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類比晶片 半導體業不能放過的商機

全球市占率,台灣將從5%倍增至10%
文 / 楊方儒    
2010-03-25
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類比晶片 半導體業不能放過的商機
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手機、電腦、液晶電視,這些建構人們數位生活不可或缺的必備品,裡頭靠的是一顆顆晶片來驅動,但你有聽過「視網膜晶片」嗎?

把晶片植入人體,已經不再只是科幻電影的情節!交通大學校長吳重雨就已研究開發視網膜晶片超過10年。

全球有4500萬失明人口,平均每五秒鐘,就有一人遭逢失明危機。吳重雨強調,運用數位相機、數位攝影機的簡單原理,就能把真實世界的影像,傳送進人類大腦。

在交大計畫中,透過一小塊2毫米見方、150微米厚的晶片,開刀植入視網膜前方後,盲人的視神經即可獲取晶片的感光訊號,重新看到這個世界。

「晶片放進人體,將會實現無所不在的萬能醫院!」台大電子工程研究所所長呂學士也舉例說,帕金森症患者如果能在胸口植入晶片,長期且定時刺激腦神經,就會有治療效果。

「這是台灣半導體行業,絕對不能放過的商機!」吳重雨與竹科關係緊密,許多大老闆都是他的老朋友,甚至是他的學生,他正扮演著火車頭角色,號召大家一起投入這嶄新IC設計空間。

「未來10年至20年間,醫療相關IC應用,將會躍升主流!」前台積電技術長、美國加州大學柏克萊分校電機系教授胡正明強調,相較於目前的電腦、通訊、消費性電子應用,美國科技界一致看好醫療科技將會大成長,不論是疾病治療、養生、抗衰老等晶片應用,將會帶動半導體產業的新一波趨勢。

類比晶片,進入高成長時代

不過,這一顆顆傳達影像的視網膜晶片、或能刺激神經的治療晶片,不是台灣產業界熟悉的邏輯晶片(Logic IC),而是陌生的類比晶片(Analog IC)。

什麼是類比晶片呢?簡單來說,類比晶片是真實世界與數位裝置的溝通橋樑!包括汽車、家電、手機,都要透過類比晶片,來處理光、熱、電等各種類比訊號。比起單純運算0與1的邏輯晶片,技術門檻高得多。

台灣已是國際聞名的邏輯晶片重鎮,產值僅次於美國,全球市占率超過20%。聯發科、晨星、聯詠、雷凌、瑞昱、威盛、凌陽,個個都是邏輯晶片的拳王,先後在擂台上重擊各國對手。

但談到類比晶片,台灣卻一直是上不了拳擊場的練習生。以產值來說,去年全球市占率還不及5%,遠遠不敵歐美日強權。

看似腳步落後,但這正是高成長機會所在。恩智浦(NXP)大中國區執行長葉昱良就公開倡言,「現在正是台灣投資類比IC產業的好時機!」

博通(Broadcom)台灣研發中心總經理高榮新也預測,未來三到五年台灣類比晶片的市占率,樂觀上看10%,已經開始複製邏輯晶片的成功軌跡。

博通是世界第二大IC設計業者,高榮新自己則是30年經驗的IC設計老手。他觀察,台灣類比晶片在技術上雖然沒有完全趕上,但在成本上極具優勢,尤其接近台灣各電子代工大廠,有就近取得訂單、提供服務的好處。

「只要跟環境、能源相關的,都很有看頭!」英飛凌(Infenion)資深行銷經理陳清源則認為,台灣目前明顯集中在電源轉換用途的類比晶片,尤其在電腦、手機及其周邊的產品上,將來只要能做出更省電、更環保的晶片,一定有機會出頭天。

產值年增12%,獲利驚人

根據市調機構Gartner預估,2009年全球類比IC市場營收為157億美元,今年則為176億美元,成長率達12.4%。餅確實愈來愈大,台灣不該輕言缺席。

過去10年,可以說是台灣類比晶片產業的萌芽期。雖然視網膜等生醫晶片,還走不出學校實驗室,但已經在電源管理晶片、溫度感測晶片,台灣已逐漸冒出芽,可以掙得好幾片天空。

「類比三雄」立錡、致新、類比科,就個個獲利驚人,先後成為台股當紅炸子雞。

營收規模最大的立錡,已經連續三年賺進超過一個資本額,目前股價更高掛300元以上,把台積電、鴻海遠遠甩在後頭。

《遠見》每年度舉辦的「A+俱樂部」調查中,台灣上市上櫃公司達1259家,只有14家能達到五顆星,而立錡與致新就占了兩家,去年皆獲得最高的五顆星榮譽,ROE(股東權益報酬率)、負債比、獲利能力皆表現出眾。

至於後進的聚積、通嘉,掛牌後股價也都飛漲!

相較於很久沒有爆發新星的邏輯晶片,整個類比晶片市場正從荒蕪一片,慢慢轉變為綠油油的豐盛景象。

相較於美國的德州儀器(TI)、Maxim、亞德諾(Analog Device Inc.)、國家半導體(National Semiconductor)、歐洲的英飛凌(Infenion)、恩智浦(NXP)等,以及日本的瑞薩(Renesas)等老巨頭,台灣的這一票年輕小公司,好比是向巨人歌利亞投擲石頭的大衛,雖然身形微小,但是速度快、很有彈性!

根據工研院IEK的估計,近年台灣類比IC產業正以兩位數的成長率,積極趕上領先群。「一定要整合資源,從外商手中奪下江山,」立錡科技總經理謝叔亮一語道破。

致新武器:溫度感測晶片

看好這波「進口替代」的大趨勢,吳重雨的交大老同事、現任職於致新的總經理吳錦川就決定「棄教從商」。

在吳錦川的口中,致新能夠比下外商的關鍵戰功,是一顆溫度感測晶片。

每一顆英特爾與超微(AMD)出貨的筆記型電腦中央處理器旁,都伴隨著一顆溫度感測晶片,隨時監控機體環境是否過熱。目前國際間只有四家公司生產溫度感測晶片,致新是唯一的台灣業者,也是市占率最高的。

全世界每年1億台筆記型電腦產出,致新就占了30%以上市場,超過3000萬顆的出貨量,把老美都壓在地上。包括國家半導體、亞德諾、Maxim,對上致新的成本、效率,僅能瞠乎其後。

「他們只能爭第二名!」吳錦川說得豪氣。

致新勝出的關鍵,一是品質,一是專精。吳錦川說,怎麼保證每年出貨的3000萬顆溫度感測晶片,都能夠精確測出低於攝氏一度的變化,是很大的學問。

因為要讓中央處理器的運作,接近極限,甚至有超頻的可能,最大的關鍵就是散熱。但如何把中央處理器的核心溫度,以及在雜訊紛擾的環境中,準確測出實際值,是很大的技術門檻,這導致台灣沒有同業能夠進入這個市場。少了內鬥,致新能夠專心與美國人一較高下。

同時間,這些美國大廠,都是產品線上千項的老牌公司,幾乎沒有單一產品營收貢獻度超過5%。以德儀為例,產品線甚至多達三萬個,因此在溫度感測晶片等少數產品線上被超越,對他們來說,可說是不痛不癢。

台灣同鄉咬不下,老美卻視之無味,致新就從市場夾縫中,破局而出。這過程,就是台灣類比晶片業者,能夠複製邏輯晶片成功經驗的最佳例證。

培育人才 產業發展重要關鍵

致新單打獨鬥突圍絕對不夠。未來台灣整體類比晶片產業要邁向起飛期,還有一關鍵,就是人才。

吳錦川曾任交通大學電子系教授。他回憶說,七、八年前,根本沒有優秀學生要念類比。「一直都覺得這是做黑手的!」高榮新說,以前大家都覺得類比晶片產業沒有光環、不夠sexy,大家都往邏輯拳王公司跑。

IC設計是高智慧資本的行業,人才素質就是一切。不過,雖說都是IC設計,但其實隔行如隔山,思惟大不同。

呂學士是台大系統晶片中心的靈魂人物。他強調,不論學界或業界,會做邏輯晶片的,通常不會做類比晶片,反之亦然,幾乎沒有通才存在。

新思科技大中華區總裁葉瑞斌則說,類比晶片的好人才簡直是奇貨可居。因為訓練一個邏輯晶片的工程師,在製程工具齊全、設計方法完整的前提下,大概兩年就可以成熟,但是好的類比晶片工程師,起碼要五年才能出師。

這是一種老師傅式的訓練!因為要順利轉換生活中各種類比訊號,進入各種科技迴路中,遠比0與1的世界來得複雜,設計過程中不可預期的狀況多很多,需要的是多一點天分、經驗與觸動。

人才養成上,腳步慢了許多,但在吳重雨、呂學士等名師培育下,近幾年願意念類比晶片的學生慢慢多了起來。以交大最著名的307實驗室為例,每一個學生在畢業前,都要能夠自主完成一顆類比晶片才能畢業。

「總算慢慢找得到好學生了!」類比科總經理劉紹宗就說,以前類比晶片工程師的最高學歷,都是東南、正修等五專與職業學校,但現在陸續看得到台、清、交了!

邏輯汰舊快,類比生命週期久

另外值得注意的是,類比晶片的市場,也跟邏輯晶片大相逕庭。

舉例來說,英特爾一顆電腦中央處理器(CPU),可能在市場上只有一到兩年的生存時間,緊接著就有更佳規格的新品推出,但是一顆類比晶片,生命週期可能長達10到20年之久。

因為包括中央處理器、繪圖晶片等邏輯晶片,新規格日新月異,每次迴路設計都要改,因此總有一代拳王會出現,但類比晶片規格長長久久,不會一下子上天堂、一下子掉地獄。

德儀就堪稱是類比晶片的「百貨公司」,數萬顆類比晶片產品線中,有的甚至賣上30年時間。

博通美國總部資深公關經理賀紅揚指出,相較於邏輯晶片的拳王輪迴,類比晶片競爭沒有那麼激烈,「在美國,從沒聽過類比IC公司倒閉的!」

「做類比晶片就像是傳統產業,真的被淘汰的機率不大!」安茂微電子總經理郭俊廷比喻,類比晶片在電子產品上不是核心零組件,因此產品生命週期長,很適合中小型企業投入,「可以維持在幾千萬營收的小規模不會餓死,但如果要追求高成長,就要付出很高的心血。」

Gartner研究總監Steve Ohr認為,類比晶片持續的升級與技術強化,是避免陷入商品價格壓力的關鍵,這當然有利於老字號的類比晶片大廠,因為他們擁有較佳的技術人才來不斷創新,「尤其新創公司資金缺乏,要與大型對手競爭,確實需要多加把勁!」

展望未來五年,在人才、資金逐漸到位的前提下,台灣類比晶片公司絕對不該自我局限!在邏輯晶片題材有限的前提下,類比晶片已經成為半導體新焦點,可望倍增的產值,真的不該再被忽視。

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