alexa
置頂

藍芽席捲IC設計業

文 / 江逸之    
2002-02-01
瀏覽數 23,600+
藍芽席捲IC設計業
分享 Line分享分享 複製連結

在行動通訊的風潮下,強調低功率、無線傳輸的藍芽(Bluetooth)科技魅力無法擋。在藍芽的無線傳輸架構下,所有惱人的電腦訊號連接線都可以移除,而且還將電腦與手機、PDA(個人數位助理)相結合,讓電腦不只是電腦,而成為個人資訊的基地台。

近年來,台灣IC(積體電路)設計產業刮起一陣藍芽風;每一家台灣的IC設計公司在研擬新產品的開發時,不約而同地將藍芽晶片列入重要的開發項目。他們也積極與硬體代工業者緊密合作,全力將各項電腦周邊產品加上藍芽晶片技術,搶占全球的藍芽晶片市場。

目前已有瑞昱、矽成、凌翔、亮發、力原等超過二十家以上的IC設計公司投入藍芽相關晶片的開發。晶片測試的部分,也有智森、宇通及全天時等專業測試服務公司如雨後春筍般成立,藍芽已儼然成為IC設計業的兵家必爭之地。

台灣建立起以個人電腦與消費型電子產品為發展主軸的IC設計產業後,IC設計業者莫不思索下一個明星產品在哪裡?無線通訊將是台灣下一波的明星產業。

其中,由易利信在1994年所提出的藍芽技術,由於低功率的特性,且可廣泛應用於筆記型電腦、鍵盤、滑鼠、手機及PDA等電腦周邊產品,藍芽迅速成為IC設計的當紅炸子雞。

藍芽既然是以電腦周邊產品為出發點,台灣已經成為全球最重要的個人電腦、筆記型電腦及手機代工的重要生產基地,自然地吸引眾多台灣IC設計廠商紛紛切入藍芽晶片的開發行列。

根據美國市場調查公司Cahners In-Stat的預估,2001年至2005年全球藍芽產品將以高達160%的年複合成長率持續成長,預估2005年將會有十四億個藍芽晶片市場的需求(見頁166表一)。

台灣IC設計產業如何在這一波全球藍芽熱潮中,占有一席之地,系統整合能力將扮演決定性的要素。「IC設計業者必須整合台灣資訊硬體代工業的優勢,才有可能突破國際大廠的競爭,」亮發科技總經理羅海槎指出。

小公司竄起,藍芽百家爭鳴

台灣IC設計產業在藍芽戰場從不缺席,呈現大、小廠商百家爭鳴的盛況;目前,尤其以專攻藍芽技術的小型專業設計公司表現較佳。

華邦、瑞昱、矽成等IC設計大廠相繼跨入藍芽產品的開發;也有一些電子公司也透過轉投資的方式,成立專攻藍芽晶片設計的新興IC設計公司,如凌陽轉投資凌翔科技、力捷集團轉投資力原通訊,聯電、宏?及大眾轉投資亮發科技。

這些專攻無線通訊的小型IC設計公司,憑藉著創新的營運模式,在藍芽的IC設計領域逐漸嶄露頭角,甚至更勝於一些大廠。

分析師指出,對於上市、上櫃的大型IC設計公司而言,藍芽晶片僅是眾多產品線之一,且在藍芽的市場前景渾沌不明的狀況下,原有的產品線才是最大的獲利來源,但對於專攻藍芽的小型公司而言,藍芽卻是公司未來的唯一希望。

台灣的IC設計小廠就在前有大敵(CSR等歐美大廠)及後有追兵(國內IC設計大廠)的狀況下,逐步在藍芽晶片領域殺出一條血路,發展出「小而美」的彈性經營模式。其中以成立兩年多的凌翔科技,由於擁有完整的研發團隊,在藍芽晶片的研發最具成效。

趕在2001年最後一週遷至台北市內湖區新辦公大樓的凌翔科技,雖然大部分的辦公設備與室內裝潢都還在施工中,但凌翔已成功開發出內建三十二位元微處理器的藍芽基頻晶片,2001年10月藍芽基頻晶片的試產樣品已通過藍芽技術推廣組織Bluetooth SIG的驗證,預計2002年2月底將可進入量產階段。

由於整體無線通訊產業環境尚未成熟,所以凌翔也針對客戶提供藍芽晶片模組,並協助系統廠商設計具備藍芽功能的周邊產品。

雖然凌翔在藍芽晶片的開發設計已領先業界,但也必須面對印刷電路板(PCB)等無線通訊產業尚未成熟的問題。

台灣印刷電路板廠商對於藍芽技術所需的2.4GHz高頻印刷電路板的製程技術掌握度不高。因此,凌翔與Silicon Wave合作,開發藍芽晶片模組,「與其等待PCB技術成熟,倒不如先做藍芽模組,縮短產品的time to market(上市時程),」凌翔科技市場行銷部協理楊鴻博指出。

客製化整合服務建立市場

藍芽晶片除了產品新穎之外,IC設計業也發展出全新的設計服務經營模式。

過去,台灣的IC設計公司大多將營運重點放在晶片設計;但跨入藍芽晶片領域後,IC設計業者必須投入更多客製化的整合服務,協助系統業者將藍芽晶片應用於各項產品上。

如何突破「少樣多量」的標準化產品的迷失,已成為台灣IC設計業者邁向藍芽晶片市場的關鍵。

過去,台灣IC設計公司在選擇新產品的開發時,大都選擇標準化的個人電腦產品,如光碟機、滑鼠、鍵盤等「樣式少、產量大」的周邊產品,而晶片的設計也是朝向「少樣多量」的原則進行設計開發。

但台灣IC設計產業在搶搭藍芽的列車時,可攜式、樣式多、應用廣的通訊產品特性,及強調產品客製化的市場需求,迫使「少樣多量的標準型晶片經營模式不能套用在藍芽晶片上,」羅海槎說,多樣中量的行銷模式是台灣業者的最大挑戰,產品的差異性成為台灣系統廠商必須挑戰的目標。「與系統業者的客製化服務更顯重要,」日盛證券研究處資深研究員李明亮指出。

「少樣多量」的大量生產的結果,導致台灣的系統廠商面臨產品毛利率過低的狀況。羅海槎分析,因為系統業者投入研發成本,新產品推出後,在短短的兩個月內,就會被其他的廠商抄襲,只要一打開產品,分析產品的各項零組件,就可以發現這個晶片是哪家廠商的產品,「標準化晶片產品讓業者投入研發的心血無所遁形,」其他廠商只要找到更便宜的零組件,稍微修改電路設計,就可推出功能更多的產品。

系統廠商面臨產品設計無法有差異化產生,即使產品推出後,也會在很短的時間內被抄襲,所以台灣的系統廠商只能夠去殺價格與比品質。

IC設計公司進一步提供設計服務,協助系統業者把藍芽晶片整合進產品裡。由於系統廠商對於藍芽等無線通訊產品技術掌握度不高,從產品設計端到商品化的過程,都需要IC設計公司密切配合。

譬如凌翔、亮發、力原等IC設計公司導入設計服務觀念,強調密切與系統廠商合作共同開發,針對部分的大型系統廠商,協助客戶將藍芽晶片整合進入產品中,「在藍芽的世界裡,沒有單賣晶片,必須提供一缸子的設計服務,」力原通訊總經理黃振昇說。

藍芽IC設計公司與系統廠商的密切合作,也有助於提升台灣的藍芽產品在全球的市占率。

目前台灣專攻藍芽晶片的IC設計廠商,專注於與筆記型電腦、手機、PDA大廠合作,希望藉由筆記型電腦、手機等移動式裝置做為藍芽的「基地台」,延伸藍芽晶片於滑鼠、鍵盤、印表機及耳機的應用,建構藍芽無線傳輸的作業環境。

藍芽晶片市場是否成熟,取決於應用平台的普及度。「最重要的是要看著桌上型電腦及筆記型電腦是否將藍芽功能內建,」李明亮分析。

藍芽科技可望在2002年被大量應用於各項資訊產品,凌翔科技市場行銷部協理楊鴻博樂觀地預估,2002年下半年,戴爾(Dell)、康柏(Compaq)等大廠逐漸將藍芽內建到筆記型電腦後,就是藍芽市場起飛的時刻。

賣藍芽、兼賣IP

在藍芽晶片的領域,IC設計業者掌握關鍵的IP(矽智財),也就掌握龐大的商機。藍芽在眾多IC設計公司紛紛投入的狀況下,整個藍芽市場顯得沸揚,也帶動業者對於IP的重視;亮發、創捷等專業IP公司相繼成立,力原、凌翔等IC設計公司也改弦易轍,做起賣藍芽IC、兼賣IP的生意。

在後PC時代,無線通訊將會變成被整合的項目之一,無線通訊很難成為單獨存在的產品。通訊(communication)與連結(connectivity)的功能為被整合到許多的電子產品中。羅海槎預估,未來手機與PDA、藍芽、MP3(數位音樂播放)、數位相機及GPRS(整合封包無線電服務)將會整合在一起。「誰能掌握最多的IP整合技術,就掌握藍芽的商機,」他指出。

IP的整合將可以創造許多新價值,IC設計廠商勢必走向整合之路。在無線通訊的領域,擁有單獨的IP並不能夠為IC設計公司創造太多的價值,最重要的還是在將各項IP整合入產品。工研院產業經濟與資訊服務中心(IEK)電子資訊研究組IC產業與應用部產業研究員覃禹華表示,「單獨的技術,在市場上都可以買得到,但系統整合的know-how(技術)卻很難買得到。」

目前,無線通訊的整合技術大多掌握在摩托羅拉、易利信等國際大廠手上,台灣業者較難從這些通訊大廠取得技術。

有鑑於此,亮發科技定位在系統單晶片(SOC)設計服務廠,透過與國外Tensilica等業者簽訂服務合作伙伴合約,取得微處理器、藍芽、IEEE 802.11b的IP,並且配合上自行開發的藍芽基頻(Baseband)晶片產品,提供藍芽的IP,整合到現有的晶片上去。

過去國內的IC設計公司大都將營運的重點放在晶片的銷售上,但在無線通訊時代,IC設計公司已逐漸把重心放在IP的設計服務,並且強調量身訂做的客製化設計服務。「所有的IP就像是樂高積木,隨客戶需求任意堆積產品功能,」羅海槎說。

晶片價格壓低不易

價格過高是藍芽在產品推廣上的致命傷。藍芽雖然可以廣泛應用於各項電子產品,但因藍芽晶片的價格遲遲無法大幅降低到5美元的合理價格帶(見頁166表二),直接衝擊到推廣藍芽產品的市場。

過高的晶片價格也是台灣IC設計公司,所必須面對的殘酷事實。「藍芽雖然是走低價路線,但技術層次卻很高,」楊鴻博指出,以標準型的藍芽晶片分析,晶片中包括基頻與RF(射頻)兩部分,而這兩部分卻更不容易壓低價格;再者,藍芽晶片尚包括及時通訊作業系統(Real time OS)、通訊協定軟體、基頻控制器、微處理器,這些都是藍芽晶片的成本。

另一個有趣的現象是,藍芽晶片未來不可能以單獨的形態推出產品,將會成為各項電子產品的零組件,而並非取代系統晶片,勢必整合進入系統晶片中。「既然是各項產品的陪襯角色,價格自然不可能過高,」羅海槎表示。

目前藍芽晶片價格約在20~15美元,但業者預估的藍芽晶片合理接受價格卻是5美元;藍芽晶片的價格,「大家都喊得很低,但是真正出貨的價格卻還是很高,」楊鴻博指出。

藍芽晶片的後段封裝、測試成本居高不下,也是藍芽晶片無法普及的主因。交通大學電子工程系教授吳重雨分析,藍芽晶片涉及到RF IC設計,RF IC的高頻構裝、測試成為台灣電子業跨入無線通訊的一道技術屏障,RF IC構裝涉及到高頻的電場效應,如何達到輕薄短小且穩定成為最大的議題,目前已有菱生、日月光、麥瑟等IC封裝廠投入RF IC構裝。

而在RF IC測試領域,智森、全天時、宇通等專業RF IC測試公司陸續成立,將有助於台灣建構完整的無線通訊產業鏈。今後如何降低RF IC構裝的成本,就成為藍芽晶片是否大量商品化的關鍵。

台灣IC設計業者要避免與國際大廠在標準型藍芽晶片領域競爭,應該與系統業者合作,開發利基型的藍芽產品。以標準型的藍芽晶片產品來看,飛利浦、易利信、西門子等手機大廠均有藍芽晶片的設計能力與量產能力。

其中,藍芽晶片市占率超過50%的美國IC設計公司CSR有可能最快挑戰5美元的價格;台灣在單獨的標準型晶片方面沒有太大的競爭優勢,羅海槎預估,未來在標準型晶片方面,「單一的技術就只有全球前三名會活。」台灣IC設計產業跨進藍芽市場,必須要走向應用面結合,強調產品差異化,針對獨特的應用開發藍芽技術才有機會。

此外,台灣在發展無線通訊產業時,業者無時無刻大喊「缺人」,缺RF IC設計人才,尤其缺類比IC設計人才,已經成為IC設計公司在開發藍芽晶片的最大障礙。

藍芽射頻晶片涉及到類比設計,台灣長久以來對於類比IC設計著墨不深,再加上類比IC設計牽涉到相當多的電子訊號處理、量測技術,優秀的類比設計人才需要長期間的培育,導致在藍芽射頻晶片設計能力薄弱,「類比的IC設計是一種藝術,需要慢慢磨練,」吳重雨形容。

「藍芽何時興起?」這個問題不斷地在業界被討論,但不管藍芽到底何時才會真正市場興起,對於台灣IC設計產業而言,可以發現IC設計業者積極調整既有的「少樣多量」經營策略,朝向「多樣中量」的產品差異性發展,強調與系統廠商的客製化合作關係,逐步拉進與歐美大廠的技術落差;藍芽晶片的發展,也看見台灣IC設計產業成長與創新的重要蛻變。

科技名詞小檔案

■藍芽(Bluetooth)

藍芽技術最早在1994年由通訊大廠易利信(Ericsson)所提出,它起名於丹麥國王Harald Blaatand 〝Bluetooth〞 II (西元940~981)。運用藍芽技術最多可進行一對七的無線傳輸,傳輸距離目前最遠為十公尺,不過隨著技術的進步將來可以達到一百公尺。

■IP(矽智財)

IP是指一種可重複使用與矽半導體產業有關的智慧財產權組塊。在晶片的功能與電路設計日趨複雜的狀況下,單一IC設計公司無法完成晶片從頭到尾的產品設計,故衍生出比IC設計公司更上游的IP產業,IP產業負責提供已事先定義、驗證好且可以重複使用的功能組塊。

可將IP視為IC設計公司的積木,IC設計公司只要取得這些IP,就可依照本身的需求組合成產品。

■PDA(個人數位助理)

PDA為一種掌上型電子裝置,可以儲存、傳輸個人的電子郵件、行事曆、通訊錄等資料。由於PDA具備輕薄短小、省電及易攜帶的特性,迅速成為桌上型個人電腦、筆記型電腦之後的熱門電子商品,目前主要PDA品牌有Palm、Handspring、Compaq等。

■MP3(數位音樂播放,MPEG

Layer 3)

MP3是一種以數位方式儲存音樂的格式,壓縮比率可達十二分之一,由於MP3的音樂壓縮失真狀況較佳,故廣為電腦玩家所熱愛使用。

■GPRS(整合封包無線電服

務,General Packet Radio

Service)

在行動通訊的潮流下,消費者透過手機接收傳輸資料的需求大增。GPRS這種服務是在現有的電信網路上,加上幾個數據交換節點,因為數據交換節點具有處理封包的功能,所以使得電信網路能夠和網際網路互相連接,使用者可以利用手機進行上網瀏覽、下載資料。

本文出自 2002 / 02 月號

第188期遠見雜誌

分享 Line分享分享 複製連結
傳產企業社會責任
您可能會喜歡