢；

群聯電子於2000年11月成立，從提供全球首顆單芯片USB閃存隨身碟控制芯片起家，已經成為USB隨身碟、SD記憶卡、eMMC、UFS、PATA、SATA與PCIe固態磁盤等控制芯片領域的領頭者。

挑戰已至，亟待破局

沒有一個地區的產業可以一直順風順水得發展下去，台灣的IC設計業也是如此。發展至今，其人才和成本難題也愈發顯著。

人才急缺

近幾年，全球各地的芯片競賽已變得愈發火熱，人才作為制勝的關鍵更是成為各國/地區爭奪的對象。中國台灣由於其領先的芯片優勢，台灣人才更是成為被爭搶的重點。香港南華早報報導，隨着美國和中國大陸加緊推動提高國內芯片產能的計劃，雙方可能很快展開對台灣工程師的搶人大戰。

「內憂外患」下，台灣芯片設計人才荒已經到了匪夷所思的地步。根據台灣104人力銀行調查，2021年第四季，台灣半導體業人才缺口創7年新高，想進半導體的求職者，平均可分3.7份工作，是整體「求供比」1.7份的2倍多。

圖片來源：台灣104銀行

各大廠商為了搶奪人才，各出奇招。聯發科今年預計招募超過2000名新員工加入團隊，並提供碩士畢業生的整體薪酬加計的年薪上看200萬元新台幣、博士畢業生上看250萬元新台幣的優厚待遇。聯詠除了起薪高及結構調薪平均調幅近二成，今年亦將針對員工家中未滿6歲的孩童，提供每月5,000元新台幣的育嬰補助，並且傳出每月可在家上班15天的彈性制度，希望留住優秀人才並吸引新人加入。

除了人才數量的短缺，隨着產業的發展，對人才質量的要求也越高越高。經濟部工業局《IC 設計產業 2021-2023專業人才需求推估調查》顯示，針對半導體新興應用趨勢，台灣IC設計業對於車用電子與智能物聯網相關IC設計研發人才的專業能力需求增加，多數廠商需要 AI 與 AIoT 相關技能及通訊系統的相關專業技能。韌體工程師、數字 IC 工程師和模擬 IC 工程師是台灣IC設計業最需要的人才。

圖片來源：台灣經濟部工業局

雖然台灣的台大、成大、清大、交大4大高校已成立半導體學院，但要想徹底解決人才荒問題仍是長路漫漫。

代工成本和降價呼聲下的雙重壓力

雖然與代工廠在同一地區可以「近水樓台先得月」，但「親兄弟也要明算賬」，顯然代工廠並不會因為同一地區就會降價。當前，晶圓代工產能供應仍將吃緊，台積電在投資者大會上曾表示，不會為了短期利潤而魯莽上調代工價格，也不會輕易降低報價以應對終端市場需求放緩。但如果需要，也不排除戰略性報價上漲的可能。這句話在消息人士看來，就已經表明IC設計企業將繼續看到代工成本在高位徘徊，幾乎不會出現下滑，反而可能會進一步上漲。

隨着純代工廠再次提價以反映其晶圓廠產能持續緊張，許多中國台灣地區IC設計公司面對的成本壓力也將持續上升。

此外，芯片價格在去年高漲一波後，下遊客戶越來越不願意接受再次漲價，甚至在終端市場前景不明朗的情況下要求IC供應商們降低報價。這無疑也進一步縮小了IC設計廠商的毛利率空間，這一點其實在上述2018 ~ 2022年台灣IC產業產值圖表中也可以體現出來，相比2021年42.4%的增長率，工研院產科國際所預計2022年台灣省IC設計業產值增長率僅為14%，甚至低於2020年的23.1%。

寫在最後

從當前IC設計格局來看，中國大陸已經開始奮起直追，與中國台灣的差距逐漸接近。從歷史發展的角度看，中國台灣IC設計業想要保持強勁勢頭繼續發展下去，創新是關鍵。張忠謀創造的Foundry模式讓中國台灣稱霸全球代工領域，在設計領域，創新更是重點，對於台灣一些初創IC設計企業來說，避開沒有任何創新的紅海領域產品，不盲目扎堆跟風或許才是出路。

*免責聲明：本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點，半導體行業觀察轉載僅為了傳達一種不同的觀點，不代表半導體行業觀察對該觀點讚同或支持，如果有任何異議，歡迎聯繫半導體行業觀察。

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