台灣半導體產業了解

2026-05-30 約 2572 字預計閱讀 6 分鐘

半導體晶片設計流程

晶片的最早買家通常可分為三類：

OBM（Original Brand Manufacturer）: 有自己的品牌，像是 Apple/ASUS/Dell，他們賣最終產品給消費者，OBM 可能直接跟 IC design 公司買晶片，也可能透過 ODM or OEM，如果自己有設計能力就是找 OEM，沒有就找 ODM 幫忙設計加生產
ODM（Original Design Manufacturer）: 幫忙設計加上生產
OEM（Original Equipment Manufacturer）: 代工生產，產品會掛別人的品牌
雲端大廠，Amazon/Microsoft/Google 自己買晶片來組裝伺服器產品，像是直接跟 NV 買 GPU 晶片弄 AI Server
車廠，也會自己買車用相關晶片

Design win 就是客戶決定在產品裡採用你的晶片，例如 ASUS 下一代 router 決定採用 Broadcom Wi-Fi SoC。

ODM 通常會跟 IC Design 公司合作，討論 Driver/PCB Layout/Debug，而 OEM 比較關心供貨、良率等。

晶片設計大概是，以 MediaTek 要做下一代手機 SoC 為例：

決定規格，產品部門會先定義：CPU 幾核心、GPU 性能、支援哪些通訊協定、功耗目標、晶片面積目標後得到規格書
架構團隊決定架構，各個東西怎麼連接，這個階段會進行 Performance Modeling/Power Estimation
IP 選擇，現在很少公司從零開始設計全部東西，CPU 可能買 Arm IP, DDR PHY/PCIe Controller/USB 可能買第三方公司，最後加上自己的自研模組
RTL 設計，像是片上網路（NoC），IP Integration，CPU 就算買到 IP 裡面的 DMA/Interrupt/QoS/Cache Controller 可能還是要自己拓寫有些 IP 甚至只有 Hard Macro，你根本沒有 RTL 程式碼，DDR PHY 就像是個黑盒子，你要自己寫控制器卻操作他
合成 Gate-level netlist
Floorplan，佈局規劃，通常類比模組會先需要規劃，在讓數位邏輯模組去填剩下的地方
類比設計，針對類比模組裡面作設計
類比 Layout，針對類比模組裡面作 layout
剩下的 Physical Design（Floorplan、Placement、Routing）

非邏輯元件如下：

數位邏輯元件（CPU、GPU、布林邏輯）：工程師寫 Verilog 程式碼，由 EDA 軟體工具（如 Synopsys/Cadence）自動把程式碼轉成邏輯閘，並自動在晶片上找空位分布（Placement & Routing）。這叫自動化流線
非邏輯元件/類比元件（電源、時脈 PLL、感測器介面、射頻 RF）：無法自動化。因為類比訊號（電壓、電流）非常敏感，只要隔壁的數位電路一跳變，雜訊就會干擾類比元件。因此，這類元件必須由類比設計工程師「手動畫電路圖（Schematic）」，並由布局工程師（Layout Engineer）「手動決定它們在晶片上的精確位置（分布）」

IC 設計公司在規劃整顆晶片的平面圖（業界稱為 Floorplan，布局規劃）時，會對非邏輯元件還有邏輯元件都採取佈局。

像是 Kioxia（鎧俠）、Western Digital（威騰）或 Micron（美光），他們雖然有自己的品牌 SSD，但他們有巨大的產能是在批發「裸晶」或「封裝好的顆粒」給別人。原因有兩個：

賺取快錢與分攤產能風險: 蓋一座記憶體晶圓廠動輒幾千億台幣，每天開門就是高昂的折舊。原廠如果只靠賣自己的品牌 SSD，根本消化不完工廠龐大的產能。因此，把顆粒直接「大宗批發（Bulk Sale）」給金士頓、威剛等模組廠，可以快速變現、回籠資金
控制晶片（Controller）的研發成本太高

Controller 分成前後端，前端處理 NVMe/SATA/SAS 等協定、後端處理 ECC/FTL，還有自己的協定（晶片對晶片的低階時序 + 指令集協定（command set + timing protocol）），像是 ONFI/Toogle Mode 等。

現在 SSD controller 通常不直接寫 raw timing，而是用：

NAND PHY layer
vendor IP
慧榮科技 (Silicon Motion / SMI)：總部位於台灣，全球獨立 SSD 控制晶片的龍頭，在個人電腦（PC）和智慧型手機（eMMC/UFS）市佔率極高
群聯電子 (Phison)：台灣控制晶片巨頭，與原廠（如 Kioxia）關係極其深厚。率先在消費級市場推出 PCIe Gen4 / Gen5 的超高速 SSD 控制方案，也是高階客製化服務的領導者
Marvell (美滿電子)：美國晶片設計大廠，專攻高階、高毛利、超大頻寬的企業級與資料中心伺服器 SSD 控制晶片
點序科技 (Asolid) / 創惟 (Genesys)：主要專攻隨身碟（USB）、記憶卡（SD card）等中低階儲存應用的控制晶片

特別可以說是，群聯走了一條很不一樣的策略，它的營收來源有很大一部分是「直接賣整條裝好 NAND 顆粒的模組（成品/半成品）」，叫做模組廠商。慧榮不介入客戶的顆粒採購。客戶可以直接跟群聯買一整條做好的 SSD，省去採購顆粒與組裝的麻煩（Turnkey 方案）。

這群公司不自己蓋晶圓廠。它們的商業模式是向三星、美光等原廠購買 NAND 晶圓 $\rightarrow$ 向群聯、慧榮買控制晶片 $\rightarrow$ 找代工廠或在自家工廠封裝成 SSD、隨身碟 $\rightarrow$ 打上品牌賣給消費者或 OEM 廠商。

金士頓 (Kingston)：美國公司，全球最大的獨立記憶體模組廠，採購話語權極大，市場影響力甚至能左右晶圓報價
威剛科技 (ADATA)：台灣記憶體模組龍頭，旗下電競品牌 XPG 知名度高
創見資訊 (Transcend) / 宇瞻 (Apacer) / 十銓 (Team Group)：台灣老牌模組廠，近年多數轉型專攻獲利更穩定的工業自動化（Industrial）與車用特殊儲存市場