【圖解】聯發科、聯詠都搶做，ASIC在夯什麼？IC設計服務為何是下一個戰場？

在AI浪潮帶動下，客製化晶片「ASIC」（Application Specific Integrated Circuit，特殊應用IC）成為半導體IC設計業兵家競逐之地，不僅牽動產業版圖變化，也帶來商業模式更迭。

近年來雲端服務商（CSP）如Google、Meta，擁有訓練AI的大量需求，持續上修資本支出，像是Meta光是訓練下一代大語言模型Llama 4，就需要用上超過10萬片新台幣近百萬元的輝達（NVIDIA）H100 GPU晶片。

為了避免全盤押注於GPU，也為針對特定應用提升效能及功耗表現，雲端服務商積極自研ASIC晶片，並委託無自有產品、專為客戶打造晶片的「IC設計服務業者」（design service）協助設計。 代表性的IC設計服務台廠，包括世芯、創意、智原等。

不過，在設計服務業者之外，主要研發自有晶片產品的IC設計廠（design house），如手機處理器大廠聯發科、驅動IC大廠聯詠等，也日漸看重ASIC商機。

例如聯發科在第3季法說會便表示，將瞄準2028年規模可達450億美元（約新台幣1.45兆元）的客製化AI加速器市場，持續推動企業級客製化晶片策略，今年11月初並斥資7億元參與世芯私募；聯詠亦於5月底的股東會上提及，「整合IP系統技術投入ASIC」為目前的四大營運方向之一。

此外，其他如老牌IC廠威盛、指紋辨識IC廠神盾、電視機上盒IC廠揚智，近幾年也將ASIC視為重要轉型方針，相繼展開佈局。

打造ASIC的「IC設計服務」需求為何攀升，使各路人馬爭相投入，成為不可忽視的一大趨勢？而在日趨激烈的競爭之中，又有哪些決勝關鍵？

延伸閱讀：影片｜ASIC是什麼？解密客製化的AI晶片「ASIC」

找外援打造ASIC原因1：「一條龍服務」助攻非晶片本業公司

開頭提到的Google、Meta等大型雲端服務商，雖然內部也會有晶片設計部門，不過多以制定功能規格相關的「前段設計」為主；後續佈局繞線、驗證等流程的「後段設計」，以及向晶圓廠投片，通常並非本業，況且為此特地雇用一組團隊，也不符合經濟效益。

這部分便是IC設計服務廠的強項。除了協助設計晶片外，由於和晶圓代工廠及封測廠長期合作，並能提供「Turn-Key」一條龍服務，完成設計後再代為下單給台積電、日月光等業者生產及封裝測試。

就連資本雄厚的美系大廠，都會尋求外包協助，便不難理解想開發客製化晶片的中小型產品公司、AI新創，會找IC設計服務廠幫忙。特別是這些中小型公司，可能沒有跟晶圓代工廠打過交道，許多眉眉角角就要倚靠富有經驗的IC設計服務廠。

國內歷史最悠久的IC設計服務廠、台積電設計服務策略夥伴之一的巨有科技董事長賴志賢表示，晶片設計門檻高，不僅需要電子設計自動化工具（EDA tool）、矽智財（IP）與研發人才。再加上晶圓代工大廠產能有限，並非來者不拒，會嚴謹挑選客戶，因此企業多會找和晶圓廠往來密切的IC設計服務廠，協助設計與後續投片。

找外援打造ASIC原因2：IC設計廠外包節省開發成本

另一方面，在系統廠、雲端服務等非以晶片設計為本業的廠商之外，一些IC設計公司也會找上IC設計服務業者協助開發晶片。這又是怎麼一回事？

回顧半導體產業發展，自1990年代起由垂直整合的IDM，逐漸分拆晶圓製造廠成為「fab-less」的IC設計廠，隨後並興起有「chip-less」之稱、無自有產品的IC設計服務業者。

12月初將登錄興櫃的IC設計服務新兵、擷發科技董事長楊健盟指出，「目前半導體業正走向『design-less』時代。」意即IC設計廠「將部分設計工作外包給設計服務公司」，IC設計廠本身僅掌握核心演算法、架構、產品規格及通路。

就像工程業的大型工程會分段外包給其他廠商，IC設計也亦然，部分IC設計公司因為開發成本與人力等考量，會將設計的某些環節外包，也帶動IC設計服務需求提升。以擷發為例，美系、台系手機晶片大廠，都是其IC設計服務客戶。

不只AI加速器！電源管理、觸控IC⋯ASIC還有很多種

外界對於ASIC的討論，許多聚焦於雲端伺服器所需的AI加速器，但值得一提的是，還有不少應用場景也會用到ASIC，橫跨工控、影音多媒體、加密貨幣挖礦、車用等。

而從元件類型來看，通用型晶片主要分為類比IC、記憶體、微元件、光電元件等，ASIC則包括獨立應用／多媒體處理器、電源管理、獨立GPU、AI處理器等。

根據研調機構Gartner於9月發布的數據（工研院產科國際所整理），2023年全球半導體市場規模約為5,300億美元（約新台幣17.1兆元），通用型晶片及ASIC晶片市場規模占比，分別為59.5%和40.5%，已甚為接近。所以ASIC商機並不只是外界所看到的AI大廠需求，也藏身在許多你我生活周遭的產品。

工研院產科國際所產業分析師王宣智指出，2024年AI處理器及獨立GPU市場大幅度成長，年增率皆近7成，而ASIC相較通用型晶片於市場規模佔比，預期將持續提升。

ASIC設計服務玩家眾多，決勝2大關鍵：IP、與晶圓廠合作關係

大型雲端服務商的自研AI晶片訂單，多是大廠的天下，例如美系業者博通（Broadcom）、邁威爾（Marvell）、世芯、聯發科等。大廠盤據，並不代表新進、小型的IC設計服務業者就沒有機會。

事實上，IC設計服務可說是呈現分層市場，業者之間又競爭又合作，通常從毛利率、製程節點等面向來區分。例如台積電設計代工服務夥伴的世芯、創意、巨有：世芯以3至7奈米製程為主、創意為7至12奈米製程、巨有為12奈米以上，智原則屬於14奈米以上成熟製程為主的聯電體系。

綜觀目前國內ASIC市場，可大致分為幾類玩家：

• 年營收達百億台幣以上規模的大型IC設計服務業者，如世芯、創意、智原；

• 中小型IC設計服務業者，如巨有、世界先進轉投資益芯科、擷發；

• 擁有自有產品、也有承接ASIC訂單的IC設計大廠，如聯發科、聯詠、瑞昱；

• 轉型投入設計服務的IC設計廠，包括威盛子公司威宏，神盾旗下安國與芯鼎，以及揚智、矽統等。

越來越多業者搶進IC設計服務，掌握哪些優勢較有可能脫穎而出呢？

首先，IP是晶片設計的一切基礎。 簡單來說，IP為具特定規格、經過驗證可重複使用的功能模組，包括運算處理IP、高速傳輸介面IP等，開發晶片時將IP模組放入晶片的某個區塊，便能實現特定功能。

一名IC設計服務業者指出，IC設計大廠如聯發科、聯詠投入ASIC設計，「就像將現有的西裝，修改為半訂製西裝。」利基在於過往做過眾多晶片產品，擁有許多經驗證的IP庫。不過，必須注意的是，優勢的背後可能也潛藏一些小漏洞──既然是拿現有的西裝版型來修改，自然不能完全服服貼貼。

其次，則是和晶圓廠的合作關係。 找和晶圓代工廠長期配合的IC設計服務廠協助開發晶片，有如搭上投片生產的「直達車」，不過新投入IC設計服務的業者，未必有和晶圓廠的緊密合作關係。

ASIC賽局已鳴槍起跑，誰將成為黑馬尚不得而知，不過可確定的是，業者們都相中了某些機會而決定投入。前科技部長陳良基提到，就像台灣引以為傲的晶圓代工產業，IC設計服務需將關鍵的know-how交給合作夥伴，同樣高度仰賴客戶信賴，「經過多年來的代工經驗，和全球做生意一向是台廠的優勢！」

AI持續發展之下，除了「賣鏟子」的GPU大廠，以及AI伺服器供應鏈吃到第一波商機，針對特定應用的ASIC需求遍地開花，連帶讓協助打造晶片的IC設計服務跟著水漲船高。而隨著各國日漸重視「主權AI」（Sovereignty AI），紛紛佈建資料中心、提升自主AI算力，協助各國設計晶片的「AI代工」，也將是台廠可拓展的新藍海商機。

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