每年動輒一成多至兩成全球半導體產值市場規模,手機已然成為半導體業者最受矚目的應用平台。尤其,手機晶片的高技術障礙與緊密供應鏈關係,更使產業整併、洗牌與專利互控蔚為趨勢。

從2006年下半年迄今,手機晶片產業併購案與專利訴訟案頻傳,如NXP(前身為飛利浦半導體)購併Silicon Labs手機行動通訊部門、Marvell收購Intel通訊及應用處理器業務,以及近期Broadcom購併GPS晶片商Global Locate、Broadcom因為專利權對Qualcomm提告並在2006年六月獲得美國國際貿易委員會(ITC)判決勝訴等均是如此。

以目前時間點觀之,除Qualcomm及TI、Freescale等IDM業者早在手機晶片市場攻城略地外,近年來隨前幾大IC設計公司Broadcom、Marvell以及台灣業者MediaTek持續深化在手機晶片市場布局,使得手機晶片市場版圖產業競爭版圖也出現微妙變化。

3G是未來主流

2007年至2011年間,全球手機市場出貨量預估約維持在10.5億至13億支規模,儘管經歷過2000年前快速成長期後手機市場成長力道已趨緩,但新興市場、超低價手機市場興起以及換機潮,預料仍為手機市場支撐之主要力道。兩大手機市場之發展趨勢其一為通訊技術標準的快速進展(Technology Migra-tion),GSM/GPRS/EDGE等第二代通訊技術於2007年仍占六成比重,但至2011年手機市場預估將漸轉向主流規格之3G/3.5G標準。

另一矚目趨勢則是手機整合多媒體(Mul-timedia)和連結(Connectivity)功能日趨成熟,更多照相、音樂、藍芽、Wi-Fi、GPS、Mobile TV、NFC(Near-field Communica-tion)、Ultra-wideband、WiMax等應用加入手機平台,使得手機晶片大廠面臨3G/3.5G技術進展、整合手機功能、低成本和高整合度等挑戰。

隨著半導體技術的進展及手機BOM Cost持續下降,手機功能面除朝往多媒體與無線連結性發展,將市場普及率高的多種功能以SiP(System-in-package)或SoC方式整合外,手機核心晶片的精簡化、朝往高整合度晶片發展趨勢更趨明顯。

發展高整合度

就不同的手機市場區隔而言,如超低價手機的技術挑戰包括持續採用先進製程降低成本、數位射頻技術(Digital RF)興起以及單晶片整合等,現階段TI、Infineon、NXP等均已針對此市場提供整合射頻和基頻電路之單晶片產品;入門及中階手機市場則強調完整手機晶片解決方案,並能整合部分多媒體和無線通訊功能;至於高階手機市場強調效能表現,進攻此市場的晶片業者挑戰則以Multi-Mode不同系統間的整合、低耗電設計解決方案等為勝出關鍵。

綜觀一線手機晶片業者不僅在手機晶片效能、專利、介面相關專利、以及採用先進製程、規模經濟等層面具備優勢外,加上與一線手機大廠關係密切(如Nokia與TI,Motorola與Freescale,Qualcomm與CDMA手機業者),對後進業者確實構築相當高的進入障礙。

以2006年手機基頻晶片營收市場占有率來看,主要仍由一線業者TI和Qualcomm以及二線業者Freescale、NXP、Infineon, Agere等最受矚目;不過,儘管由TI為首的IDM廠及IC設計業者Qualcomm專擅八成以上市場占有率,但2006年手機半導體市場已看到Broadcom、Marvell 及聯發科等大型IC設計公司的身影。

上述業者在經歷多年手機領域布局及產業整併洗牌已有初步成果,舉例而言Medi-aTek藉由大陸市場深耕及布局取得手機基頻晶片市場佔有率達7.6%,而Marvell及Broad-com則在Wi-Fi、Bluetooth等無線通訊和應用處理器市場嶄露頭角。

Broadcom、Marvell和MediaTek在手機晶片市場崛起,一方面由於原本公司即專擅於混頻(Mixed-signal)、射頻(RF)技術以及能夠提供整體平台解決方案,另一方面則是應用購併(Mergers & Acquisitions)方式強化IP及手機平台相關技術。

近年來Broadcom完成數十件併購案,不僅取得不少手機關鍵IP,近期又購併Global Lo-cate 以整合GPS/A-GPS 、Wi-Fi及Bluetooth搶進手機等可攜式產品布局;Marvell在2006年下半年購併Intel通訊部門引人矚目,但這並非Marvell首度在手機市場佈局,先前即以併購UTStarcom半導體設計部門等取得無線通訊技術及小靈通(PHS)技術。過去幾年聯發科亦針對影像處理、射頻、手機人機介面軟體 (MMI)技術進行數起併購或投資等。

上述IC設計公司採取策略包括提供RF端至基頻晶片完整手機平台解決方案、針對中高階市場強調多媒體應用(Applicati n Proces-sor)、無線連結功能以Wi-Fi或Bluetooth無線技術切入,或針對特定新興市場區隔以完整手機平台解決方案取得市場機會等。因此,可以預見IDM業者與IC設計公司兩大陣營競逐手機應用平台將愈形激烈。

以往台灣半導體業者多以壓低成本,降低售價為競爭策略。但隨著國外大廠亦有效利用台灣的晶圓代工服務壓低成本之下,低成本已非台灣業者的優勢之一。觀察在無線網路的市場中,能領先投入技術開發和生產者,往往能在之後的市場佔有一席之地;因此有意跨入UWB的業者應規劃及早投入,方能在眾多競爭者中取得領先地位,獲致甜美的果實。

台灣晶片業者在產品發展上往往多半習慣俟規格與市場發展明確後才投入,故目前參與UWB業者家數仍屬偏低,以3G CLUB (台灣新世代無線通訊產業研發聯盟) 成立的UWB SIG為例,每次研討會報名參加的業者僅約20多家。

此外,不願意多費心力於參與標準組織的規格制定過程,亦造成台灣業者在資訊掌握度落後於國外業者;尤其以往國外業者在標準制定後才投入,現在越來越朝向在標準制定過程中,即投入市場開發,當標準推出時,即可推出產品;甚至在標準制定過程中,即將自己的產品規格綁入標準裡,一些重要的關鍵智財開發,在標準中反而看不到。台灣業者如不能於第一時間掌握狀況,往往會在後續的產品開發上遇到相當程度的阻礙。

另一方面,台灣晶片業者在產品開發上往往僅著重於單獨元件的思維,欠缺整體系統的觀點,亦是需要跳脫的地方。以Wi-Fi為例,Atheros在此領域表現最為傑出,其RF產品採用RF CMOS製程,個別表現雖然不如以往的類比/RF製程佳,但就系統整體表現來看,透過補償不但提昇了整體性能,更有著價格便宜的優點。台灣業者應學習跳脫現在單獨元件的思維,著眼於整體系統設計的觀點,方可對整體產品性能作進一步的改善。

未來如何培養台灣所欠缺的系統相關設計人才,並建立系統的Know-how,對於台灣未來進一步發展無線通訊系統和關鍵零組件具有相當重要的意義。台灣具備身處全球主要電子產品代工區域的地理優勢,擁有著全球化觀點和區域性的特色,加上本身IC產業鏈基礎完整,主要系統業者仍以台灣業者為主要代工來源。在擁有著製造優勢的前提下,台灣晶片業者的產品開發,可從進行策略聯盟,擴大影響力著手。並透過與系統業者的合作,先行投入利基型(Niche)市場,取得市場認同後,進一步擴大市場影響力。

而在技術研發策略方面,台灣業者初期雖可透過技術移轉,快速投入市場,但仍須持續投入研發與經費,以強化自己的核心能力;惟有具備核心能力,方能持續改善或強化產品的性能。

此外,WLAN與UWB的技術具相關性,台灣晶片業者在WLAN領域上深耕多年,藉由以往在WLAN上累積的經驗,其實可降低投入UWB的技術門檻,此外,UWB未來也許可與WLAN結合,提供更新穎的應用。

最後,在人才供給上,以往台灣所欠缺的RF人才,在產學研機構積極培育之下,未來數年應可解決;短期產品研發上所欠缺有經驗的RF人才,可藉由購併與IP授權解決此一問題。

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