結 論：

SoC的晶片設計概念由來已久，採用SoC的主要目的，莫不在於達成系統產品輕薄短小、省電、散熱佳、品質高等優點。分析產品的應用方面，以通訊產品為該領域最大量的應用，預估在2005年之前，通訊產品將仍為SoC概念最大的應用領域，其次鑑於DVD、數位相機、MP3、電玩等需求的倍增，因此預估消費性市場可望帶動SoC的需求，但因規模不若資訊與通訊市場來的大，因此預估提升力道有限。至於資訊市場方面，2000年以後仍處於復甦階段，加上資訊市場對於輕薄短小的需求仍不強之故，因此資訊市場在SoC方面的需求仍不甚強勁。

觀察國內IC設計廠商的現況及發展動態，缺乏通訊晶片的開發廠商是國內IC設計產業最大的缺憾。至於在其他相關部分，晶片組廠商威盛與矽統目前雖已有整合式晶片組的發展，但在SoC概念需求不甚強勁的資訊市場內，預估整合晶片對威盛與矽統將不會有爆炸性的成長貢獻；在視訊相關IC方面，CRT對SoC的需求不強，而LCD方面卻已經進入整合的最末段，產品單價由年前的數十美元，因為快速整合的關係，目前以經降到5美元左右，預估該產業相關廠商將面臨極大的競爭壓力。

光儲存IC方面，目前主要的焦點在於聯發科與揚智的DVD-Player單晶片競爭上，因為揚智的單晶片產品出貨延宕，目前由聯發科拔得頭籌，預估該領先優勢應可持續至2002年底。多數研究機構預估在2003年DVD-Player產業仍將持續成長，當然具高整合、低單價的光儲存IC仍將是下游DVD-Player製造商的最愛。

在消費性IC設計廠商方面，觀察重點包括產品種類多、具DSC或MP3概念的廠商，應可望在未來嶄露頭角。DSC與MP3為最具SoC設計概念的產品，目前凌陽、松翰有DSC產品，其中又以凌陽較具產品發展競爭力；至於在MP3部分，普誠則有其機會。產品眾多亦是消費性IC設計廠商邁向SoC之路的觀察重點，因為能夠推出不同種類產品的IC設計公司，對於各類產品的技術掌握度，必較僅有單一產品的廠商來的高，這對於SoC技術的掌握有其幫助。因此研究員認為消費性IC廠商中，凌陽在SoC的發展上最具競爭性。

根據VSIA（Virtual Socket Interface Alliance）對單晶片的定義為「高度整合的晶片」，Dataquest則定義其為「系統級整合（System Level Integration，SLI）的晶片，具有10萬個gate，且至少具備一個可編輯程式的核心，並含有內建在晶片上的記憶體(On-chip-memory)」。儘管有此定義，但國際間對於單晶片的看法仍屬模糊，IEK簡單列出SoC晶片的基本架構如下（見圖一）：

• 嵌入式運算引擎，可能為MPU、DSP或是MPEG，系統單晶片資料處理的核心。
• 內建記憶體，包含唯讀記憶體(ROM)與隨機存取記憶體(RAM)。
• 控制邏輯電路。
• 匯流排介面，提供外部記憶體以及實體世界的聯繫溝通管道。
• 作業系統軟體，作為系統控制與功能設定之用。
• 以上所有的電路與元件均透過一個整合架構(Integration Architecture)或是匯流排連接。

圖一、系統單晶片架構

資料來源：工研院經資中心(2001/09)

如果根據此一架構觀察，判斷一顆晶片是否具SoC概念，最簡單的方法及判斷該顆晶片是否具資料處理的能力，即是否具有MPU、DSP、MPEG等關鍵元件。

至於電路元件的整合，到底有哪些好處？首先當然因為元件整合的關係，造成IC體積縮小，間接也造成系統產品體積縮小。同時由於減少元件及基板的使用，對成本上的控制降有一定程度的助益。當然由於SoC概念的設計，該顆IC在耗電量、散熱以及訊號傳輸方面，皆較未具SoC概念設計的IC表現突出。

2000年以前，半導體產業持續呈現成長，2000年的成長率更高達33%以上，但是在SoC晶片方面1999年成長達63%，2000年也維持60%以上的成長，由此可見半導體業對於SoC的需求。2001年整體半導體產業出現非常不景氣的現象，成長為負值，同樣的也帶動SoC的向下滑落，但相較整體半導體業-32.2%的狀況是好上很多。2001年SoC市場狀況不佳，以Dataquest的統計僅198億元，SoC的佔有率為全球半導體產值的12.9%；然Dataquest也預估，SoC產業在2001年以後將持續成長，成長率將高於整體半導體產業10~20%，預估在2005年產值將為417億美元，佔整體半導體比重將高達21.1%。

圖二、1999∼2005年全球系統單晶片與半導體產值成長趨勢

資料來源：Dataquest(2002/05)；工研院經資中心(2002/06)

觀察2001年SoC應用前十大產品（見圖三），可以發現通訊類產品，尤其是行動式通訊產品，對於單晶片的需求最為迫切，也帶動整體系統單晶片市場與技術的快速發展；其次在消費性產品方面，因為相關產品對於外型上輕薄短小、低耗電、低單價、高品質有其需求，因此消費性產品也是對SoC需求甚殷的一個領域。但觀察資訊市場的發展，相對於通訊以及消費性市場，電腦與週邊產品對於SoC的需求較低，原因在於SoC的便利性對於該類產品並無非其發展重點，因此推估電腦與周邊將在SoC發展已極為成熟後才會開始使用。

圖三、2001年系統單晶片前十大應用產品

資料來源：Dataquest(2002/05)；工研院經資中心(2002/06)

根據Dataquest的資料顯示（如圖四），在2000年之前，通訊應用佔SoC整體應用的5成以上，而2001年SoC市場遭到重挫的主要原因也是在於通訊市場的疲軟。儘管2000年通訊產業下滑嚴重，但觀察2001年以後，通訊仍佔SoC應用大宗，佔有率仍高達44%，至於資訊市場仍處於復甦階段，加上資訊市場對於輕薄短小的需求仍不強之故，因此資訊市場在SoC方面的需求，仍不甚強勁，2001年僅佔21%。但反觀消費性市場，鑑於DVD、數位相機、MP3、電玩等需求的倍增，因此可望帶動SoC的需求，但因規模不若資訊與通訊市場來的大，因此預估提升力道有限。2003年Dataquest預估在無限通訊硬體架構設施逐漸完成，再加上有線與無線區域網路的成長，預計通訊應用在2003年與2004年又將帶動整體單晶片市場的起飛。

圖四、1999~2006年全球矽統單晶片之應用市場分析

資料來源：Dataquest(2002/05)；工研院經資中心(2002/06)

觀察台灣IC設計廠商在SoC方面的成就，落後於美、歐、日國際大廠甚多。以SoC應用最多的通訊市場觀察，國內目前相關廠商寥寥可數。本文中將分晶片組、視訊相關IC、光儲存IC、消費性IC設計來說明台灣的SoC概況。

在晶片組方面，國內有全球排名二、三的晶片組大廠威盛、矽統，而在晶片組整合的狀況來看，目前又分南橋北橋整合、北橋與CPU整合、繪圖晶片與北橋整合等，南橋與北橋整合目前僅矽統提出產品，但在銷售方面似乎不如預期，儘管在省電與速度皆有不錯的表現，但在製造的良率方面卻出現低落的現象，因而導致成本有過高的現象。至於北橋與CPU整合，更僅屬於構想的階段。而在繪圖晶片與北橋整合的方面，目前矽統與威盛皆有類似的產品，該類產品主打市場為低階繪圖需求的PC市場。

在視訊相關IC設計公司方面，又可以分為CRT以及LCD部分，國內CRT控制IC以偉詮電子為主，其CRT IC出貨比重佔全球30%以上，但儘管CRT已發展多年，內部相關IC，包括包括Deflection、PFC、MCU、OSD、Video Pre-Amp.、Video Output Driver與Cut-off IC等仍未有完整的整合，這與CRT本身體積的改善關鍵與IC無關有很大的關連，當然相關IC成本已經極為低廉也是原因。

至於在LCD部分，過去LCD控制IC中的ADC、DVI、MCU與Scaler皆為獨立的IC元件，由IC設計廠商出貨給LCD監視器廠商，為了節省成本，目前多數IC設計業者，已經將許多相關元件紛紛整合至一顆IC上。1999年LCD控制IC大廠Genesis首先將ADC、Scaler、OSD與PLL(Phase Locked Loop)作整合，接著因為數位介面的崛起，DVI的重要性與日遽增，因此DVI也被整合進來。若是該顆IC內同時具有DVI與ADC的功能，既所謂的雙模式LCD控制IC。

是否整合Timing Controller（TCON）是目前討論最為熱烈的問題，主要牽涉到Smart Panel或是Smart Integration的設計問題。最後則是記憶體整合的問題，因為要將Logic IC與SDRAM兩種不同製程的元件整合不僅目前技術上較為困難，同時所需付出的成本也較高，因此目前SDRAM多用外加的方式，並未予整合在LCD控制IC中。

目前國內廠商包括晶磊、創品、晶捷皆已經有高度整合的產品出現，Genesis面對台灣廠商的整合技術能力提升，採取法律訴訟與產品降價的方式應戰，但第二種方法，卻導致該市場獲利的大幅降低，相關控制IC單價由年前的數十元美金，快速滑落至目前5美元左右。研究員認為，在此獲利大幅衰減的趨勢下，多家廠商未來的路將朝其它視訊產品發展，如LCD-TV等。

在光儲存IC方面，DVD-Player為目前整合競爭最為明顯的部分。DVD-Player為2001年下半以來的明星產品，國內兩家主要的DVD-Player晶片供應商為揚智與聯發科，主要出貨對象為大陸的DVD-Player製造商，2002年4月聯發科率先推出DVD-Player單晶片樣本，該顆單晶片將前端的Servo晶片與後段的MPEG 2晶片整合，主要利基在於單價比分別購買Servo與MPEG 2更便宜，因此在2002年年中以來，聯發科挾其單晶片的競爭優勢，大肆瓜分揚智在大陸地區的市場。預估揚智在10月份將推出DVD-Player單晶片產品，儘管揚智表示該顆產品整合了DVD-Player更多的後段功能，但是研究員認為，10月推出新產品的時機已經過慢，要趕上2002年的旺季需求似乎不易。

除在DVD-Player方面的發展外，尚有多家廠商提出CD-RW與DVD-ROM的SoC整合計畫，研究員認為，在NB持續成長與資訊用產品成本考量加劇的趨勢下，資訊用光碟機內部IC SoC的趨勢，也是未來值得觀察的機會。

國內數家消費性IC設計公司，包括凌陽、松翰、義隆、普誠，目前在SoC相關產品的發展方面，似乎並無突出之處，但觀察2003年的消費性產品發展，數位相機與MP3-Player最具SoC的相關概念，該兩項產品不但需要輕薄短小的外觀，同時在省電、品質方面，皆有一定的要求，因此以該兩項產品的概念觀察台灣消費性IC設計廠商，凌陽為其中首選，其DSC後段晶片目前已佔其營收比重10%左右，且DSC畫素由最低階至400萬畫素皆有，未來在面臨與前端CMOS與CCD的整合方面，研究員認為凌陽有其競爭優勢。除此之外，凌陽產品高達500多種，多產品的特性，對其未來掌握SoC方面的技術，必有一定的幫助。

至於松翰與普誠，皆有DSC與MP3-Player的發展計畫，松翰在低畫素10~35萬畫素的DSC方面，目前已有一定的出貨量，普誠則計畫在2003年1Q推出MP3-Player晶片，未來是否能搭上SoC順風車，有待進一步的觀察。

除IC設計公司方面，也有一些IDM廠商也具有IC設計的能力，旺宏與華邦為其中代表。旺宏的IC設計業務佔其營收比重25%，華邦則為35~40%，旺宏目前在IC設計的產品方面，出貨量較大的為DSC後段控制IC，為目前國內第二大相關IC提供廠商，預期未來在SoC整合的潮流下，旺宏也有其機會。至於華邦的部分，其IC相關產品暨多且雜，但主要為MB上面的IO、LCD Driver IC與MCU較為人所熟知，研究員認為華邦多產品的特性，對於其未來在整合的技術掌握上，有一定的幫助，未來宜觀察其在SoC方面的發展。