面对浩如烟海的Discrete市场大厂如何悠游其中?

本文作者:admin       点击: 2005-09-12 00:00
前言:
黄继宽





在SoC的风潮兴起之前,由于没有整合型的半导体器件可供利用,因此在进行系统设计时,必须运用大量二极管、场效晶体管、整流器等分立器件(Discrete),才能完成整个系统设计。事实上,即便是SoC已成芯片设计主流的今日,观察任何电子产品的电路板,在主芯片(可能是CPU、MCU、或DSP等运算或控制核心整合其它周边器件) 之外,上述的三种器件的使用量仍然很大。



换言之,扣除少数的案例之外,采用分立器件来完成整个系统设计仍然是当今电子业界的主流,特别是越复杂的系统设计,往往分立式器件的使用量越多。例如PC主板、手机电路板等应用设计,虽然主芯片的整合程度已经相当高,但仍必须使用不少分立器件,例如线性稳压器(主板)与EMI滤波器(手机),就是很好的例子。



而且,随着半导体工艺的进展,这些看似不起眼的小元件,在应用需求许可的前提下,也开始吹起整合风。例如飞利浦半导体的PIP系列DC-DC转换器就将周边的MOSFETs也一并整合成单芯片,可作为Discrete本身整合其它Discrete,或被称为整合型Discrete的代表产品之一。



SoC反而助长Discrete市场

另一个很有趣的现象是,虽然SoC整合的风潮看似抹杀了不少Discrete的生机,但随着电子系统产品出货量的成长,Discrete市场的规模仍至少有持平甚至缓步成长的空间,就看如何定义Discrete而定。



而SoC难以避免的Bug,更是让Discrete灵活经济的特性得以发扬光大。SoC的Bug问题,让Discrete中的逻辑器件有不少应用机会,甚至有些非常低成本的MCU也可以被拿来当作Logic使用,修正主芯片的Bug。例如Microchip的PIC10F系列低成本8位MCU。这是因为芯片供货商为了抢占市场先机,所推出的SoC方案往往没有办法彻底Debug,或是碍于成本考虑,如果这个Bug的影响不是那么关键,用Discrete的逻辑器件来规避Bug将比修改光罩来Debug更便宜。



这个现象也点出了Discrete市场难以明确定义的特性。因为传统上,Discrete的三大主流分别是二极管、场效晶体管、整流器,但在今天的电子产品设计中,Logic也变成电路板上众多小元件中不可被忽视的势力,而可以被拿来当作Logic使用的低成本MCU,就更难以归类了。



不论如何,今日器件市场上的一个普遍现象就是,当初号称Discrete Killer的SoC设计概念,不仅 “杀” 不了Discrete,反而带起更多Discrete的商机。这似乎与Digital Vs. Analog有着异曲同工之妙。



大者恒大 却是各有巧妙不同

目前在Discrete的几家主要供货商扣除Vishay专注于Discrete市场上发展之外,其它供货商则是产品线分布比较宽广的综合型半导体公司,像是飞利浦半导体、意法半导体。除此之外,还有另外一类近年来在Discrete的特定市场区块上大有斩获的供货商,如快捷、凌特与Maxim。但整体而言,每一家在Discrete市场上能够有显著市场地位的公司,都是自有晶圆产能的IDM。



这几类公司由于背景不同,文化也不同,因此其成长模式也各有差异。编辑这边姑且将之称为并购模式、平台模式、与专精模式。



并购模式

并购模式的代表,当以目前一般认为在Discrete市场上居于龙头地位的Vishay为最典型的范例。Vishay自我定位在Discrete与无源器件半导体制造商,包含电阻、电容、电感等无源器件、以及小部份模块在内,一共供应超过3,500种不同的产品。这个数字放眼整个半导体业界,可说是傲视群伦。



如此庞大的产品线自然不会是完全独立研发而来。从1985年起,Vishay便开始收购许多制造商,至今已经收购了28家不同品牌,并改以Vishay+原制造商品牌行销,如Vishay Anstrohm、Vishay BCcomponent等。换言之,Vishay集团走的是一种联合作战的模式,透过旗下不同专业的子公司,打造涵盖范围最广的产品线。



平台模式

相对于Vishay的联合作战模式,飞利浦与意法的做法则显然有以MCU为核心,结合具有同样产品特性的其它产品线打造产品平台的意味。例如飞利浦的MMS部门(MultiMarket Semiconductor)与意法的MLD(MCU, Linear, Discrete)部门,都是结合具备应用市场广泛特性的半导体器件产品线所组织而成的。



事实上,这两个不同的公司部门产品组合出奇地相似,都是以MCU作为核心,并且旁及标准模拟(线性)、逻辑器件、电源管理等不同的解决方案。打开这两家公司的产品型录,基本上就可以找到足以构建一个电子产品所需的各种器件。



专精模式

走专精模式而在Discrete市场上大有斩获的,则是以飞兆、凌特、Maxim等专注于标准模拟(或称标准线性)市场上发展的供货商为主。由于资源高度集中在标准线性产品的研发,容易建立起市场印象,并且产品研发的进展较快是其最大优势,可说是走精兵政策的厂商。

虽然这类厂商比起前两类厂商较不能提供一站式的采购服务,但是普遍而言,其产品线的成熟色彩较为淡薄,也意味着比较有能力避开价格厮杀的局面。



亚太IC设计业需要政策做多

对于像是Discrete这类对成本比较敏感的产品线,亚太地区的IC设计公司本来应该有相当的竞争优势才对,但是很可惜的,这个产品领域目前除了立锜与崇贸两家以Power解决方案见长的公司有所涉猎之外,其它台系IC设计公司不是缺乏标准模拟的设计经验,就是缺乏适当的晶圆产能支持,其中台系厂商的弱势主要在于后者。事实上,能在Discrete市场上占据显要地位的大厂清一色全是IDM,并非仅是历史条件所造成的,更有其它客观因素影响。



Discrete虽然产品需求量极大,但是由于其裸晶尺寸更小,因此最适合用来量产的晶圆尺寸为6英寸,如果使用8英寸晶圆量产,则将对IC设计公司的销售能力带来极大的考验。但在台湾地区,晶圆厂的主流已经从8英寸向12英寸转移了许多年,目前还在运作中的六英寸厂产能相当有限,这种过犹不及的尴尬处境,如果不能找到解决方案,对台湾地区要发展标准模拟产品会成为一定的障碍。但站在晶圆代工业者的立场,连8英寸厂都已经逐渐失去成本竞争力的此刻,要为了尚未形成一股重要势力的模拟产品维持更缺乏竞争力的6英寸厂营运,并不合理。要如何解套,显然有待政策面协调。



中国大陆的情况则是恰恰相反。中国大陆目前拥有相当多6英寸晶圆厂,这对于发展标准模拟而言是一个优势,惟现阶段仍有IC设计人才经验不足的问题,这对强调设计经验的模拟电路研发而言是一个很大的瓶颈,亦有待时间与政策的孕育。