- 主題：IC /半導體/ SoC 產業、硬體企業關聯
- 心得：很多商業謀略上的事件其實不斷在重複發生：例如當年 apple 請三星做晶片會有顧忌、因為三星也有做手機，現在像是三星找 ARM 做晶片也會有顧忌，因為 Nvidia 也有做相同產品，無法保證他們不會洩密給自家公司
半導體產業鍊
上游
- 矽晶圓製造：把矽純化，做成矽晶圓
- IC 設計：工程師設計邏輯，把 code 轉成電路
中游
- IC 製造：矽晶圓鍍薄膜、塗上感光層，接著以強光透過光罩去照射矽晶圓（光罩：把電路圖轉印到玻璃板上就是）。蝕刻光照遮住區域以下的薄膜，去除感光曾，製出晶圓。
- 台積電、聯電
下游
SoC
- 系統單晶片 System on a Chip
- 以往是把各種元件做成數個不同 IC，再一個個焊接在 PCB 印刷電路板上
- SoC 則是把多個元件直接封裝成一個 IC，把元件整合在同一個光罩上，做成單一晶片
- 好處：
- 減少體積
- 減少成本，不用封裝測試多個 IC，只測一個
- 降低耗電、熱散失 → 如果有電路要跑一段距離，則會有熱能電能耗損。越近越好
- 提高速度
- 難點：
公司之間的關係
Intel
- Intel 以 CPU 為主打，在三年前他的設計＋製程都是大幅領先
- 他不找台積電做晶圓代工，他自己做製程，以前都做得不錯
- Intel 的 CPU 因為以往他都是領先的，所以他甚至會有把已經設計完的新一代藏起來，當作 buffer 的手段
- 但這樣讓 apple 不開心，因為他就是希望做出最好的，可是 intel 卻這樣藏著
- Intel 以往都是用高價位的毛利、去填補低價位毛利。低價的賠錢沒關係，有高價的可以彌補
- 後來 AMD 開發出 CPU 後，就不太能守住高價位產品
台積電
- 台積電以晶圓代工起家，客戶包含 Quacomm, Apple, Samsung, Huawei 等
- 他負責把製程做好，其他客戶就好好做晶片設計就好
- 他的主打是，因為他嚴格的保密，每個客戶之間的機密並不會流通。他的誠信讓很多客戶都願意把最關鍵交給他做
- 他的 7 奈米是讓他奠定代工第一寶座的戰役。他領先 intel, samsung，然後拿到 apple 訂單，後續的 5nm, 3nm 也都領先
- apple 當年被三星牽制時（一邊要跟他做晶圓代工、一邊他又賣手機）就是台積電一個製程領先把 apple 就出來的
Apple
- apple 目前的 apple silicon M1 就是以台積電做代工的
- 通常來說，周邊商品反而是高毛利的，而不是產品本身
- 舉例像是 apple pods 或是其他耳機，他們毛利都很高
AMD
- AMD 其實以前都是落後於 Intel 的一個 CPU 廠商之一
- 後來新的 CEO Ms. Su 上任後，因為有個重要決策：代工給台積，設計自己來。以往是全部都想自己做。他們的是設計逐漸跟上 Intel
- 原本 Intel 的地位是 設計領先＋製程領先
- 然後 TSMC 在贏下製程後，AMD 也在設計跟上了 Intel，造成 Intel 現在兩項王牌都已經打不掉了
- 也就是說，Intel 原本可能藏有一個更好的版本想當 buffer，但是 AMD 逼得他一定要把這個新版本打出來，不然就會輸掉市佔率
- AMD 除了 CPU 也做 GPU，同樣是找台積電代工
Samsung
- Samsung 的 DRAM, Flash (快閃記憶體) 與 OLED 至今仍是第一名
- 蘋果需要這兩個元件，仍需要找 Samsung 拿（2020 年）
- Samsung 掌握好幾個關鍵技術，而且他每次很會善用這個來牽制其他手機廠（如 apple）
- 這也是後來 apple 跟台積電聯合抗韓的原因
ARM
- ARM 是專注在做非 PC （所有手機、平板，電視，冰箱…）的元件，他是基於 RISC 而其他家都是基於 X86
- RISC 好處是省電，而 X86 則是高效率。當年 Intel 有試過把 X86 做成省電然後放手機，但是都做不出來
- ARM 的手機晶片設計領先全球，跟 Quacomm 一樣他主要是以智財權授權來賣
- LG, 飛利浦, Logic, Intel 等很多公司，都會需要跟他買 IP
- Nvidia 的光引擎技術比 ARM 更領先，這塊他比較不足
- 最大股東是軟銀
Nvidia
- 當年其實有很多純做 GPU 的公司，最後只有他存活下來
- 他一樣是找台積電做晶圓代工，自己負責設計
- 他當時去併購 ARM 時，很多競爭對手很不滿，例如三星
- 原本是 Nvidia, Samsung 他們要做 RISC 的晶片時，都要去找 ARM 授權，但現在 Samsung 他們要怎麼放心把晶片交給對手的子公司？
- 雖然說商業上 ARM 不可以把他拿到的 Samsung 的機密交給 Nvidia，可是實際上很難
- 就像當年 Samsung 在幫 Apple 做晶片代工時，他們同時也在做手機，就造成 Apple 的 bargaining power 小很多
- Nvidia 現在也在分食 Intel 在雲端 server 的市場。他們主打用 GPU 算的雲端 server
Quacomm
- Quacomm 是做 Modem 起家的，也就是 Modulation & Demodulation
- Quacomm 本身不生產，他們都是賣 license 賺錢，也就是賣給別人怎麼做，於是像是 apple 這樣的廠商就照著他設計
- 在當年很多人在研發 3G 的技術，有人用 FDMA, TDMA，而 Quacomm 則是用 CDMA
- 最後 CDMA 勝出，而且只有 Quacomm 會做，於是他在通訊和訊號處理市場吃掉大部分份額
- Quacomm 除了做 Modem，更厲害的是他的權利金
- 他們有很多 essential patent，也就是說只要你需要 modem 相關的技術，都會回到他的專利身上，因此他們有了專利障礙。而且專利一次都是 15 年
- 如果有人用到它們的技術，他們就可以靠告你來拿到大筆權利金。他們很大一部分 revenue 是從這來的
- 現在除了 Modem 他也開始做很多 SoC，也就是說他結合多個 IC 變成一個系統，一起打包賣
- 但是跟 MediaTek 差在他在美國人力貴，他不能去做 Tech support 還有一條龍的服務，他目前就只是靠著專利壁壘以免被超車
- 逐漸被 MediaTek 追上。他們兩個的定位很像，而華為與 apple 的定位也很像：兩家都想盡可能的讓晶片變成自己設計，不要再靠 Quacomm 這類的公司
- SoC 通常有三個元件： I/O, CPU (computing unit), DRAM (memory unit), 有時候會多個 graphics
- MediaTek 當初是從做 CD-ROM 起家的，他們的商業模式稱為 “Turn-Key Solution”。也就是說，客戶只要像是轉動引擎鑰匙，車子就能開走了，非常省人力與時間
- 當年做 CD-ROM 時，MediaTek 就幫很多客戶設計 IC。但他不只是設計單個 IC，他把一台 CD-ROM 所需的各種 IC、元件、電路配置都幫你想好了，而且也都驗證過
- 不僅如此， MediaTek 還提供很好的售後服務、還有 tech support 去教你怎麼接電路
- 於是客戶的事情就簡單很多，原本 30 人的團隊可能只剩下 3 人，只要設計外觀，然後內部的一切都由 MediaTek 來
- 其實 MediaTek 的元件整套都有了，他根本可以自己做出 CD-ROM 包上一層產品外殼然後賣。但他不願意這麼做，他故意只賣裡面元件，而且捆一起賣
- 如此一來，那些想省成本、想偷懶、沒有錢投入 RD 的公司，就會被養套殺。
- 所有的 Bargaining Power 都落在 MediaTek 這邊，他的客戶沒有技術能力可言，而且每一家都在用，其他人也不能不用
- 後來智慧型手機他又如法炮製，跟客戶說你的研發部門（例如華碩）不需要 200 人，只要 20 人負責 layout 電路、設計外觀。剩下內部規格我都會做好
- 他會把手機需要的鏡頭、藍芽、wifi 都幫你配好，你只要照著他提供的規格去買就可以用，對客戶來說非常容易。但一樣是有養套殺的疑慮
- 以前的手機是 realtime-OS，每一格畫面都要算很久現場畫，是到智慧型手機後才開始有 iOS, android，畫面因此順暢很多，就是一個小電腦
5G
- 在 5G 上面，目前華為是全球領先，接著是 Quacomm 程度差不多，然後是 MediaTek 大概落後半年
- 華為的 IC 不對外賣，他們都自己使用
Synopsys, Cadence
- 他們做的是 EDA tools，是為了讓 IC design 更容易而生的
- 例如 Quacomm 就是他們的客戶，會需要這些 tools 讓自己的設計更容易
Foxconn, Quanta
- 通常稱為代工廠，是下游的組裝與生產線
- 需要大量便宜人力、還有近乎軍事化的管理制度，員工素質差
- 難的是如何管理品質，不再屬於智力密集那一塊
- 這種產業只要一管不好，因為毛利本身夠低了，就很容易造成虧錢
大致的硬體開發流程
- Quacomm, MediaTek 這類的公司先設計出晶片
- 賣晶片給apple LG 華碩去設計產品
- Apple LG 華碩買晶片、也參考晶片公司的設計線路，開始設計產品如：手機，電腦等
- 之後再把設計完的產品交付給廣達，鴻海生產
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